一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统技术方案

本发明专利技术提供了一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统。该系统采用带温控装置的耐温耐压容器模拟高温高压腐蚀环境，将样品固定在该容器内，采用液体压缩泵将需评价的缓蚀剂加注在样品上，并采用气体压缩泵将腐蚀介质泵入到该容器内，以达到一定压力，此外通过另一气体压缩泵循环腐蚀介质，并由喷嘴将腐蚀介质喷向样品，模拟高速腐蚀介质气流冲刷，同时采用其他安全性等辅助设备，达到了准确、有效评价缓蚀剂缓蚀效率的效果。该评价缓蚀剂缓蚀效率的系统解决了目前动态腐蚀实验中挂片与腐蚀介质的相对速率远小于预期速率，无法真实模拟不同井深下高速气流冲刷腐蚀工况的问题。

A system for evaluating corrosion inhibition efficiency of inhibitors

The invention provides a system for evaluating the corrosion inhibition efficiency of a corrosion inhibitor. The system adopts with temperature controller temperature pressure vessel model of high temperature and high pressure corrosion environment, the samples were fixed in the container and a compression pump will need to evaluate corrosion inhibitor filling in the sample with liquid, and the gas compression pump will pump the corrosive medium into the container, in order to achieve a certain pressure, in addition to the other a gas compression pump and nozzle by corrosive medium, corrosion medium is sprayed to the sample, simulation of high speed flow of corrosive medium, simultaneously with other auxiliary equipment such as safety, to achieve accurate and effective evaluation of the corrosion inhibition efficiency. The evaluation system of the inhibition efficiency of the inhibitor the relative rate of tablets and corrosive medium corrosion experiment in dynamic hanging is far less than the expected rate, could not simulate different depth under the condition of high speed airflow erosion.

【技术实现步骤摘要】
一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统
本专利技术涉及采气工程领域，特别涉及一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统。
技术介绍
由于天然气井中含有CO2、H2S等腐蚀性介质，油套管及井下工具腐蚀不可避免。加注缓蚀剂是非常重要的防腐方式。相对于采用防腐管材进行防腐，缓蚀剂是较为经济的方式。国内存在为数众多的气井采用缓蚀剂防腐，也形成了系列化的缓蚀剂。目前常用的缓蚀剂评价方法主要有：静态法和动态法。静态法是将样品挂片静置在腐蚀环境中，对比空白样品和添加缓蚀剂样品的腐蚀速率。动态法就是将样品挂片放置在腐蚀环境中以一定的速率转动，模拟样品在动态环境中的腐蚀，采用的设备主要有高温高压动态釜和高温高压旋转笼。缓蚀剂的防腐机理是在油管内壁形成保护膜，隔绝油管内壁和腐蚀性介质接触，避免油管腐蚀。由于现在多采用样品旋转、腐蚀介质静止的方式模拟动态腐蚀。样品旋转会带动腐蚀介质旋转，尤其是液相介质，导致实际相对速率远低于预期速率。高速气流的冲刷对缓蚀剂在油管内壁形成防护层影响很大。可见，现有缓蚀剂动态评价系统中，样品与腐蚀介质的实际相对速率很难保证。此外，现有设备不能很好地模拟高速气流冲刷以及缓蚀剂的加注等工况。因此，非常有必要研发一种新型的评价缓蚀剂缓蚀效率的系统。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统。该系统能够真实模拟不同井深、高速气流冲刷下的腐蚀工况，为高效评价缓蚀剂缓蚀效率提供实验手段。为达到上述目的，本专利技术提供了一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统，该系统包括：高温高压腐蚀环境模拟设备、缓蚀剂加注设备、高速气流冲刷设备以及其他辅助设备；其中，所述高温高压腐蚀环境模拟设备包括一容器、至少一加热装置、一样品支架以及一第一气体压缩泵；所述加热装置设置于所述容器内，用于对容器内的介质进行加热，以模拟井下不同深度的温度；所述样品支架设置于所述容器内，用于固定样品；所述第一气体压缩泵通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一控制阀门，用于将腐蚀介质泵入所述容器中，以模拟井下不同深度的压力和/或腐蚀介质分压；所述缓蚀剂加注设备包括一液体压缩泵；所述液体压缩泵通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一控制阀门，并且该管线的端口设置有一喷嘴，用于通过该喷嘴将泵入容器内的缓蚀剂喷洒在样品表面，以模拟缓蚀剂在井下加注的过程；所述高速气流冲刷设备包括一第二气体压缩泵、一第一流量计以及一冷却装置，所述第二气体压缩泵通过管线循环连接于所述容器，用于循环容器内的腐蚀介质，并且在第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质入口相连的管线上设有一控制阀门，且在该管线的端口设置有一喷嘴，用于通过该喷嘴将泵入容器内的循环腐蚀介质喷射到样品上，利用腐蚀介质气流对样品的冲刷，模拟井下腐蚀介质气流对油管内壁的冲刷；所述第一流量计设置于第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质入口相连的管线上，用于控制循环腐蚀介质的泵入量和/或喷射速度(即腐蚀介质流速)；所述冷却装置设置于第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质出口相连的管线上，用于冷却高温腐蚀介质；所述其他辅助设备包括一安全阀门、一气体释放阀门以及一废液池；所述安全阀门连接于所述容器，用于在实验过程中，一旦压力超过一定值后，可自动释放压力进行泄压；所述气体释放阀门连接于所述容器，用于在实验结束后，使所述容器泄压；所述废液池通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一排放阀门，用于在实验结束后，盛放从所述容器中排放的实验废液。在上述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统中，优选地，所述容器为一耐温耐压的容器。该容器应采用尺寸、壁厚以及耐压耐温等级符合要求的容器。在上述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统中，优选地，所述加热装置为电控加热装置，以精确控制温度。在上述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统中，优选地，所述高温高压腐蚀环境模拟设备还包括至少一压力表和/或至少一温度计，所述压力表和/或所述温度计与所述容器连接，以精确计量容器内的压力和/或温度。在上述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统中，优选地，所述缓蚀剂加注设备还包括一第二流量计，所述第二流量计设置于所述液体压缩泵与所述容器连接的管线上，用于控制缓蚀剂的泵入量和/或加注速率。在上述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统中，优选地，所述样品为电阻探针样品或挂片样品。当采用电阻探针作为样品时，可以实时测量实验过程中样品的腐蚀速率，但是探针上缓蚀剂不宜预膜。因此，更优选地，所述样品为挂片样品。根据本专利技术的具体实施方式，优选地，当所述样品为挂片样品时，所述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统可以进一步包括电化学测试设备，所述电化学测试设备包括一电化学工作站以及电极体系，所述电极体系为三电极体系，其连接于所述电化学工作站，所述三电极体系中的参比电极可以采用饱和甘汞电极，辅助电极可以采用铂金片，工作电极为所述的挂片样品，所述电化学测试设备用于实时测量实验过程中样品的腐蚀速率，为缓蚀剂的评价提供快速辅助功能。虽然电化学测试设备能够实时测量实验过程中样品的腐蚀速率，但是仍然优选采用失重法计算挂片样品的腐蚀速率，以使计算结果更为准确。失重法的具体操作步骤是按照标准GBT18175-2014水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法中的步骤进行的。在上述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统中，优选地，所述安全阀门通过一管线连接于所述容器，该管线用于将泄压后的气体送去进行无害化处理。在上述评价缓蚀剂缓蚀效率的系统中，优选地，所述气体释放阀门通过一管线连接于所述容器，该管线用于将泄压后的气体送去进行无害化处理。采用本专利技术提供的评价缓蚀剂缓蚀效率系统进行缓蚀剂缓蚀效率评价的方法，可以包括以下步骤：1、实验准备将样品固定在样品支架上；将实验用腐蚀介质按照设计的含量配制好；将实验用缓蚀剂按照设计的浓度配制好，便于开展实验；2、缓蚀剂预膜及加注通过液体压缩泵将配制好的缓蚀剂泵入容器内对样品进行预膜处理(预膜的具体操作方法可以为本领域常规的预膜方法)；并按照设计的浓度向样品喷洒缓蚀剂，模拟缓蚀剂加注工艺；3、腐蚀环境模拟按照设计，通过加热装置将容器内加热到实验温度，并保持恒温；将配制好的腐蚀介质通过第一气体压缩泵泵入容器内，达到实验压力，并保持恒压；确保容器内温度、压力及腐蚀介质分压达到设计要求，模拟现场井下腐蚀环境；4、缓蚀剂性能评价按照设计，通过第二气体压缩泵循环容器内的腐蚀介质，并通过喷嘴将泵入容器内的循环腐蚀介质喷射到样品上，以模拟现场井下腐蚀介质气流冲刷油管内壁工况，开展实验；根据设计开展不同温度、和/或不同压力、和/或不同腐蚀介质分压、和/或不同缓蚀剂加注浓度、和/或不同腐蚀介质流速条件下的缓蚀剂缓蚀效率评价实验；5、实验结束每组实验结束时，先停止循环腐蚀介质，关闭加热装置，等待容器冷却至室温后，再释放并无害化处理容器内腐蚀介质，并且释放容器内实验废液；6、实验结果处理确定样品的腐蚀速率(优选采用失重法计算样品的腐蚀速率，失重法的具体操作步骤是按照标准GBT18175-2014水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法中的步骤进行的)，进而得出缓蚀剂缓蚀效率。本专利技术提供的评价缓蚀剂缓蚀效率的系统采用带温控装置的耐温耐压容器模拟高温高压腐蚀环境，将样品固定在该容器内，采用液体压缩泵将需评价的缓蚀剂加注在样品上，并采用气体压缩泵将腐蚀介质泵入到该容器内，以达到一定压力，此外通过另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统，该系统包括：高温高压腐蚀环境模拟设备、缓蚀剂加注设备、高速气流冲刷设备以及其他辅助设备；其中，所述高温高压腐蚀环境模拟设备包括一容器、至少一加热装置、一样品支架以及一第一气体压缩泵；所述加热装置设置于所述容器内，用于对容器内的介质进行加热，以模拟井下不同深度的温度；所述样品支架设置于所述容器内，用于固定样品；所述第一气体压缩泵通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一控制阀门，用于将腐蚀介质泵入所述容器中，以模拟井下不同深度的压力和/或腐蚀介质分压；所述缓蚀剂加注设备包括一液体压缩泵；所述液体压缩泵通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一控制阀门，并且该管线的端口设置有一喷嘴，用于通过该喷嘴将泵入容器内的缓蚀剂喷洒在样品表面，以模拟缓蚀剂在井下加注的过程；所述高速气流冲刷设备包括一第二气体压缩泵、一第一流量计以及一冷却装置，所述第二气体压缩泵通过管线循环连接于所述容器，用于循环容器内的腐蚀介质，并且在第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质入口相连的管线上设有一控制阀门，且在该管线的端口设置有一喷嘴，用于通过该喷嘴将泵入容器内的循环腐蚀介质喷射到样品上，利用腐蚀介质气流对样品的冲刷，模拟井下腐蚀介质气流对油管内壁的冲刷；所述第一流量计设置于第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质入口相连的管线上，用于控制循环腐蚀介质的泵入量和/或喷射速度；所述冷却装置设置于第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质出口相连的管线上，用于冷却高温腐蚀介质；所述其他辅助设备包括一安全阀门、一气体释放阀门以及一废液池；所述安全阀门连接于所述容器，用于在实验过程中，一旦压力超过一定值后，自动释放压力进行泄压；所述气体释放阀门连接于所述容器，用于在实验结束后，使所述容器泄压；所述废液池通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一排放阀门，用于在实验结束后，盛放从所述容器中排放的实验废液。...

【技术特征摘要】
1.一种评价缓蚀剂缓蚀效率的系统，该系统包括：高温高压腐蚀环境模拟设备、缓蚀剂加注设备、高速气流冲刷设备以及其他辅助设备；其中，所述高温高压腐蚀环境模拟设备包括一容器、至少一加热装置、一样品支架以及一第一气体压缩泵；所述加热装置设置于所述容器内，用于对容器内的介质进行加热，以模拟井下不同深度的温度；所述样品支架设置于所述容器内，用于固定样品；所述第一气体压缩泵通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一控制阀门，用于将腐蚀介质泵入所述容器中，以模拟井下不同深度的压力和/或腐蚀介质分压；所述缓蚀剂加注设备包括一液体压缩泵；所述液体压缩泵通过管线连接于所述容器，并在该管线上设有一控制阀门，并且该管线的端口设置有一喷嘴，用于通过该喷嘴将泵入容器内的缓蚀剂喷洒在样品表面，以模拟缓蚀剂在井下加注的过程；所述高速气流冲刷设备包括一第二气体压缩泵、一第一流量计以及一冷却装置，所述第二气体压缩泵通过管线循环连接于所述容器，用于循环容器内的腐蚀介质，并且在第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质入口相连的管线上设有一控制阀门，且在该管线的端口设置有一喷嘴，用于通过该喷嘴将泵入容器内的循环腐蚀介质喷射到样品上，利用腐蚀介质气流对样品的冲刷，模拟井下腐蚀介质气流对油管内壁的冲刷；所述第一流量计设置于第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质入口相连的管线上，用于控制循环腐蚀介质的泵入量和/或喷射速度；所述冷却装置设置于第二气体压缩泵与容器的循环腐蚀介质出口相连的管线上，用于冷却高温腐蚀介质；所述其他辅助设备包括一安全阀门、一气体释放阀门以及一废液池；所述安全阀门连接于所述容器，用于在实验过程中，一旦压力超过一定值后，自动释放压力进行泄压；所述气体释放阀门连接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11