本实用新型专利技术公开了一种评价水合物抑制剂性能的可视化轮管装置，包括高压气瓶、高压不锈钢轮管反应器、温度传感器、压力传感器、无线信号发射端、无线信号接收端、调速电机、真空泵、步入式高低温试验箱和数据采集记录仪，计算机。相比传统的依靠温压信号判断水合物的生成时间，本实用新型专利技术可通过扭矩信号、可视窗一种以上的方式判断水合物的生成时间。通过管道内窥镜和在线粒子分析仪实时传输的流体流动数据，可判断轮管内是否形成堵塞。本实用新型专利技术不仅能够高效筛选低剂量水合物抑制剂，还能评价热力学抑制剂以及组合型抑制剂的性能，是一种优异的评价水合物抑制剂性能的装置。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种评价水合物抑制剂性能的可视化轮管装置，包括高压气瓶、高压不锈钢轮管反应器、温度传感器、压力传感器、无线信号发射端、无线信号接收端、调速电机、真空泵、步入式高低温试验箱和数据采集记录仪，计算机。相比传统的依靠温压信号判断水合物的生成时间，本技术可通过扭矩信号、可视窗一种以上的方式判断水合物的生成时间。通过管道内窥镜和在线粒子分析仪实时传输的流体流动数据，可判断轮管内是否形成堵塞。本技术不仅能够高效筛选低剂量水合物抑制剂，还能评价热力学抑制剂以及组合型抑制剂的性能，是一种优异的评价水合物抑制剂性能的装置。【专利说明】一种评价水合物抑制剂性能的可视化轮管装置
本技术涉及水合物抑制剂性能评价领域，具体涉及一种评价水合物抑制剂性能的高压可视化轮管反应装置。
技术介绍
在低温高压条件下，各种低沸点的烃如甲烷、乙烷、丙烷和二氧化碳、硫化氢等存在于天然气中的气体与水混合时易形成气体水合物，这种气体水合物是水和低沸点轻烃形成的一类笼型包络状晶体。在天然气、石油的开采及加工输送过程中这种笼型水合物很容易堵塞管道，管道堵塞不仅严重影响工厂的正常生产，还会带来更为严重的安全和环境污染问题。 目前抑制天然气水合物生成的最有效途径是添加化学抑制剂，包括水合物热力学抑制剂(THI)和低剂量水合物抑制剂，其中低剂量水合物抑制剂主要分为水合物动力学抑制剂(KHI)和防聚剂(AA)。热力学抑制剂因存在实际注入量高(l(T60wt%)、难回收、成本高等缺点，工业上逐渐倾向于使用低剂量、低成本、对环境无污染的低剂量水合物抑制剂代替热力学抑制剂。虽然低剂量水合物抑制剂已有现场使用的实例，但由于油气田现场工况复杂，外界环境恶劣，单一低剂量水合物抑制剂仍表现出抑制能力不足，无法大规模应用等问题。故近年来国内外很多研究者不仅研究开发新型高效的低剂量水合物抑制剂，而且热衷于热力学抑制剂与低剂量水合物抑制剂的联合使用的研究。 目前用于筛选和评价低剂量水合物抑制剂性能的装置主要分为带搅拌的高压反应釜和环流实验装置。带搅拌的高压反应釜，以搅拌激起的溶液的扰动代替实际管道中流体的流动，很难模拟实际操作的复杂条件，与实际情形差别较大；另一方面，该类装置以水合反应放热引起的温度升高和气体消耗引起的压力降信号仅能初步筛选水合物动力学抑制剂而不能评价防聚集的性能。以泵驱动流体循环的大型环流装置主要用来评价流体流动安全，在评价抑制剂方面因其一次实验周期长，操作复杂、注入液体体积大，耗气多，投资大、不能快速高效的筛选水合物抑制剂等缺点而无法广泛使用。专利技术专利US8334141B公开的多个环管一起运行的环流实验装置，利用磁场或者电磁波激发小环管内小球的运动进行实验，该装置虽然能够快速筛选低剂量水合物抑制剂但它却无法避免因磁场存在对水合物生成的干扰。因为已有相关数量的文献报道，磁场或者电磁波本身影响水合物的生成速率，干扰水合物的形成，故该评价装置的评价结果无法客观的反应水合物抑制剂本身的抑制效果O 因此，现有装置和技术有待于完善和发展。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种评价水合物抑制剂抑制性能的可视化轮管装置。该装置功能强大，能够高效科学地评价水合物抑制性能。 本技术目的通过以下技术方案来实现: 包括高压气瓶、进气阀门、高压不锈钢轮管反应器、温度传感器、压力传感器、无线信号发射端、无线信号接收端、数据采集记录仪和计算机；所述高压气瓶与进气阀门、高压不锈钢轮管反应器通过不锈钢管线顺次连接；所述高压不锈钢轮管反应器上设置有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器分别通过电信号线与无线信号发射端连接；无线信号接收端、数据采集记录仪、计算机顺次连接； 所述高压不锈钢轮管反应器上设有进液阀门和气体快接口，真空泵、气阀、三通阀、高压不锈钢轮管反应器顺次连接，钢瓶与气体快接口之间还连接有减压阀。 上述装置中，所述装置还包括固定三角支架，大轮，支撑架子，轴，调速电机，步入式高低温试验箱，真空泵，三通阀，小轮和传动皮带；所述大轮圆心处与固定三角支架的中心通过轴同轴固定，所述高压不锈钢轮管反应器固定于固定三角支架的三个顶角上，所述大轮位于支撑架子上方，且通过轴上的连轴器固定于支撑架子上；所述小轮与可调速电机连接形成驱动装置，所述驱动装置位于支撑架子底部，且小轮与大轮之间通过传动皮带连接，所述高压不锈钢轮管反应器位于步入式高低温试验箱内部。 上述装置中，轴由联轴器、轴组件、轴套和扭矩测量仪组成；所述扭矩测量仪两端通过轴组件与轴套相连接，轴套再通过轴组件与联轴器连接；所述联轴器还通过轴组件与轴套连接；所述轴组件置于轴套内。 上述装置中，所述高压不锈钢轮管反应器上还设置有轮管与蓝宝石视窗间快接口、管道内窥镜、可视视窗、在线粒子分析仪、扭矩测量仪中的一种以上。 上述装置中，可视视窗为耐高压材料做成的视窗或者不耐压的常规透明管，所述耐高压材料做成的视窗包括蓝宝石视窗或亚克力管。 上述装置中，温度传感器、压力传感器、在线粒子分析仪和管道内窥镜均与无线信号发射端相连，经无线信号接收端后与数据采集记录仪相连。 上述装置中，高压不锈钢轮管反应器的内径范围2.5ri5.24cm、外径范围为1.0?4.0m、可耐0?40MPa的压力。 进一步地，高压不锈钢轮管反应器不局限于一种圆环管，可为1/2圆形管或者1/4圆形管； 进一步地，高压不锈钢轮管反应器的材质不局限于耐压的不锈钢，可为不耐压的玻璃材质或者其它材质以及耐压的亚克力管或者金刚石管等其他可用材质。 上述装置中，步入式高低温试验箱的温度控制范围为-50°C?150°C。 上述装置中，高压不锈钢轮管反应器(6)的线速度能在0.lm/s^5m/s的范围内变化。 上述装置中，所述装置在功能上不仅能准确高效筛选低剂量水合物抑制剂(KHI或者AA)，还能评价水合物热力学抑制剂(THI)以及组合型抑制剂(KHI+TH1、AA+TH1、KHI+AA、KHI+AA+THI)的性能，在功能上实现了多种水合物抑制剂单独或者联用的抑制性能评价，是一种优异的评价水合物抑制剂性能的装置。 上述装置的具体操作步骤如下: (I)关闭进气阀门和进液阀门，打开三通阀门和气阀，开启真空泵抽真空。 (2)抽真空结束后关闭与真空泵相连的阀门，将配制好的一定浓度的抑制剂溶液至于进液口，开启进液阀门，溶液被吸入高压不锈钢轮管反应器，关闭进液阀门。 (3)打开进气阀门，向高压不锈钢轮管反应器通入气体，通过气瓶上的减压阀和高压不锈钢轮管反应器上的压力传感器的输出信号来判断进入气体的压力。当轮管反应器内的压力达到所需的压力后关闭进气阀门，去掉气体快接口，使钢瓶和进气管线与轮管反应器脱离。 (4)开启高低温试验箱启动按钮，设置反应温度，达到设定的温度后进行恒温实验; (5)开启可控速电机，设定转速0.lr/s，轮管反应器的线速度为0.lm/s。 (6)打开无线信号发射端、无线信号接收端、数据采集记录仪以及计算机，开始采集数据并记录，温度、压力和扭矩仪信号每1s采一个数据点。 (7)启动管道内窥镜监测仪，实时传输高压不锈钢轮管反应器内流体的流动状况。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种评价水合物抑制剂性能的可视化轮管装置，其特征在于，包括高压气瓶（1）、进气阀门（3）、高压不锈钢轮管反应器（6）、温度传感器（4）、压力传感器（5）、无线信号发射端（14）、无线信号接收端（15）、数据采集记录仪（21）和计算机（27）；所述高压气瓶（1）与进气阀门（3）、高压不锈钢轮管反应器（6）通过不锈钢管线顺次连接；所述高压不锈钢轮管反应器（6）上设置有温度传感器（4）和压力传感器（5），所述温度传感器（4）和压力传感器（5）分别通过电信号线与无线信号发射端（14）连接；无线信号接收端（15）、数据采集记录仪（21）、计算机（27）顺次连接；所述高压不锈钢轮管反应器（6）上设有进液阀门（22）和气体快接口（2），真空泵（19）、气阀（23）、三通阀（20）、高压不锈钢轮管反应器（6）顺次连接，钢瓶（1）与气体快接口（2）之间还连接有减压阀（24）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：樊栓狮，许书瑞，郎雪梅，王燕鸿，吕平平，李保耀，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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