一种高温高压流体固相析出量测定装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温高压流体固相析出量测定装置及方法，所述测定装置以高低温交变试验箱与带搅拌的变体积高压反应釜为核心，包括：反应釜系统、搅拌系统、转样系统与测量系统；装置通过配置待测实验流体，测量实验流体的质量与固相质量百分数；从转样筒向反应釜保压转样，转样后反应釜开始降温；到实验温度后，放出一定量的上清液，测量该温度下上清液的质量与固相质量百分数，通过计算即可得到该温度下的固相析出量；重复步骤之后可得到该压力下，固相析出量与温度的关系曲线，通过改变压力可得到不同压力下，固相析出量与温度的关系曲线。本发明专利技术能够便捷地测定不同温度、压力、时间下流体固相析出量，精简了实验流程，提高了实验数据精度。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压流体固相析出量测定装置与方法
本专利技术涉及石油仪器
，尤其涉及一种高温高压流体固相析出量测定装置与方法。
技术介绍
在石油开发和开采过程中，固相析出问题是油气井生产面临的一个严峻问题。固相析出包括：蜡、苯、垢、胶质、沥青质、和盐类等物质的析出。蜡、苯、胶质、沥青质、和盐类析出是指当流体的温度低于固相析出点温度时，流体中的蜡、苯等分子会析出。垢析出是指当水中离子浓度超过浓度势时，水中的离子会析出。流体中沥青质、胶质含量很高时，会造成原油黏度很大，使得原油流动困难。流体中部分固相析出物会沉积在固体表面造成堵塞，导致油气井产量严重下降，甚至出现停产的情况。固相析出量是研究固相沉积规律的基础参数，根据固相析出量可以分析得到油气井的析出规律，进而建立固相沉积数学模型，对石油开发与开采具有重要的意义。现有的流体固相析出量测定装置与方法而言，主要分为两种：一种为定体积反应釜，该装置在将流体放出时，流体压力会发生变化，无法保持压力；另一种装置为流体相态分析装置，该装置通过装有过滤芯的高压过滤器，在恒压下将整个样品进行过滤，并把得到的固体进行称重得到固相析出量，但所得到的固体为液固混合物，没有把液体与固相析出物分离，装置中电磁搅拌器的作用距离过短，无法作用于整体，但搅拌对于固相析出具有重要的作用。这些问题导致固相析出量测定结果具有一定的误差。为解决上述问题，本专利技术提出了一种高温高压流体固相析出量测定装置与方法，能够便捷地测定不同温度、压力、时间下流体固相析出量，精简了实验流程，提高了实验数据精度。>
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高温高压流体固相析出量测定装置与方法，旨在解决现有技术中存在的高温高压流体固相析出量测定实验流程繁琐、实验结果数据不准确的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种高温高压流体固相析出量测定装置与方法，所述高温高压流体固相析出量测定装置与方法以高低温交变试验箱与带搅拌的变体积高压反应釜为核心，包括：反应系统、搅拌系统、转样系统与测量系统；所述搅拌系统设置于反应系统内，利用搅拌系统内部设置的导叶和叶轮的组合，并配合伸缩空心圆筒剪切旋转对样品进行双重搅拌；所述转样系统通过转样阀与反应系统的管线连接的四通另一端连接，将转样系统中的实验样品液输送至反应系统内。优选的，所述反应釜系统包括底盖、反应釜、活塞、温度传感器Ⅰ、顶盖、装卸孔、四通、管线、高压过滤芯、高压驱替泵Ⅰ、压力传感器Ⅰ、三通Ⅰ、进液截止阀Ⅰ、高低温交变试验箱、洗耳球、清管阀、出液截止阀Ⅰ、出液截止阀Ⅱ、压力传感器Ⅲ，所述顶盖下端的孔洞中装有所述高压过滤芯；所述顶盖通过所述管线与所述出液截止阀Ⅰ连接，所述出液截止阀Ⅰ与所述四通阀下端连接，所述四通上端连接所述出液截止阀Ⅱ，再连接回压控制器，回压控制器后端管线伸入集液瓶中，所述四通左端连接所述清管阀与所述洗耳球；所述活塞位于所述反应釜中；所述顶盖与所述反应釜通过装卸孔以螺纹连接的方式拧紧；所述底盖通过所述管线与所述进液截止阀Ⅰ连接，接着连接所述三通Ⅰ，所述三通Ⅰ分别连接所述压力传感器Ⅰ与所述高压驱替泵Ⅰ；所述反应釜外壁的小孔连接所述温度传感器Ⅰ；所述顶盖处连接所述压力传感器Ⅲ；所述反应釜系统位于所述高低温交变试验箱中。优选的，所述搅拌系统包括密封螺母、电源线接头、电源线、磁铁、绝缘线圈、转子、线圈盖、金属轴、导叶、叶轮、轻质弹簧、伸缩空心圆筒、滚珠盖、滚珠，所述顶盖下端的孔洞中装入所述绝缘线圈，所述绝缘线圈的电源线接头穿过所述顶盖的孔洞，所述密封螺母穿过所述电源线接头，与所述顶盖以螺纹连接的方式拧紧，再连接所述电源线；所述线圈盖通过螺纹旋入顶盖下部；轴承卡入所述顶盖下端；所述转子与轴承采用过盈配合的方式连接；所述转子上部连接有磁铁，下部连接有金属轴，所述金属轴上连接有所述导叶与所述叶轮；所述伸缩空心圆筒与所述转子通过螺纹连接并拧紧，并在所述伸缩空心圆筒与所述线圈盖之间挂住所述轻质弹簧；所述滚珠放入所述滚珠盖中，所述滚珠盖通过螺纹旋入所述伸缩空心圆筒中。优选的，所述转样系统包括进液截止阀Ⅱ、压力传感器Ⅱ、三通Ⅱ、高压驱替泵Ⅱ、转样筒、转样阀、温度传感器Ⅱ、恒温箱、出液截止阀Ⅲ，所述转样筒上端连接所述出液截止阀Ⅲ，所述出液截止阀Ⅲ与所述转样阀连接，所述转样阀与四通右端连接；所述转样筒下端与所述进液截止阀Ⅱ连接，接着连接好所述三通Ⅱ，所述三通Ⅱ分别连接所述压力传感器Ⅱ与所述高压驱替泵Ⅱ；所述转样筒外壁的小孔连接所述温度传感器Ⅱ，所述转样系统位于恒温箱中。优选的，所述测量系统包括回压控制器、集液瓶，回压控制器与出液截止阀Ⅱ连接，回压控制器后端管线伸入集液瓶中。一种高温高压流体固相析出量测定方法，包括以下步骤：S1：测量最初实验样品的固相含量百分数Cst；S2：准备待测实验样品：按照GB/T26981-2011中的地层流体配制方法将实验样品在室温条件下配制到实验压力Pi，再恒压，再启动恒温箱与高低温交变试验箱，将转样筒与反应釜温度升到大于固相析出温度T，再恒温，测量该温度下样品的密度ρ；S3：将反应釜系统与转样系统相连；S4：启动搅拌系统，打开进液截止阀Ⅰ，利用高压驱替泵Ⅰ将活塞推至反应釜的顶端使反应釜中压力等于Pi，再打开转样阀、出液截止阀Ⅰ与出液截止阀Ⅲ，高压驱替泵Ⅱ恒压进泵，高压驱替泵Ⅰ退泵，将转样筒中的实验样品转到反应釜中，高压驱替泵Ⅰ停止退泵，并恒压，再关闭转样阀，记录高压驱替泵Ⅱ进泵的体积V；所述的步骤S4包括以下子步骤：转样的质量为：mt＝ρV(1)式中，mt为最初样品质量，g；ρ为最初样品密度，g/ml；V为高压驱替泵Ⅱ进泵的体积，ml；S5：回压控制器加载回压，使回压Ph略高于反应釜中的压力Pi；S6：将反应釜的温度降低到Ti，并恒温；使样品中的固相充分析出；S7：打开出液截止阀Ⅱ，使用回压控制器降低回压Ph，使其等于实验测试压力Pi，放出少量的上清液到集液瓶后，测得放出上清液的质量moli与固相质量百分数Colsi；再关闭出液截止阀Ⅰ，再使用回压控制器将回压升高Ph到略高于反应釜中的压力Pi；所述的步骤S7包括以下子步骤：因有高压过滤芯过滤上清液中的固相，固相不会进入集液瓶，则：Clsi＝Colsi(2)msi＝mtCst-mliClsi(3)式中，Clsi为反应釜中上清液的固相质量百分数，％；Colsi为放出上清液的固相质量百分数，％；msi为固相析出量，g；mt为最初样品质量，g；Cst为最初样品固相质量百分数，％；mli为反应釜中上清液的质量，g；moli为放出上清液的质量，g；联列式(2)～(4)得：S8：打开清管阀，使用洗耳球对管线进行清管作业；S9：重复S6～S8，直到温度Ti到固相析出的最低温度；S9：绘制在该压力Pi条件下，固相析出量msi随温度Ti的变化曲线；S10：改变实验测试压力，重复S2～S9，得到不同压力P下，固相析出量msi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压流体固相析出量测定装置，其特征在于，所述高温高压流体固相析出量测定装置，包括：反应系统、搅拌系统、转样系统与测量系统；所述搅拌系统设置于反应系统内，利用搅拌系统内部设置的导叶（21）和叶轮（22）的组合，并配合伸缩空心圆筒（24）剪切旋转对样品进行双重搅拌；所述转样系统通过转样阀（42）与反应系统的管线（11）连接的四通（10）另一端连接，将转样系统中的实验样品液输送至反应系统内。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温高压流体固相析出量测定装置，其特征在于，所述高温高压流体固相析出量测定装置，包括：反应系统、搅拌系统、转样系统与测量系统；所述搅拌系统设置于反应系统内，利用搅拌系统内部设置的导叶（21）和叶轮（22）的组合，并配合伸缩空心圆筒（24）剪切旋转对样品进行双重搅拌；所述转样系统通过转样阀（42）与反应系统的管线（11）连接的四通（10）另一端连接，将转样系统中的实验样品液输送至反应系统内。


2.如权利要求1所述的一种高温高压流体固相析出量测定装置，其特征在于，所述反应系统包括：底盖（1）、反应釜（2）、活塞（3）、温度传感器Ⅰ（4）、顶盖（5）、装卸孔（6）、四通（10）、管线（11）、高压过滤芯（16）、高压驱替泵Ⅰ（33）、压力传感器Ⅰ（34）、三通Ⅰ（35）、进液截止阀Ⅰ（36）、高低温交变试验箱（37）、洗耳球（38）、清管阀（39）、出液截止阀Ⅰ（40）、出液截止阀Ⅱ（41）、压力传感器Ⅲ（44）；所述顶盖（5）下端的孔洞中装有所述高压过滤芯（16）；所述顶盖（5）通过所述管线（11）与所述出液截止阀Ⅰ（40）连接，所述出液截止阀Ⅰ（40）与所述四通（10）下端连接，所述四通（10）上端连接所述出液截止阀Ⅱ（41），再连接回压控制器（12），回压控制器（12）后端管线伸入集液瓶（13）中，所述四通（10）左端连接所述清管阀（39）与所述洗耳球（38）；所述活塞（3）位于所述反应釜（2）中；所诉顶盖（5）与所述反应釜（2）通过所述装卸孔（6）以螺纹连接；所述底盖（1）通过所述管线与所述进液截止阀Ⅰ（36）连接，接着连接所述三通Ⅰ（35），所述三通Ⅰ（35）分别连接所述压力传感器Ⅰ（34）与所述高压驱替泵（33）Ⅰ；所述反应釜（2）外壁的小孔连接所述温度传感器Ⅰ（4）；所述顶盖（5）处连接所诉压力传感器Ⅲ（44）；所述反应釜系统位于高低温交变试验箱（37）中。


3.如权利要求1所述的一种高温高压流体固相析出量测定装置，其特征在于，所述搅拌系统包括：密封螺母（7）、电源线接头（8）、电源线（9）、磁铁（14）、轴承（15）、绝缘线圈（17）、转子（18）、线圈盖（19）、金属轴（20）、导叶（21）、叶轮（22）、轻质弹簧（23）、伸缩空心圆筒（24）、滚珠盖（25）、滚珠（26）；顶盖（5）下端的孔洞中装入所述绝缘线圈（17），所述绝缘线圈（17）的电源线接头（8）穿过顶盖（5）的孔洞，所述密封螺母（7）穿过所述电源线接头（8），并与顶盖（5）连接，再连接电源线（9）；所述线圈盖（19）通过螺纹旋入顶盖（5）下部；轴承（15）卡入顶盖（5）下端；转子（18）与轴承（15）采用过盈配合的方式连接；转子（18）上部连接有磁铁（14），下部连接有金属轴（20），金属轴（20）上连接有导叶（21）与叶轮（22）；所述伸缩空心圆筒（24）与所述转子（18）通过螺纹连接并拧紧，在所述伸缩空心圆筒（24）与所述线圈盖（19）之间挂住轻质弹簧（23）；所述滚珠（26）放入所述滚珠盖（25）中，所述滚珠盖（25）通过螺纹旋入伸缩空心圆筒（24）中。


4.如权利要求1所述的一种高温高压流体固相析出量测定装置，其特征在于，所述转样系统包括：进液截止阀Ⅱ（32）、压力传感器Ⅱ（31）、三通Ⅱ（30）、高压驱替泵（33）Ⅱ、转样筒（27）、转样阀（42）、温度传感器Ⅱ（28）、恒温箱（43）、出液截止阀Ⅲ（45）；所述转样筒（27）上端连接所述出液截止阀Ⅲ（45），所述出液截止阀Ⅲ（45）与所述转样阀（42）连接，所诉转样阀（42）与四通（10）右端连接；所述转样筒（27）下端与所述进液截止阀Ⅱ（32）连接，接着连接所述三通Ⅱ（30），所诉三通Ⅱ（30）分别连接所述压力传感器Ⅱ（31）与所述高压驱替泵（33）Ⅱ；所述转样筒（27）外壁的小孔连接所述温度传感器Ⅱ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建仪，谢泱，陈奕兆，王茜，吴红军，刘己全，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51