工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置制造方法.docx

工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置制造方法工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置制造方法本发明公开了一种工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置，包括工程用实验管路、气体循环模块、液体循环模块、散热模块、加热模块、自动控制和数据采集模块；所述工程用实验管路用于固定所述工程用管材进行实物冲刷腐蚀实验；所述工程用管材的介质出口端通过所述散热模块分别与所述气体循环模块和液体循环模块的一端连接，所述工程用管材的介质入口端通过所述加热模块与所述气体循环模块和液体循环模块的另一端连接本发明提供的一种工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置，可以实现对于油气田井下高温、高压、多相流介质工况的模拟，用以进行金属管材在高温高压多相流及腐蚀性介质工况下的耐蚀性及腐蚀规律研究专利说明】工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置【技术领域】 [0001]本发明涉及油气田开发【技术领域】，特别涉及一种工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置背景技术】 [0002]石油工业的腐蚀问题存在于各个环节，其中尤以石油管材的高温、高压及含C02、H2S气流作用下油套管的冲刷腐蚀问题更为严重，危害巨大国内各油田，尤其是西部几个主要油田普遍存在高温、高压、冲刷气流对油套管的严重腐蚀问题，并且一直未能得到很好地解决，一个主要原因就是缺乏必要的研究手段，导致对油套管在此类环境中的腐蚀机理和规律缺乏必要的和清楚的认识，在油套管材料及防护措施选用上缺乏科学依据，存在很大的盲目性，从而带来了巨大的浪费，甚至导致严重事故。

[0003]随着经济发展对能源需求的不断攀升，各国对油气资源的需求更加迫切，同时也使得油套管的冲刷腐蚀问题愈加突出，成为一个亟待解决的问题 [0004]近年来，国内外各大油田及相关研究机构在此领域也进行了大量的研究，但大多采用旋转式和喷射式的试验装置旋转式试验装置的原理是基于在样品架上转动的样品与静止的液体产生切向力结构，使液固双相产生磨损和腐蚀；喷射式试验装置其原理是基于喷射泵对固定成一定角度的样品进行冲刷腐蚀，这两种冲刷模式与油套管实际冲刷工况有较大差距而近年来发展起来的一些管流式试验装置，虽然可以更加接近实际工况，但由于设备能力的限制，这些研究结果与油气田现场实际情况存在较大差别，难以直接作为油气田开发的理论指导依据另外，现有的试验装置均为小型实验装置，无法实现工程使用且具有标准规格的管件冲刷腐蚀试验的功能，也就无法真实的得到工程使用且具有标准规格的管件在冲刷腐蚀试验的作用下产生的不良问题发明内容】 [0005]本发明所要解决的技术问题是油套管在油气田井下高温、高压、腐蚀介质工况条件下的耐蚀性及冲刷腐蚀规律研究的问题 [0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置，包括工程用实验管路、气体循环模块、液体循环模块、散热模块、加热模块、自动控制和数据采集模块； [0007]所述工程用实验管路包括并联设置的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部包括固定所述工程用管材的第一端部和第二端部、分别设置在所述第一端部和所述第二端部的法兰盘及与所述法兰盘连接的接管，所述第二固定部包括固定所述工程用管材的第三端部和第四端部、法兰盘及固定在所述法兰盘上的旁通管件，所述工程用管材与所述接管连接并固定在所述法兰盘上，所述旁通管件固定在所述法兰盘上并用于控制压强； [0008]所述工程用管材的介质出口端通过所述散热模块分别与所述气体循环模块和液体循环模块的一端连接，所述工程用管材的介质入口端通过所述加热模块与所述气体循环模块和液体循环模块的另一端连接； [0009]所述气体循环模块用于提供气体介质对所述工程用管材进行循环冲刷，并对实验所需压力进行调节； [0010]所述液体循环模块用于提供液体介质对所述工程用管材进行循环冲刷； [0011]所述加热模块用于对所述气体介质及液体介质进行加热后输送至所述工程用管材； [0012]所述自动控制和数据采集模块用于对气体介质或液体介质的温度、压力、流速进行控制和记录。

[0013]进一步地，所述气体循环模块包括: [0014]气瓶组、第一气罐、第二气罐、补气罐、气体增压泵、气体循环泵及空气压缩机； [0015]所述气瓶组用于给所述第一气罐、第二气罐及补气罐提供实验所需的气体介质； [0016]所述补气罐用于对所第一气罐及第二气罐进行气体的补充； [0017]所述气体增压泵用于将所述补气罐气体进行加压后输送至第一气罐及第二气te ； [0018]所述气体循环泵用于将所述第一气罐及第二气罐中的气体介质进行循环输送至加热模块； [0019]所述第一气罐的一端与所述气瓶组连接，另一端通过所述气体循环泵与所述加热丰吴块连接； [0020]所述第二气罐的一端与所述气瓶组连接，另一端通过所述气体增压泵与所述加热模块连接； [0021 ] 所述气体循环模块通过所述第一气罐及第二气罐与所述散热模块连接； [0022]所述第一气罐与第二气罐的两端相连通； [0023]所述空气压缩机给气体增压泵提供压缩空气增压，同时在试验前对整个试验装置进行密封性测试 [0024]进一步地，所述液体循环模块包括: [0025]配液罐及液体循环泵； [0026]所述配液罐用于提供实验所需的液体介质，所述配液罐通过所述液体循环泵与所述加热模块连接； [0027]所述液体循环泵与所述加热模块连接。

[0028]进一步地，所述加热模块包括电加热器 [0029]进一步地，所述自动控制和数据采集模块包括: [0030]压力传感器、流量计及温度传感器； [0031]所述压力传感器设置在所述工程用管材的介质出口端的连接管道上，所述压力传感器用于对注入所述工程用管材的介质的压力进行控制； [0032]所述流量计设置在所述工程用管材的介质入口端的连接管道上，所述流量计用于对注入所述工程用管材的介质的流速进行控制； [0033]所述温度传感器设置在所述工程用管材的介质入口端的连接管道上，所述温度传感器用于对注入所述工程用管材的介质的温度进行控制 [0034]进一步地，所述的工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置，还包括: [0035]静态混合器及气液分离器； [0036]所述静态混合器用于将所述气体循环模块提供的气体介质及所述液体循环模块提供的液体介质进行混合后经加热模块加热，然后输送至所述工程用管材进行气液混合介质的循环冲刷； [0037]所述气液分离器用于将进行循环冲刷后的气体介质及液体介质混合物经散热后进行气、液分离，然后分别输送至所述气体循环模块及液体循环模块 [0038]进一步地，所述散热模块包括: [0039]散热器、冷却水泵及冷却水罐； [0040]所述散热器一端与所述工程用管材连接，另一端分别与所述冷却水泵、第一气罐、第二气罐及液体循环泵连接； [0041]所述散热器用于对从工程用管材循环出来的介质进行散热； [0042]冷却水泵用于试验装置中输送清水。

[0043]所述冷却水罐用于提供清水对整个管路进行清洗及散热所需用水，所述冷却水罐一端与所述散热器连接，另一端与所述散冷却水泵连接 [0044]进一步地，所述的工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置， [0045]所述旁通管件一端通过连接管道与散热器连接，另一端通过连接管道与加热器连接 [0046]进一步地，所述工程用实验管路大于等于一条，每一条所述工程用实验管路上可以卡装一个工程用管材，所述工程用管材通过法兰盘与连接管道相连 [0047]进一步地，所述第一固定部还包括膨胀节，所述第二固定部还包括膨胀节 [0048]本发明提供的一种工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置，通过设置旁通管件，为工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置运行中压强过高时进行泄压，避免了装置的尺寸增大而带来的压强增高问题；同时设置接管使得工程试验管路可以气密性良好的固定各种标准规格的工程用管材实物，提高实验装置的气密性和运行稳定性；在工程用管材的介质出口端设置散热模块，避免了因试验各种标准规格的工程用管材实物而增加的热量聚集，进一步提升了实验装置的运行稳定性，通过上述装置的共同作用，可以实现安全且稳定的在油气田井下高温、高压、多相流介质工况下对工程用管材实物的腐蚀试验模拟，用以进行金属管材在高温高压多相流及腐蚀性介质工况下的耐蚀性及腐蚀规律研究。

专利附图】【附图说明】 [0049]图1为本发明实施例提供的一种工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置的结构示意图 [0050]附图标记: [0051]1-气瓶组，2-气液分离器，3-冷却水罐，4-冷却水泵，5-散热器，6-旁通管件，7-工程用管材，8-压力变送器，9-法兰盘，10-备用工程用管材，11-流量计，12-电加热器，13-第一气罐，14-气体循环泵，15-静态混合器，16-气体增压泵，17-补气罐，18-液体循环泵，19-第二气罐，20-配液罐，21-空气压缩机具体实施方式】 [0052]参见图1，本发明实施例提供的一种工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置，工程用实验管路、气体循环模块、液体循环模块、散热模块、加热模块、自动控制和数据采集模块；所述工程用实验管路用于固定所述工程用管材进行实物冲刷腐蚀实验；所述工程用实验管路大于等于一条，每一条所述工程用实验管路上可以卡装一个工程用管材7，所述工程用管材7通过法兰盘9与连接管道相连 [0053]具体的，工程用实验管路包括并联设置的第一固定部和第二固定部，第一固定部包括固定工程用管材7的第一端部和第二端部、分别设置在第一端部和第二端部的法兰盘9及与法兰盘9连接的接管，第二固定部包括固定工程用管材7的第三端部和第四端部、法兰盘9及固定在法兰盘9上的旁通管件6，工程用管材7与接管连接并固定在法兰盘9上，旁通管件6固定在法兰盘9上并用于控制压强。

其中旁通管件6具有压力控制阀，当工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置的运行压力过大时，与接管并联设置的旁通管件6中的压力控制阀打开，在单位时间内与接管共同分担流量，进而降低接管的压强 [0054]在本实施例中，接管为与工程用管材7的材质及管径均相同的管件，由于第一固定部中第一端部与第二端部之间的距离固定，在本实施例中为10米而在实际工程中使用的工程用管材7具体不同的长度规格，所以接管也具有与之匹配的长度，以便使得接管与工程用管材7的长度之和等于10米，并可以通过法兰盘9连接在第一固定部的第一端部和第二端部上如此，可以快速的将具有标准规格的工程用试验管路与对应的接管连接，形成具有固定长度的试验管材7，进而可以大大提高了工程用管材7与第一固定部的配合连接在对相对大型的工程用管材7进行试验时，高温与高压的实现对试验装置提出了更高的要求，良好、精密的安装可以提高高温与高压实现的稳定性；且省略了对工程用管材7安装的调试过程，提高了设备的使用效率 [0055]在本实施例中，由于要对工程中实际使用的工程用管材7进行冲刷腐蚀试验，试验的装置需要提供更加高的温度和更加大的压强，并在此基础上保持试验装置的密封性，在试验装置压强过高时为试验装置分担压强的旁通管件6，进一步的提高了本实施例中的工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置的运行稳定性及可靠性。

[0056]在本实施例中，由于工程用管材7规格一般较大，在进行冲刷腐蚀试验的过程中，会产生较大的热量，设置在工程用管材7的介质出口端的散热模块可以大大缓解热量的聚集，进一步的提高本实施例中对大型工程用管材进行冲刷腐蚀试验的装置的运行稳定性和可靠性 [0057]通过上述中的接管、旁通管件6及散热器的共同作用下，使得工程用管材实物冲刷腐蚀试验装置的运行稳定性良好，可靠性较高且试验的效率高具体的，结合第一气罐、第二气罐和补气罐的设置。