【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油井防垢室内试验，具体来说涉及一种井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置和方法。
技术介绍
1、长庆油田为典型的低孔特低渗致密储层，储层油、水两相区域较窄，随含水饱和度的增加，油相渗透率快速下降，水相渗透率略呈直线上升。由于水敏性较强，且地层水矿化度特别是钙镁离子含量较高，当两种以上不相容的水相遇时，水中的离子会发生相互作用，从而生成垢；在采油过程中，一些物质的变化会打破油田水中的平衡，导致生成垢。油井井下易在生产管柱内结垢，影响开采设备的使用功能，严重的结垢现象会导致管道设备发生阻塞，进而影响油井的生产效率。其次，油井中存在不同程度的结垢会导致油井井下附件以及采油设备发生不同程度的腐蚀影响。最后，结垢现象会造成油层发生阻塞、产液下降以及能源浪费等情况的发生。阻碍了油井的正常生产，修井次数频率增多，严重的情况会导致井下事故的发生，甚至会出现油井报废，造成严重的经济损失。油井井下结垢是影响油井高产稳产的突出问题之一，所以在油井生产过程中，井下防垢是很重要的一项工作。
2、目前防垢的手段比较多，通常采用物理法防垢技术、化学法防垢技术、工艺法除垢来防止油井井下结垢。化学防垢技术应用的成本较低并且效果明显，但是在使用化学防垢技术过程中，需要根据油井的情况选择合适的药品进行处理，才能够在最大程度上提高其应用效率，污染环境。而物理及工艺法防垢技术在实际运行过程中会受到多种影响因素的影响，导致现场实施难度大，成本高，效果差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种
2、本专利技术采取的技术方案是井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，包括防垢模块和对比模块，所述防垢模块包括第一容器水箱、第一防垢试验挂片、复合合金防垢器、第一温控系统和第一流体循环系统，所述第一防垢试验挂片设置于所述第一容器水箱内，所述第一温控系统用于控制第一容器水箱内流体的温度，所述第一流体循环系统用于控制所述第一容器水箱内的流体循环流动，所述复合合金防垢器设置于所述第一容器水箱内且串联在所述第一流体循环系统上；所述对比模块包括第二容器水箱、第二防垢试验挂片、第二温控系统和第二流体循环系统，所述第二防垢试验挂片设置于所述第二容器水箱内，所述第二温控系统用于控制所述第二容器水箱内流体的温度，所述第二流体循环系统用于控制所述第二容器水箱内的流体循环流动。
3、优选地，所述第一温控系统包括第一电加热器、第一温度传感器、第一温控调节器，所述第一温度传感器和所述第一电加热器分别与所述第一温控调节器电连接；所述第二温控系统包括第二电加热器、第二温度传感器、第二温控调节器，所述第二温度传感器和所述第二电加热器分别与所述第二温控调节器电连接。
4、优选地，所述第一电加热器和所述第二电加热器为电磁加热器。
5、优选地，所述第一流体循环系统包括第一调节阀门、第一循环水泵、第一流量计、第一管路，所述第一调节阀门、所述第一循环水泵、所述第一流量计通过所述第一管路依次串联；所述第二流体循环系统包括第二调节阀门、第二循环水泵、第二流量计、第二管路，所述第二调节阀门、所述第二循环水泵、所述第二流量计通过所述第二管路依次串联；所述第一调节阀门的进口与所述第一容器水箱底部的出口连接，所述第二调节阀门的进口与所述第二容器水箱底部的出口连接，所述第一流量计的出口和所述第一容器水箱顶部的进口连接，所述第二流量计的出口和所述第二容器水箱顶部的进口连接。
6、优选地，所述第一管路和所述第二管路均为ppr热水管，所述第一循环水泵和所述第二循环水泵均为增压式循环水泵，所述第一流量计和所述第二流量计均为电磁数字流量计。
7、优选地，所述复合合金防垢器串联在所述第一管路上，所述复合合金防垢器两端的第一管路上分别设置有第一控制阀和第二控制阀。
8、优选地，所述第一防垢试验挂片和所述第二防垢试验挂片均为钢片。
9、优选地，所述第一容器水箱和所述第二容器水箱的尺寸相同，所述第一容器水箱和所述第二容器水箱内的流体均为油井井下采出的原油。
10、本专利技术还提供了一种井下复合合金防垢器室内动态模拟试验方法，包括以下步骤；
11、步骤一、分别称取两个防垢试验挂片的重量，在防垢模块的第一容器水箱和对比模块的第二容器水箱内分别挂上第一防垢试验挂片和第二防垢试验挂片，同时对第一防垢试验挂片和第二防垢试验挂片进行编号并记录重量；
12、步骤二、安装井下复合合金防垢器，并放在第一容器水箱内；
13、步骤三、设定试验需要的第一容器水箱和第二容器水箱的温度；
14、步骤四、在第一容器水箱和第二容器水箱中分别加入等量的井下采出的原油，检验各部分的密闭性；
15、步骤五、打开第一电加热器和第二电加热器并开启第一循环水泵和第二循环水泵使原油开始循环；
16、步骤六、每一天观察第一容器水箱和第二容器水箱中的原油液面高度，根据现场情况向第一容器水箱和第二容器水箱中加入等量的井下采出来的原油，确保第一防垢试验挂片和第二防垢试验挂片均浸没在原油液体里；
17、步骤七、实验运行一个周期后停止循环，取出第一防垢试验挂片和第二防垢试验挂片，放入干燥箱中烘干并称重，并在显微镜下观察结垢形态，记录应分析，得到温度、流速对电磁防蜡效果的影响规律。
18、优选地，所述步骤七中，一个周期为7天或15天。
19、本专利技术的有益效果在于：
20、（1）本专利技术提供的这种井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，可以实现对人体和环境没有任何影响，属于安全、环保、节能型室内设备，符合安全环保要求。本专利技术的动态试验装置可在室内安全环保准确地模拟出动态环境下复合合金器在油井井下防垢情况，利用静态实验优选出的相关参数进行动态实验，通过对比试验结果，增加对油井井下结垢机理的认识，研究油井井下结垢机理，可以深入了解井下结垢的成因和形成过程，并得到温度、流速等对复合合金防垢器效果的影响规律。在原油流动状态下，井下井筒内会形成结垢物，但只有一小部分会附着在管道内壁上，大部分结垢物会停留在管道中或随着流体一起产出，管道内的结垢物附着比例受到水流速和结垢离子浓度的影响，当水流量增大时，水的动力强度也随之增大，导致在井筒中形成的结垢量增加，同时结垢颗粒分布的范围也扩大，从而导致产出垢所占比例增加。结垢离子浓度越大，结垢趋势越强，结垢位置主要发生在水平段。
21、（2）本专利技术提供的这种井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，可以短时间内准确地证明复合合金防垢的油井井下防垢效果。复合合金防垢它是一种低成本、高效率的长效性物理防垢方法，防垢合金具有不同电负性的金属元素构成，这些元素之间存在电极电位差异，可以向流体介质释放自由电子，使原油介质产生极化效应，使正负电荷重心偏离增大，增加了矿化物的溶解度，从而达到防垢目的。油井可明显减本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，包括防垢模块和对比模块，所述防垢模块包括第一容器水箱（18）、第一防垢试验挂片（8）、复合合金防垢器（6）、第一温控系统和第一流体循环系统，所述第一防垢试验挂片（8）设置于所述第一容器水箱（18）内，所述第一温控系统用于控制第一容器水箱（18）内流体的温度，所述第一流体循环系统用于控制所述第一容器水箱（18）内的流体循环流动，所述复合合金防垢器（6）设置于所述第一容器水箱（18）内且串联在所述第一流体循环系统上；所述对比模块包括第二容器水箱（19）、第二防垢试验挂片（13）、第二温控系统和第二流体循环系统，所述第二防垢试验挂片（13）设置于所述第二容器水箱（19）内，所述第二温控系统用于控制所述第二容器水箱（19）内流体的温度，所述第二流体循环系统用于控制所述第二容器水箱（19）内的流体循环流动。
2.根据权利要求1所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一温控系统包括第一电加热器（9）、第一温度传感器（10）、第一温控调节器（20），所述第一温度传感器（10）和所述第一电加热器（9）
3.根据权利要求2所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一电加热器（9）和所述第二电加热器（12）为电磁加热器。
4.根据权利要求1所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一流体循环系统包括第一调节阀门（4）、第一循环水泵（3）、第一流量计（2）、第一管路（1），所述第一调节阀门（4）、所述第一循环水泵（3）、所述第一流量计（2）通过所述第一管路（1）依次串联；所述第二流体循环系统包括第二调节阀门（16）、第二循环水泵（17）、第二流量计（15）、第二管路（14），所述第二调节阀门（16）、所述第二循环水泵（17）、所述第二流量计（15）通过所述第二管路（14）依次串联；所述第一调节阀门（4）的进口与所述第一容器水箱（18）底部的出口连接，所述第二调节阀门（16）的进口与所述第二容器水箱（19）底部的出口连接，所述第一流量计（2）的出口和所述第一容器水箱（18）顶部的进口连接，所述第二流量计（15）的出口和所述第二容器水箱（19）顶部的进口连接。
5.根据权利要求4所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一管路（1）和所述第二管路（14）均为PPR热水管，所述第一循环水泵（3）和所述第二循环水泵（17）均为增压式循环水泵，所述第一流量计（2）和所述第二流量计（15）均为电磁数字流量计。
6.根据权利要求4所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述复合合金防垢器（6）串联在所述第一管路（1）上，所述复合合金防垢器（6）两端的第一管路（1）上分别设置有第一控制阀（5）和第二控制阀（7）。
7.根据权利要求1所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一防垢试验挂片（8）和所述第二防垢试验挂片（13）均为钢片。
8.根据权利要求1所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一容器水箱（18）和所述第二容器水箱（19）的尺寸相同，所述第一容器水箱（18）和所述第二容器水箱（19）内的流体均为油井井下采出的原油。
9.一种井下复合合金防垢器室内动态模拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤；
10.根据权利要求9所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验方法，其特征在于，所述步骤七中，一个周期为7天或15天。
...【技术特征摘要】
1.一种井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，包括防垢模块和对比模块，所述防垢模块包括第一容器水箱（18）、第一防垢试验挂片（8）、复合合金防垢器（6）、第一温控系统和第一流体循环系统，所述第一防垢试验挂片（8）设置于所述第一容器水箱（18）内，所述第一温控系统用于控制第一容器水箱（18）内流体的温度，所述第一流体循环系统用于控制所述第一容器水箱（18）内的流体循环流动，所述复合合金防垢器（6）设置于所述第一容器水箱（18）内且串联在所述第一流体循环系统上；所述对比模块包括第二容器水箱（19）、第二防垢试验挂片（13）、第二温控系统和第二流体循环系统，所述第二防垢试验挂片（13）设置于所述第二容器水箱（19）内，所述第二温控系统用于控制所述第二容器水箱（19）内流体的温度，所述第二流体循环系统用于控制所述第二容器水箱（19）内的流体循环流动。
2.根据权利要求1所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一温控系统包括第一电加热器（9）、第一温度传感器（10）、第一温控调节器（20），所述第一温度传感器（10）和所述第一电加热器（9）分别与所述第一温控调节器（20）电连接；所述第二温控系统包括第二电加热器（12）、第二温度传感器（11）、第二温控调节器（21），所述第二温度传感器（11）和所述第二电加热器（12）分别与所述第二温控调节器（21）电连接。
3.根据权利要求2所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一电加热器（9）和所述第二电加热器（12）为电磁加热器。
4.根据权利要求1所述的井下复合合金防垢器室内动态模拟试验装置，其特征在于，所述第一流体循环系统包括第一调节阀门（4）、第一循环水泵（3）、第一流量计（2）、第一管路（1），所述第一调节阀门（4）、所述第一循环水泵（3）、所述第一流量计（2）通过所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：高宝元，葛海江，李慧升，谭欢，吴保玉，张磊，陈涛，李华伟，谭燕，谭博宁，
申请(专利权)人：西安川秦石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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