CN113654941A - 用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,包括氮气瓶、药剂罐、计量罐、溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜、废液罐,溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜均位于控温试验箱内;氮气瓶用于为计量罐、溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜加压;药剂罐用于为计量罐提供药剂;计量罐用于为溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜提供药剂;废液罐用于回收溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜的废液;溶蜡降凝反应釜用于测定药剂的溶蜡率、降凝率;防蜡降粘反应釜用于测定药剂的防蜡率、降粘率。本发明用以实现对非常规清防蜡剂、降粘降凝剂的溶蜡、降凝、降粘以及防蜡一体化测试,并且有利于实验教学的高效开展的目的。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气领域,具体涉及用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法。
背景技术
井筒结蜡是油井生产过程中的常见问题,含蜡原油在井筒内的流动过程中,随着温度、压力的降低,便可能出现结蜡现象,沉积在油管内壁上的蜡导致井筒流道变窄,油井产量降低,严重时甚至导致油管堵塞,油井停产。稠油作为非常规油气资源,其粘度高,在井筒中流动阻力大,举升难度大,稠油降粘降凝是开采稠油的关键。
目前,井筒清防蜡和降粘降凝工艺有多种,其中化学剂清防蜡、降粘降凝工艺以适应性广、效率高、操作简单等特点被广泛采用,但清防蜡剂和降粘降凝剂的现场使用效果往往与室内实验评价结果有较大差异,其中一个重要的原因是清防蜡剂、降粘降凝剂的研发和效果评价通常按照《采油用清、防蜡剂技术条件》SY/T 6300-2009、《稠油降粘剂通用技术条件》Q/SH1020 1519-2013、《原油凝点测定法》SY/T 0541-2009等相关行业标准或企业标准在常压下开展,实验的压力条件与井筒实际情况不符。并且,随着常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的提出和研制,上述标准中的实验装置和测试方法已不能实现这类药剂的效果评价。同时,油井清防蜡工艺技术和稠油开采工艺技术作为《采油工程》以及《海洋采油气工程》等高校教材中重要章节,是石油工程以及海洋油气工程专业必须掌握的课程内容,然而现有技术中还没有能够集成测定溶蜡速率、防蜡率、降粘率与降凝率于一体的多功能教学实验设备,难以为学生直观快速的展示溶蜡、防蜡、降粘、降凝等过程。
发明内容
本发明提供用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,以解决现有技术中无法开展常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的评价实验,且无法为学生直观快速的展示溶蜡、防蜡、降粘、降凝等过程的问题,实现对非常规清防蜡剂、降粘降凝剂的溶蜡、降凝、降粘以及防蜡一体化测试,并且有利于实验教学的高效开展的目的。
本发明通过下述技术方案实现:
用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,包括氮气瓶、药剂罐、计量罐、溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜、废液罐,所述溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜均位于控温试验箱内;
所述氮气瓶用于为计量罐、溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜加压;
所述药剂罐用于为计量罐提供药剂;
所述计量罐用于为溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜提供药剂;
所述废液罐用于回收溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜的废液;
所述溶蜡降凝反应釜用于测定药剂的溶蜡率、降凝率;
所述防蜡降粘反应釜用于测定药剂的防蜡率、降粘率。
针对现有技术中无法开展常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的评价实验,且无法为学生直观快速的展示溶蜡、防蜡、降粘、降凝等过程的问题,本发明首先提出一种用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,本***中利用氮气瓶为计量罐、溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜等下游设备加压,以满足常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的稳定实验;药剂罐带压储存气态药剂,气态药剂进入计量罐后在氮气加压下液化,计量罐用于计量药剂的液体体积。实验过程中由控温试验箱对溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜、以及作为样品的原油进行环境温度调控;实验后的废液排放至废液罐进行回收,以避免常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的泄露,杜绝安全隐患的同时能够对这类非常规药剂进行回收再利用。其中溶蜡降凝反应釜用于溶蜡和凝点测试实验,以测定药剂的溶蜡率、降凝率;防蜡降粘反应釜用于粘度测试和结蜡实验,以测定药剂的防蜡率、降粘率。
本申请相较于现有技术而言:首先,两釜四用,通过一套完整操作即可完成溶蜡实验、凝点测试、粘度测试、结蜡实验,减少了实验步骤,功能性强大,明显节省了实验时间和空间,显著提高了实验效率,于工程现场能够快速完成油品检测;其次,克服了现有技术中无法开展常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的评价实验的缺陷,可用于开展液态试剂和低饱和蒸汽压气态试剂的溶蜡速率、防蜡率、降粘率和降凝率测定,实现了对非常规清防蜡剂、降粘降凝剂的溶蜡、降凝、降粘和防蜡的一体化测试;并且,本申请由于实验效率极高,因此解决了现有技术在教学过程中对于溶蜡速率、防蜡率、降粘率和降凝率的测定实验需要单独分开进行的缺陷,可以充分利用有限的课堂时间内为学生直观快速的展示溶蜡、防蜡、降粘、降凝等过程和效果,也可在有限的课堂时间内让更多的学生动手操作进行实验,从而让学生更加直观、深入地领悟化学剂清防蜡和降粘降凝技术的相关内容,掌握清防蜡剂和降粘降凝剂效果评价方法,提高学生的实验操作能力和逻辑能力。
进一步的,所述氮气瓶的输出端依次设置减压阀、安全阀;
所述安全阀与计量罐之间设置计量罐加压阀;
所述安全阀与溶蜡降凝反应釜之间设置溶蜡降凝反应釜加压阀;
所述安全阀与防蜡降粘反应釜之间设置防蜡降粘反应釜加压阀。
本方案即使在氮气瓶的出口管线上先后设置减压阀和安全阀,通过减压阀调节氮气出气压力,通过安全阀提高本申请的使用安全性;氮气流经安全阀后为下游流程提供氮气,具体的,通过计量罐加压阀与计量罐连通,通过溶蜡降凝反应釜加压阀与溶蜡降凝反应釜内部连通,通过防蜡降粘反应釜加压阀与防蜡降粘反应釜连通;其中,计量罐加压阀用于控制计量罐内部压力,溶蜡降凝反应釜加压阀用于控制溶蜡降凝反应釜内部压力,防蜡降粘反应釜加压阀用于控制防蜡降粘反应釜内部压力,从而充分确保常压下呈气态的非常规药剂在本***实验过程中始终保持液态以满足实验需求。
进一步的,所述药剂罐与计量罐之间设置药剂阀;
所述计量罐与溶蜡降凝反应釜之间设置溶蜡降凝反应釜加剂阀,所述计量罐与防蜡降粘反应釜之间设置防蜡降粘反应釜加剂阀;
所述溶蜡降凝反应釜与废液罐之间设置溶蜡降凝反应釜排污阀,所述防蜡降粘反应釜与废液罐之间设置防蜡降粘反应釜排污阀;
还包括分别用于为溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜、废液罐泄压的溶蜡降凝反应釜泄压阀、防蜡降粘反应釜泄压阀、废液罐泄压阀。
本方案中,溶蜡降凝反应釜加剂阀、防蜡降粘反应釜加剂阀分别用于药剂从计量罐添加至溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜中;溶蜡降凝反应釜排污阀、防蜡降粘反应釜排污阀分别用于药剂从对应反应釜排放至废液罐进行回收。由于本申请的实验药剂需面临非常规药剂,因此废液罐同样为封闭容器,排污过程中难以完成泄压,因此本申请还需为溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜、废液罐单独配置相应的泄压阀以实现各自的泄压。
进一步的,所述计量罐、溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜的表面均设置有用于观察的透明部;溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜均具有搅拌装置;
所述计量罐加压阀的下游端设置用于监测计量罐内压力的计量罐压力表;
所述溶蜡降凝反应釜加压阀的下游端设置用于监测溶蜡降凝反应釜内压力的溶蜡降凝反应釜压力表;
所述防蜡降粘反应釜加压阀的下游端设置用于监测防蜡降粘反应釜内压力的防蜡降粘反应釜压力表;
还包括用于监测废液罐内压力的废液罐压力表。
其中,透明部可以是对应罐体或釜体表面的局部区域或全部区域,满足能够直接观察容器内部情况即可,可带压观察各容器内液体体积和/或釜内的实验现象,更有利于教学实验、为学生更直观生动的展示融蜡、结蜡等过程;本申请对透明部的材质不做限定,但需满足不会污染实验药剂和原油,且承压能力满足实验所需压力。
溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜各自具有独立的搅拌装置,用于快速使实验药剂与原油等混合均匀。
各压力表用于监测对应容器内的压力,以便于实验过程中对实验压力的准确控制和调整,更加确保本申请对非常规药剂的准确测定。
进一步的,所述溶蜡降凝反应釜包括第一筒壁、分别密封连接在第一筒壁两端的第一上端盖和第一下端盖、密封配合在第一上端盖上的第一顶盖,所述第一顶盖与第一上端盖通过第一卡扣可拆卸连接;
所述第一上端盖上开设用于加剂、加压、泄压的第一通道,所述第一下端盖上开设用于排液的第一排液口;
所述第一上端盖内壁还固定连接用于放置蜡球的球轨,所述球轨从靠近第一上端盖内壁的一端至远离第一上端盖内壁的一端逐渐向上倾斜;
还包括固定在第一下端盖顶部的过滤挡板,过滤挡板将第一筒壁内部分隔为两部分,所述第一排液口、球轨分别位于过滤挡板的两侧;
还包括用于倾斜所述溶蜡降凝反应釜的角度调节机构。
溶蜡降凝反应釜的第一筒壁通过上、下端盖实现固定和密封,第一上端盖上通过第一顶盖进行密封,现有的密封方式均可适用。第一上端盖的一侧设有一个通道,用于溶蜡降凝反应釜的加剂、加压和放空,称为第一通道,必然的,第一通道能够根据需要与计量罐、氮气瓶、放空管阀等进行对应连通;第一下端盖上开设用于排液的第一排液口,第一排液口用于与废液罐连通。
第一上端盖上还设置球轨,在溶蜡降凝反应釜釜体呈竖直状态时,球轨从靠近第一上端盖内壁的一端至远离第一上端盖内壁的一端逐渐向上倾斜,以确保放置在球轨上的蜡球不会自动掉落。
过滤挡板用于溶蜡实验结束后分离液态药剂和残余蜡球,需保证第一排液口、球轨分别位于过滤挡板的两侧,蜡球进入过滤挡板的一侧进行溶解实验,实验完成后液体从过滤挡板另一侧的第一排液口排走,确保对残余蜡球的回收称重,避免残余蜡球被排走而导致实验无法完成。当然,过滤挡板的网孔目数根据实际情况进行适应性选择,以保证液体药剂能够自由通过而蜡球以及实验完成后的残余蜡球无法通过即可。
角度调节机构用于整体倾斜溶蜡降凝反应釜,其功能主要包括:使放置在球轨上的蜡球向下掉落至过滤挡板同侧空间进行溶蜡实验、倾斜指定角度以进行原油的凝点测定、完成药剂对原油的降凝率测定等。
进一步的,所述第一上端盖和第一下端盖之间通过第一螺栓固定连接;
所述第一顶盖上设置***至第一筒壁内部的第一温度计***管;
所述过滤挡板的顶端高度高于所述球轨的高度,且过滤挡板的顶端具有防止溶解后的蜡球残余物移动至过滤挡板另一侧的限位机构。
第一顶盖上的温度计***管用于***温度计以监测溶蜡降凝反应釜内部温度,温度计***管与待***的温度计尺寸应尽量匹配,间隙足够小以提高测量精度;本申请通过温度计***管的设置以充分保证非常规药剂在压力条件下的稳定工作。
过滤挡板的顶端高度高于所述球轨的高度,以避免溶蜡降凝反应釜整体倾斜时,放置在球轨上的蜡球掉落至过滤挡板另一侧(即第一排液口所在的一侧)。限位机构能够彻底杜绝残留蜡球在排液过程中随流体流动,或由于反应釜倾斜在重力作用下,移动至过滤挡板另一侧的问题;限位机构的具体结构在此不做限定,只需满足对残留蜡球的有效阻挡即可。
进一步的,所述角度调节机构包括刻度盘、旋转杆,所述旋转杆的下端与刻度盘铰接、旋转杆的上端连接手柄;所述旋转杆与溶蜡降凝反应釜固定连接,且旋转杆的轴线与溶蜡降凝反应釜的轴线平行且共面;所述刻度盘上具有角度刻度,且刻度盘上沿周向均布若干第一销孔,所述旋转杆上设置与所述第一销孔相匹配的第二销孔。
本方案中刻度盘固定在实验室任意位置作为相对静止物,旋转杆与溶蜡降凝反应釜固定,同时旋转杆下端铰接在刻度盘上,以实现转动过程中带动溶蜡降凝反应釜同步转动,以使其倾斜至指定角度。由于旋转杆的轴线与溶蜡降凝反应釜的轴线平行且共面,因此溶蜡降凝反应釜的倾斜角度通过旋转杆在刻度盘上对应指向的角度即可实现精确控制。在具体使用时,通过手柄驱动溶蜡降凝反应釜转动至指定倾斜角度,然后将销钉穿过第二销孔和第一销孔实现临时固定即可。
进一步的,所述防蜡降粘反应釜包括第二筒壁、分别密封连接在第二筒壁两端的第二上端盖和第二下端盖、密封配合在第二上端盖上的第二顶盖,所述第二顶盖与第二上端盖通过第二卡扣可拆卸连接;
所述第二上端盖上开设用于加剂、加压、泄压的第二通道,所述第二下端盖上开设用于排液的第二排液口;
所述第二顶盖上连接振动粘度计、第二温度计***管、结蜡管,所述结蜡管与循环水浴锅连通。
其中振动粘度计用于粘度测量,以实现对降粘率的计算。循环水浴锅用于提供温差环境以实现快速结蜡。
进一步的,还包括密封盖,所述第二顶盖底部具有沿轴向伸出的安装头,所述密封盖与所述安装头螺纹连接;密封盖底部开设用于结蜡管穿过的通孔,所述通孔外壁与密封盖内壁之间形成台阶面,所述结蜡管顶部具有沿径向伸出的座挂部,结蜡管通过座挂部座挂在所述台阶面上;所述座挂部与台阶面之间、座挂部与安装头之间均设置密封垫;还包括穿过第二顶盖的冷水注水管、冷水出水管,所述冷水注水管伸入至结蜡管底端,所述冷水出水管伸入至安装头内,冷水从循环水浴锅进入冷水注水管、并从冷水出水管回流至循环水浴锅。
本方案中通过安装头实现与密封盖的连接,并通过密封盖底部的台阶面实现对结蜡管的安装定位;在具体安装时,旋紧第二顶盖,在螺纹作用下第二顶盖连通安装头不断下行,挤压座挂部与台阶面之间、座挂部与安装头之间的密封垫,以确保稳定的密封效果,同时将结蜡管牢固的抵靠在台阶面上以保持稳定。
与常规结蜡实验的内部结蜡不同,本申请在结蜡管外壁进行结蜡;并且,本申请中结蜡管采用挤压密封方式,与直接使用螺纹密封相比,减小了结蜡管拆装时的磨损,进而减小了结蜡量的测量误差。本申请在进行结蜡实验的同时,能够顺便完成粘度测试,进而在测定防蜡率的同时能够测定降粘率。
基于上述用于石油领域的带压测定多功能教学实验***的实验方法,包括:
S1、对计量罐、溶蜡降凝反应釜、防蜡降粘反应釜、废液罐泄压,泄压完成后截止所述教学实验***中的所有阀门;
S2、使足量的药剂从药剂罐进入计量罐;
S3、通过溶蜡降凝反应釜进行溶蜡实验,实验过程中通过计量罐提供药剂、通过氮气瓶进行增压、通过控温试验箱调节温度、通过废液罐回收废液;
S4、通过溶蜡降凝反应釜进行凝点测试实验,实验过程中通过计量罐提供药剂、通过氮气瓶进行增压、通过控温试验箱调节温度、通过废液罐回收废液;
S5、通过防蜡降粘反应釜进行粘度测试实验和结蜡实验,实验过程中通过计量罐提供药剂、通过氮气瓶进行增压、通过控温试验箱调节油温、通过废液罐回收废液。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,两釜四用,通过一套完整操作即可完成溶蜡测定、凝点测定、粘度测定、结蜡测定,减少了实验步骤,功能性强大,明显节省了实验时间和空间,显著提高了实验效率,于工程现场而言能够快速完成油品检测和药剂测试。
2、本发明用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,克服了现有技术中无法开展常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的评价实验的缺陷,可用于开展液态试剂和低饱和蒸汽压气态试剂的溶蜡速率、防蜡率、降粘率和降凝率测定,实现了对非常规清防蜡剂、降粘降凝剂的溶蜡、降凝、降粘和防蜡的一体化测试。
3、本发明用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,解决了现有技术在教学过程中对于溶蜡速率、防蜡率、降粘率和降凝率的测定实验需要单独分开进行的缺陷,可以充分利用有限的课堂时间内为学生直观快速的展示溶蜡、防蜡、降粘、降凝等过程和效果,也可在有限的课堂时间内让更多的学生动手操作进行实验,从而让学生更加直观、深入地领悟化学剂清防蜡和降粘降凝技术的相关内容,掌握清防蜡剂和降粘降凝剂效果评价方法,提高学生的实验操作能力和逻辑能力。
4、本发明用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,溶蜡降凝反应釜中具有过滤挡板,蜡球进入过滤挡板的一侧进行溶解实验,实验完成后液体从过滤挡板另一侧的第一排液口排走,可实现溶蜡实验结束后残余蜡球与药剂的快速分离,确保对残余蜡球的回收称重,避免残余蜡球被排走而导致实验无法完成。
5、本发明用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,通过旋转杆在刻度盘上对应指向的角度即可精确控制溶蜡降凝反应釜的倾斜角度,相较于现有技术手动倾斜的方式而言显著提高了实验精度;并且该机构除了在凝点和降凝率测定时使用外,还能够在溶蜡实验过程中起到驱动蜡球下落的效果。
6、本发明用于石油领域的带压测定多功能教学实验***及实验方法,在结蜡管外壁进行结蜡,结蜡管采用挤压密封方式,与直接使用螺纹密封相比,减小了结蜡管拆装时的磨损,进而减小了结蜡量的测量误差。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明具体实施例的***示意图;
图2为本发明具体实施例中溶蜡降凝反应釜的结构示意图;
图3为本发明具体实施例中溶蜡降凝反应釜的结构示意图;
图4为本发明具体实施例中防蜡降粘反应釜的结构示意图;
图5为本发明具体实施例中结蜡管的连接示意图;
图6为本发明具体实施例中计量罐的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-氮气瓶,2-药剂罐,3-计量罐,301-第三筒壁,302-第三上端盖,303-第三下端盖,304-第三螺栓,305-加压放空口,306-加剂排剂口,4-溶蜡降凝反应釜,401-第一筒壁,402-第一上端盖,403-第一下端盖,404-第一卡扣,405-第一顶盖,406-第一通道,407-第一排液口,408-球轨,409-过滤挡板,410-第一螺栓,411-第一温度计***管,412-刻度盘,413-旋转杆,414-手柄,415-第一销孔,416-第二销孔,417-蜡球,5-聚四氟乙烯密封圈,6-防蜡降粘反应釜,601-第二筒壁,602-第二上端盖,603-第二下端盖,604-第二顶盖,605-第二卡扣,606-第二通道,607-第二排液口,608-振动粘度计,609-第二温度计***管,610-结蜡管,611-密封盖,612-通孔,613-座挂部,614-密封垫,615-冷水注水管,616-冷水出水管,617-安装头,618-第二螺栓,7-磁力搅拌器,8-数据采集电脑,9-控温试验箱,10-循环水浴锅,11-废液罐,12-减压阀,13-安全阀,14-药剂阀,15-计量罐加压阀,16-溶蜡降凝反应釜加压阀,17-溶蜡降凝反应釜加剂阀,18-排剂阀,19-溶蜡降凝反应釜泄压阀,20-溶蜡降凝反应釜排污阀,21-防蜡降粘反应釜加压阀,22-防蜡降粘反应釜泄压阀,23-防蜡降粘反应釜加剂阀,24-防蜡降粘反应釜排污阀,25-废液罐泄压阀,26-废液罐入口阀,27-计量罐压力表,28-溶蜡降凝反应釜压力表,29-防蜡降粘反应釜压力表,30-废液罐压力表,31-搅拌子。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
实施例1:
如图1所示的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,包括氮气瓶1、药剂罐2、计量罐3、溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6、废液罐11,溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6均位于控温试验箱9内;
氮气瓶1用于为计量罐3、溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6加压;药剂罐2用于为计量罐3提供药剂;计量罐3用于为溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6提供药剂;废液罐11用于回收溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6的废液;溶蜡降凝反应釜4用于测定药剂的溶蜡率、降凝率;防蜡降粘反应釜6用于测定药剂的防蜡率、降粘率。
氮气瓶1的输出端依次设置减压阀12、安全阀13;安全阀13与计量罐3之间设置计量罐加压阀15;安全阀13与溶蜡降凝反应釜4之间设置溶蜡降凝反应釜加压阀16;安全阀13与防蜡降粘反应釜6之间设置防蜡降粘反应釜加压阀21。
与计量罐3之间设置药剂阀14;计量罐3与溶蜡降凝反应釜4之间设置溶蜡降凝反应釜加剂阀17,计量罐3与防蜡降粘反应釜6之间设置防蜡降粘反应釜加剂阀23;溶蜡降凝反应釜4与废液罐11之间设置溶蜡降凝反应釜排污阀20,防蜡降粘反应釜6与废液罐11之间设置防蜡降粘反应釜排污阀24;
还包括分别用于为溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6、废液罐11泄压的溶蜡降凝反应釜泄压阀19、防蜡降粘反应釜泄压阀22、废液罐泄压阀25。
计量罐3、溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6的表面均设置有用于观察的透明部;溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6均具有搅拌装置;计量罐加压阀15的下游端设置用于监测计量罐3内压力的计量罐压力表27;溶蜡降凝反应釜加压阀16的下游端设置用于监测溶蜡降凝反应釜4内压力的溶蜡降凝反应釜压力表28;防蜡降粘反应釜加压阀21的下游端设置用于监测防蜡降粘反应釜6内压力的防蜡降粘反应釜压力表29;还包括用于监测废液罐11内压力的废液罐压力表30。
本实施例中的搅拌装置为磁力搅拌器7,溶蜡降凝反应釜4、防蜡降粘反应釜6各自配备一组磁力搅拌器7,且本领域技术人员应知,对应釜体内部必然具有相匹配的搅拌子31。
如图1所示,本实施例还具有排剂阀18、废液罐入口阀26,在回收废液时对应打开即可。
在一个或多个优选的实施方式中,如图6所示的计量罐3,包括第三筒壁301、第三上端盖302、第三下端盖303,第三上端盖302和第三下端盖303之间通过第三螺栓304固定连接;第三上端盖302上开设加压放空口305、第三下端盖303上开设加剂排剂口306。
优选的,第三筒壁301筒壁为石英玻璃材质,带有刻度,第三上、下端盖均为不锈钢材质。
本实施例的功能多样化,实现了带压条件下的溶蜡、降凝、降粘以及防蜡一体化测试,可开展常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的效果评价;反应釜两釜四用,防蜡降粘反应釜可同时带压开展粘度测试以及结蜡实验,减少了实验步骤,节省了实验时间和空间,提高了实验效率;防蜡降粘反应釜和结蜡管的结构及密封方式,减小了结蜡量测量误差,提高了实验数据精度;溶蜡降凝反应釜能实现溶蜡实验结束后蜡球与药剂的快速分离,同时操作方便,倾斜角度准确,有效减小了操作误差;并且便于实现过程和现象的观察,有利于实验教学。
实施例2:
用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,在实施例1的基础上,本实施例中溶蜡降凝反应釜4的结构如图2与图3所示:包括第一筒壁401、分别密封连接在第一筒壁401两端的第一上端盖402和第一下端盖403、密封配合在第一上端盖402上的第一顶盖405,第一顶盖405与第一上端盖402通过第一卡扣404可拆卸连接;第一上端盖402上开设用于加剂、加压、泄压的第一通道406,第一下端盖403上开设用于排液的第一排液口407;
第一上端盖402内壁还固定连接用于放置蜡球的球轨408,球轨408从靠近第一上端盖402内壁的一端至远离第一上端盖402内壁的一端逐渐向上倾斜;
还包括固定在第一下端盖403顶部的过滤挡板409,过滤挡板409将第一筒壁401内部分隔为两部分,第一排液口407、球轨408分别位于过滤挡板409的两侧;还包括用于倾斜溶蜡降凝反应釜4的角度调节机构。
第一上端盖402和第一下端盖403之间通过第一螺栓410固定连接;
第一顶盖405上设置***至第一筒壁401内部的第一温度计***管411;
过滤挡板409的顶端高度高于球轨408的高度,且过滤挡板409的顶端具有防止溶解后的蜡球残余物移动至过滤挡板409另一侧的限位机构。
本实施例中角度调节机构包括刻度盘412、旋转杆413,旋转杆413的下端与刻度盘412铰接、旋转杆413的上端连接手柄414;旋转杆413与溶蜡降凝反应釜4固定连接,且旋转杆413的轴线与溶蜡降凝反应釜4的轴线平行且共面;刻度盘412上具有角度刻度,且刻度盘412上沿周向均布若干第一销孔415,旋转杆413上设置与第一销孔415相匹配的第二销孔416。
图2与图3分别示出了两种不同形式的限位机构,其中图2所示的限位机构是通过在过滤挡板409顶端设置一凸起对蜡球进行阻挡,图3所示的限位机构是通过延长过滤挡板409的高度、控制过滤挡板409与第一顶盖405之间的间隙足够小来实现防止蜡球移动到过滤挡板另一侧。
本实施例中,溶蜡降凝反应釜的筒壁通过上、下端盖的限位槽配合聚四氟乙烯密封圈和螺栓实现固定和密封,上端盖的一侧设有第一通道406,用于溶蜡降凝反应釜的加剂、加压和放空,另一侧焊接了末端微翘的半剖管,用作蜡球轨道,溶蜡降凝反应釜釜体竖直状态下,蜡球不会掉落,下端盖的一侧设有第一排液口407,用于溶蜡降凝反应釜排液,下端盖中间位置焊接了过滤挡板,用于溶蜡实验结束后分离药剂和蜡球,过滤挡板两侧均放置了磁力搅拌子,与外部的磁力搅拌器配合用于搅拌混合药剂和油液。溶蜡降凝反应釜顶盖上焊接了一根温度计***管,溶蜡降凝反应釜顶盖通过卡扣实现与溶蜡降凝反应釜釜体的固定和密封。溶蜡降凝反应釜整个釜体通过卡箍固定在旋转杆上,旋转杆正好在釜体的中轴线上,旋转杆底端与刻度盘是旋转铰链,旋转杆可带动釜体沿左、右方向旋转,旋转杆上端设有手柄和插销孔,逆时针刻度盘分别在0°、45°、90°位置处设有插销孔,旋转杆和刻度盘上的插销孔对准后内***销钉,可固定釜体的倾斜状态,釜体与底座有足够距离保证釜体能水平放置。
优选的,第一筒壁401采用石英玻璃材质。
实施例3:
用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,在实施例1或2的基础上,本实施例中防蜡降粘反应釜6的结构如图4所示:
包括第二筒壁601、分别密封连接在第二筒壁601两端的第二上端盖602和第二下端盖603、密封配合在第二上端盖602上的第二顶盖604,第二顶盖604与第二上端盖602通过第二卡扣605可拆卸连接;
第二上端盖602上开设用于加剂、加压、泄压的第二通道606,第二下端盖603上开设用于排液的第二排液口607;
第二顶盖604上连接振动粘度计608、第二温度计***管609、结蜡管610,结蜡管610与循环水浴锅10连通。
本实施例中结蜡管610的连接结构如图5所示:第二顶盖604底部具有沿轴向伸出的安装头617,密封盖611与安装头617螺纹连接;密封盖611底部开设用于结蜡管610穿过的通孔612,通孔612外壁与密封盖611内壁之间形成台阶面,结蜡管610顶部具有沿径向伸出的座挂部613,结蜡管610通过座挂部613座挂在台阶面上;座挂部613与台阶面之间、座挂部613与安装头617之间均设置密封垫614;还包括穿过第二顶盖604的冷水注水管615、冷水出水管616,冷水注水管615伸入至结蜡管610底端,冷水出水管616伸入至安装头617内,冷水从循环水浴锅10进入冷水注水管615、并从冷水出水管616回流至循环水浴锅10。
本实施例中,防蜡降粘反应釜的筒壁通过上、下端盖的限位槽配合聚四氟乙烯密封圈和螺栓实现固定和密封,其上端盖设有第二通道606,用于防蜡降粘反应釜的加剂、加压和放空,下端盖设有第二排液口607,用于防蜡降粘反应釜排液,防蜡降粘反应釜中放置了磁力搅拌子,用于与外部磁力搅拌器相配合搅拌混合药剂和油液。防蜡降粘反应釜中分别用于粘度测试和结蜡实验的振动粘度计和结蜡管均安装第二顶盖604上,通过螺纹旋进挤压聚四氟乙烯密封圈实现与顶盖的固定和密封,防蜡降粘反应釜顶盖通过卡扣实现与防蜡降粘反应釜釜体的固定和密封。防蜡降粘反应釜顶盖上还焊接了一根温度计***管,用于放置测量实验液体温度的温度计,同时焊接了冷水注水管和冷水出水管,冷水注水管伸入了结蜡管的底端,循环水浴锅将一定温度的水从冷水注水管泵入结蜡管,从冷水出水管泵出,从而使结蜡管达到设定温度。
优选的,第二筒壁601采用石英玻璃材质。
实施例4:
多功能教学实验方法,在上述任一实施例的基础上,本实施例以常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂的实验为例进行说明,打开药剂罐与计量罐之间的阀门,药剂在压差作用下从药剂罐进入到计量罐,利用氮气瓶为计量罐加压,并控制药剂按照设计加剂量以液态形式从计量罐进入溶蜡降凝反应釜和防蜡降粘反应釜参与实验。实验中维持相应反应釜内一定的压力条件,使反应釜内的药剂始终为液态,同时利用对应的磁力搅拌器使药剂与油液充分接触融合。
当然,如果是常规的液态药剂的实验,则将用烧杯按照设计加剂量计量好后的液态药剂直接加入对应反应釜参与实验即可。
在前述准备的基础上,本实施例可用于单独进行溶蜡实验、凝点测试实验、粘度测试实验、结蜡实验,具体方法如下:
溶蜡实验:事先在溶蜡降凝反应釜中的球轨上放置已称重的蜡球,并在溶蜡降凝反应釜中加入足以淹没蜡球的药剂量,通过氮气增压使溶蜡降凝反应釜的压力高于实验温度条件下药剂的饱和蒸气压,通过控温试验箱加热釜中药剂使其达到实验所需温度条件,然后向左旋转溶蜡降凝反应釜釜体,蜡球沿球轨滑落至釜底参与实验,实验结束后,向左转动旋转杆至90°位置,利用销钉使溶蜡降凝反应釜釜体水平固定,利用过滤挡板分离蜡球与药剂,利用氮气加压将反应釜内的废液驱至废液罐,溶蜡降凝反应釜泄压后取出蜡球,蜡球自然晾干后进行称量,通过实验前后蜡球的质量损失计算药剂的溶蜡速率。
凝点测试实验:按比例在溶蜡降凝反应釜中加入油和药剂,并通过氮气增压使溶蜡降凝反应釜的压力高于实验温度条件下药剂的饱和蒸气压,通过控温试验箱控制釜中液体降温,每降至一个温度测点均将旋转杆带动釜体向左转动45°或90°并保持一定时间,观察液面流动情况,液面不再流动时的温度即为样品的凝点(不同凝点测试标准中要求的倾斜角度和保持倾斜的时间不同),实验结束后,利用氮气加压将反应釜内的废液驱至废液罐。
粘度测试实验:按比例在防蜡降粘反应釜中加入油和药剂,并通过氮气增压使防蜡降粘反应釜的压力高于实验温度条件下药剂的饱和蒸气压,通过控温试验箱加热釜中液体使其达到实验所需温度条件,利用数据采集电脑8采集并记录振动粘度计608所测得的粘度数据,实验结束后,利用氮气加压将反应釜内的废液驱至废液罐。
结蜡实验:按比例在防蜡降粘反应釜中加入油和药剂,并通过氮气增压使防蜡降粘反应釜的压力高于实验温度条件下药剂的饱和蒸气压,通过控温试验箱加热釜中液体使其达到实验所需温度条件,循环水浴锅控制反应釜中结蜡管的温度,原油中的蜡在温差作用下凝结在结蜡管表面,实验结束后,利用氮气瓶加压将反应釜内的废液驱至废液罐,防蜡降粘反应釜泄压后拆下结蜡管,结蜡管自然晾干后进行称量,与结蜡管本身的质量之差即得到结蜡量。
实施例5:
多功能教学实验方法,基于本申请中的多功能教学实验***,以常压下呈气态的非常规清防蜡剂和降粘降凝剂二甲醚作为药剂,开展二甲醚的溶蜡、降凝、降粘、防蜡实验,包括以下详细步骤:
步骤一:泄压至计量罐压力表27、溶蜡降凝反应釜压力表28、防蜡降粘反应釜压力表29、废液罐压力表30示数均为零后,关闭***中的所有阀门。
步骤二:打开药剂阀14,药剂在药剂罐压力下进入到计量罐3中,加足本次实验所需药剂量后关闭药剂阀14。
步骤三:销钉***刻度盘上0°位置的对应插销孔中,使溶蜡降凝反应釜4釜体竖直固定。
步骤四:称量蜡球的初始重量,记为w0,并把蜡球放置在溶蜡降凝反应釜4中的球轨上,将溶蜡降凝反应釜4顶盖盖上,并用卡扣固定密封,在温度计***孔中放入温度计。
步骤五:缓慢打开溶蜡降凝反应釜加剂阀17,让药剂在计量罐3的压力下缓慢进入溶蜡降凝反应釜4,加剂量足以淹没蜡球后,关闭溶蜡降凝反应釜加剂阀17;调节减压阀12和溶蜡降凝反应釜加压阀16,观察溶蜡降凝反应釜压力表28的读数,将溶蜡降凝反应釜4增压至1MPa(二甲醚在40℃的饱和蒸气压为0.9MPa)后关闭溶蜡降凝反应釜加压阀16。
步骤六:设置控温试验箱9温度为40℃进行加热,查看溶蜡降凝反应釜4中温度计,待到釜中药剂温度达到40℃后,拔掉销钉,左旋旋转杆,蜡球沿球轨滑落至药剂中,恢复釜体的竖直状态并开始计时;
步骤七:反应t时间后停止计时,左旋旋转杆,利用销钉固定溶蜡降凝反应釜4釜体呈水平状态,此时蜡球与药剂已通过过滤挡板分离,停止控温试验箱9的加热,同时调节减压阀12使氮气出口压力略大于1MPa,打开废液罐入口阀26、溶蜡降凝反应釜排污阀20,打开溶蜡降凝反应釜加压阀16,通过氮气将溶蜡降凝反应釜4中的废液全部驱到废液罐11中,然后关闭废液罐入口阀26、溶蜡降凝反应釜排污阀20、以及溶蜡降凝反应釜加压阀16,并恢复溶蜡降凝反应釜4釜体的竖直状态。
步骤八:打开溶蜡降凝反应釜泄压阀19为溶蜡降凝反应釜4泄压,直至溶蜡降凝反应釜压力表28示数为零后关闭溶蜡降凝反应釜泄压阀19;打开溶蜡降凝反应釜4顶盖并取出蜡球,蜡球自然晾干后的重量记为w,那么w0-w即是40℃条件下药剂在t时间内对蜡球的溶解量。
步骤九:用烧杯取足量常温下呈固态的X油田的高含蜡稠油,将其在循环水浴锅10中加热呈液态备用。
步骤十:将溶蜡降凝反应釜4清洗干净后,在釜中加入一定量步骤九中的原油,并使釜体保持竖直状态,将溶蜡降凝反应釜4的顶盖盖上,并用卡扣固定密封,在对应的温度计***孔中放入温度计。
步骤十一:调节减压阀12和溶蜡降凝反应釜加压阀16,观察溶蜡降凝反应釜压力表28的读数,将溶蜡降凝反应釜4增压至1MPa(二甲醚在40℃的饱和蒸气压为0.9MPa)后关闭溶蜡降凝反应釜加压阀16。
步骤十二:设置控温试验箱(9)温度为40℃进行加热,保证T温度条件下的原油能够流动,然后,设置控温试验箱9降温1℃,查看溶蜡降凝反应釜4中温度计,待到釜中原油温度达到设置温度后,拔掉销钉,慢慢左旋旋转杆,观察溶蜡降凝反应釜中的原油流动性,若原油液面发生移动,则恢复反应釜釜体的竖直状态继续降温1℃,直至左旋旋转杆至水平状态并保持5s(参照《原油凝点测定法》SY/T 0541-2009标准中的倾斜角度和保持时间),原油液面始终未发生移动时,此时的温度记为该原油的初始凝点T1,同时恢复溶蜡降凝反应釜4釜体的竖直状态。
步骤十三:打开溶蜡降凝反应釜泄压阀19,观察溶蜡降凝反应釜压力表28,将溶蜡降凝反应釜4的压力泄为零后关闭溶蜡降凝反应釜泄压阀19;缓慢打开溶蜡降凝反应釜加剂阀17,让药剂在计量罐3的压力下缓慢进入溶蜡降凝反应釜4,待加剂量达到1%体积比时,关闭溶蜡降凝反应釜加剂阀17并重复步骤十一。
步骤十四:用磁力搅拌器搅拌5min,使药剂与油液充分混合后,重复步骤十二,得到加体积加剂量1%时原油的凝点为T2。
步骤十五:调节减压阀12使氮气出口压力略大于此时废液罐压力表30的数值,打开废液罐入口阀26、溶蜡降凝反应釜排污阀20,打开溶蜡降凝反应釜加压阀16,通过氮气将溶蜡降凝反应釜4中的废液全部驱到废液罐11中,然后关闭废液罐入口阀26、溶蜡降凝反应釜排污阀20以及溶蜡降凝反应釜加压阀16。
步骤十六:称量结蜡管的初始重量,记为m0。
步骤十七:防蜡降粘反应釜6中加入一定量步骤九中的原油;在防蜡降粘反应釜6顶盖上装好振动粘度计和结蜡管,温度计***管中放入温度计,连接好顶盖和循环水浴锅10;启动数据采集电脑4及粘度数据采集软件。
步骤十八:设置控温试验箱9温度为40℃。
步骤十九:查看防蜡降粘反应釜6中温度计,油液温度达到40℃后,将防蜡降粘反应釜6顶盖盖上,并用卡扣固定密封;调节减压阀12和防蜡降粘反应釜加压阀21,观察防蜡降粘反应釜压力表29的读数,将防蜡降粘反应釜6增压至1MPa(二甲醚在40℃的饱和蒸气压为0.9MPa)后关闭防蜡降粘反应釜加压阀21。
步骤二十:开始实验计时,同时振动粘度计开始粘度数据采集,粘度数据稳定后停止数据采集,结束粘度测试,并将所得的稳定粘度数据μ0记为空白油液在40℃条件下的原始粘度。
步骤二十一:实验计时30min后,调节减压阀12使氮气出口压力略大于1MPa,打开废液罐入口阀26、防蜡降粘反应釜排污阀24,打开防蜡降粘反应釜加压阀21,通过氮气将防蜡降粘反应釜6中的废液全部驱到废液罐11中,然后关闭废液罐入口阀26、防蜡降粘反应釜排污阀24以及防蜡降粘反应釜加压阀21。
步骤二十二:打开防蜡降粘反应釜泄压阀22为防蜡降粘反应釜6泄压,直至防蜡降粘反应釜压力表29示数为零后关闭防蜡降粘反应釜泄压阀22;关闭循环水浴锅10,打开防蜡降粘反应釜6顶盖并倒置拆下结蜡管,结蜡管自然晾干后的重量记为m,那么m-m0即是空白油液在40℃条件下的结蜡量。
步骤二十三:将结蜡管、振动粘度计、温度计***管清洗干净并晾干后,在反应釜顶盖上装好振动粘度计和结蜡管并***温度计;防蜡降粘反应釜6中加入与步骤十七等量、相同的原油;设置控温试验箱9温度为40℃为防蜡降粘反应釜6中的油液加热;启动循环水浴锅10,设置温度为30℃为结蜡管加热。
步骤二十四:查看防蜡降粘反应釜6中温度计,油液温度达到40℃后,将防蜡降粘反应釜6顶盖盖上,并用卡扣固定密封;缓慢打开防蜡降粘反应釜加剂阀23,让药剂在计量罐3的压力下缓慢进入防蜡降粘反应釜6,待加剂量达到1%体积比时,关闭防蜡降粘反应釜加剂阀23;调节减压阀12和防蜡降粘反应釜加压阀21,观察防蜡降粘反应釜压力表29的读数,将防蜡降粘反应釜6增压至1MPa(二甲醚在40℃的饱和蒸气压为0.9MPa)后关闭防蜡降粘反应釜加压阀21。
步骤二十五:启动磁力搅拌器搅拌5min,使药剂与油液充分混合后开始实验计时;操作软件开始粘度数据采集,粘度数据稳定后停止数据采集,结束粘度测试,并将所得的稳定粘度数据μ记为加剂油液在40℃条件下的粘度。
步骤二十六:重复步骤二十一、步骤二十二,得到结蜡管自然晾干后的重量为m′,那么m′-m0即是加剂油液在40℃条件下的结蜡量。
步骤二十七:实验结束,收拾清洗仪器设备。
上述实验步骤中,步骤三到步骤八是溶蜡实验,步骤九到步骤十五是降凝实验,步骤十六到步骤二十六是降粘实验和防蜡实验。
利用所得实验数据计算常压下呈气态的二甲醚在温度40℃条件下的溶蜡速率,以及二甲醚在体积加剂量1%,油液温度40℃条件下,对X油田高含蜡稠油的降凝率、降粘率和防蜡率分别为:
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体,意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外,在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下,可以是直接相连,也可以是经由其他部件间接相连。
Claims (10)
1.用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,包括氮气瓶(1)、药剂罐(2)、计量罐(3)、溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)、废液罐(11),所述溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)均位于控温试验箱(9)内;
所述氮气瓶(1)用于为计量罐(3)、溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)加压;
所述药剂罐(2)用于为计量罐(3)提供药剂;
所述计量罐(3)用于为溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)提供药剂;
所述废液罐(11)用于回收溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)的废液;
所述溶蜡降凝反应釜(4)用于测定药剂的溶蜡率、降凝率;
所述防蜡降粘反应釜(6)用于测定药剂的防蜡率、降粘率。
2.根据权利要求1所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,
所述氮气瓶(1)的输出端依次设置减压阀(12)、安全阀(13);
所述安全阀(13)与计量罐(3)之间设置计量罐加压阀(15);
所述安全阀(13)与溶蜡降凝反应釜(4)之间设置溶蜡降凝反应釜加压阀(16);
所述安全阀(13)与防蜡降粘反应釜(6)之间设置防蜡降粘反应釜加压阀(21)。
3.根据权利要求1所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,
所述药剂罐(2)与计量罐(3)之间设置药剂阀(14);
所述计量罐(3)与溶蜡降凝反应釜(4)之间设置溶蜡降凝反应釜加剂阀(17),所述计量罐(3)与防蜡降粘反应釜(6)之间设置防蜡降粘反应釜加剂阀(23);
所述溶蜡降凝反应釜(4)与废液罐(11)之间设置溶蜡降凝反应釜排污阀(20),所述防蜡降粘反应釜(6)与废液罐(11)之间设置防蜡降粘反应釜排污阀(24);
还包括分别用于为溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)、废液罐(11)泄压的溶蜡降凝反应釜泄压阀(19)、防蜡降粘反应釜泄压阀(22)、废液罐泄压阀(25)。
4.根据权利要求2所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,
所述计量罐(3)、溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)的表面均设置有用于观察的透明部;溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)均具有搅拌装置;
所述计量罐加压阀(15)的下游端设置用于监测计量罐(3)内压力的计量罐压力表(27);
所述溶蜡降凝反应釜加压阀(16)的下游端设置用于监测溶蜡降凝反应釜(4)内压力的溶蜡降凝反应釜压力表(28);
所述防蜡降粘反应釜加压阀(21)的下游端设置用于监测防蜡降粘反应釜(6)内压力的防蜡降粘反应釜压力表(29);
还包括用于监测废液罐(11)内压力的废液罐压力表(30)。
5.根据权利要求1~4中任一所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,所述溶蜡降凝反应釜(4)包括第一筒壁(401)、分别密封连接在第一筒壁(401)两端的第一上端盖(402)和第一下端盖(403)、密封配合在第一上端盖(402)上的第一顶盖(405),所述第一顶盖(405)与第一上端盖(402)通过第一卡扣(404)可拆卸连接;
所述第一上端盖(402)上开设用于加剂、加压、泄压的第一通道(406),所述第一下端盖(403)上开设用于排液的第一排液口(407);
所述第一上端盖(402)内壁还固定连接用于放置蜡球的球轨(408),所述球轨(408)从靠近第一上端盖(402)内壁的一端至远离第一上端盖(402)内壁的一端逐渐向上倾斜;
还包括固定在第一下端盖(403)顶部的过滤挡板(409),过滤挡板(409)将第一筒壁(401)内部分隔为两部分,所述第一排液口(407)、球轨(408)分别位于过滤挡板(409)的两侧;
还包括用于倾斜所述溶蜡降凝反应釜(4)的角度调节机构。
6.根据权利要求5所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,
所述第一上端盖(402)和第一下端盖(403)之间通过第一螺栓(410)固定连接;
所述第一顶盖(405)上设置***至第一筒壁(401)内部的第一温度计***管(411);
所述过滤挡板(409)的顶端高度高于所述球轨(408)的高度,且过滤挡板(409)的顶端具有防止溶解后的蜡球残余物移动至过滤挡板(409)另一侧的限位机构。
7.根据权利要求5所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,所述角度调节机构包括刻度盘(412)、旋转杆(413),所述旋转杆(413)的下端与刻度盘(412)铰接、旋转杆(413)的上端连接手柄(414);所述旋转杆(413)与溶蜡降凝反应釜(4)固定连接,且旋转杆(413)的轴线与溶蜡降凝反应釜(4)的轴线平行且共面;所述刻度盘(412)上具有角度刻度,且刻度盘(412)上沿周向均布若干第一销孔(415),所述旋转杆(413)上设置与所述第一销孔(415)相匹配的第二销孔(416)。
8.根据权利要求1~4中任一所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,所述防蜡降粘反应釜(6)包括第二筒壁(601)、分别密封连接在第二筒壁(601)两端的第二上端盖(602)和第二下端盖(603)、密封配合在第二上端盖(602)上的第二顶盖(604),所述第二顶盖(604)与第二上端盖(602)通过第二卡扣(605)可拆卸连接;
所述第二上端盖(602)上开设用于加剂、加压、泄压的第二通道(606),所述第二下端盖(603)上开设用于排液的第二排液口(607);
所述第二顶盖(604)上连接振动粘度计(608)、第二温度计***管(609)、结蜡管(610),所述结蜡管(610)与循环水浴锅(10)连通。
9.根据权利要求8所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***,其特征在于,还包括密封盖(611),所述第二顶盖(604)底部具有沿轴向伸出的安装头(617),所述密封盖(611)与所述安装头(617)螺纹连接;密封盖(611)底部开设用于结蜡管(610)穿过的通孔(612),所述通孔(612)外壁与密封盖(611)内壁之间形成台阶面,所述结蜡管(610)顶部具有沿径向伸出的座挂部(613),结蜡管(610)通过座挂部(613)座挂在所述台阶面上;所述座挂部(613)与台阶面之间、座挂部(613)与安装头(617)之间均设置密封垫(614);还包括穿过第二顶盖(604)的冷水注水管(615)、冷水出水管(616),所述冷水注水管(615)伸入至结蜡管(610)底端,所述冷水出水管(616)伸入至安装头(617)内,冷水从循环水浴锅(10)进入冷水注水管(615)、并从冷水出水管(616)回流至循环水浴锅(10)。
10.基于权利要求1~9中任一所述的用于石油领域的带压测定多功能教学实验***的实验方法,其特征在于,包括:
S1、对计量罐(3)、溶蜡降凝反应釜(4)、防蜡降粘反应釜(6)、废液罐(11)泄压,泄压完成后截止所述教学实验***中的所有阀门;
S2、使足量的药剂从药剂罐(2)进入计量罐(3);
S3、通过溶蜡降凝反应釜(4)进行溶蜡实验,实验过程中通过计量罐(3)提供药剂、通过氮气瓶(1)进行增压、通过控温试验箱(9)调节温度、通过废液罐(11)回收废液;
S4、通过溶蜡降凝反应釜(4)进行凝点测试实验,实验过程中通过计量罐(3)提供药剂、通过氮气瓶(1)进行增压、通过控温试验箱(9)调节温度、通过废液罐(11)回收废液;
S5、通过防蜡降粘反应釜(6)进行粘度测试实验和结蜡实验,实验过程中通过计量罐(3)提供药剂、通过氮气瓶(1)进行增压、通过控温试验箱(9)调节油温、通过废液罐(11)回收废液。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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