[实用新型]一种保温原油管道蜡沉积实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种保温原油管道蜡沉积实验装置。

背景技术

蜡是石油中的一类化合物。广义的讲，石油蜡包括液蜡、石油脂、石蜡和微晶蜡，是一种复杂的混合体系。我国多数油田生产的原油为含蜡原油。在较高温度下，原油中的蜡处于溶解状态，表现出牛顿流体的特性。随着温度下降，原油中的轻质烃对蜡的溶解度下降，蜡因过饱和而析出，原油的粘度随之增大，转变为非牛顿流体。当蜡晶析出的量达到2％-3％时，便可形成三维网状结构，阻碍原油流动，导致原油整体失去流动性并凝固。

蜡沉积的影响因素包括油温、原油与管壁的温差、原油流速和管壁材质等，其中原油与管壁的温差这一影响因素的解决办法普遍为在管道外层覆盖保温层。覆盖保温层后的管道蜡沉积现象还是会发生，随着结蜡厚度的增加，管道的实际流通面积减少，动力消耗增加，但由于蜡层使的管道总传热系数减小，管道热力消耗减小。因此研究确定蜡沉积的厚度变化及蜡沉积的厚度变化对管道总传热系数的影响非常必要。

关于原油蜡沉积问题，国内外学者已经进行了大量的实验和理论研究，并从不同角度提出了若干蜡沉积模型，但并没有设备可以用于测量计算蜡沉积的厚度变化及蜡沉积的厚度变化对管道总传热系数的影响。

实用新型内容

本实用新型通过提供一种保温原油管道蜡沉积实验装置，解决了现有技术中没有设备可以用于测量计算蜡沉积的厚度变化及蜡沉积的厚度变化对管道总传热系数的影响的技术问题。

本申请实施例提供了如下技术方案：

一种保温原油管道蜡沉积实验装置，其特征在于，包括：输油管段和输水管段；

所述输油管段与储油设备、油泵通过油管线相连形成闭合油环路；所述输油管段外覆盖有油保温层；所述储油设备中容纳有油；所述油泵推动所述闭合油环路中的油运动；

所述输水管段与水罐、水泵通过水管线相连形成闭合水环路；所述输水管段外覆盖有水保温层；所述水罐中容纳有水；所述水泵推动所述闭合水环路中的水运动；

所述储油设备外套设有水套夹层；所述水套夹层与水罐、水泵形成保温闭合水环路，以使所述储油设备中油的温度与所述水罐中的水的温度相同；

所述油保温层和所述水保温层外均套设有控温装置，以使所述油保温层的表面温度与所述水保温层的表面温度相同；

其中，所述油保温层表面、所述水保温层表面、所述输油管段内部和所述输水管段内部均设置有温度测量设备；所述油管线和所述水管线中均设置有压力测量设备，以根据所述温度测量设备和所述压力测量设备采集的参数获得所述输油管段的蜡沉积参数。

可选的，所述水罐中的水的温度高于析蜡点的温度；所述油保温层的表面温度及所述水保温层的表面温度相等且低于所述析蜡点的温度。

可选的，所述装置还包括：第一流量计量设备，连接于所述闭合油环路中，用于记录油的流量；第二流量计量设备，连接于所述闭合水环路中，用于记录水的流量，以使得能根据所述油的流量和所述水的流量调节所述油泵和所述水泵，进而使所述油的流量与所述水的流量相同。

可选的，所述输油管段与所述输水管段的材质和厚度均相同；所述油保温层与所述水保温层的材质和厚度均相同。

可选的，所述油泵具体为螺杆泵；所述水泵具体为离心泵。

可选的，所述油泵具体为N个并联的螺杆泵，N为大于等于2的整数。

可选的，所述控温装置包括：水浴和套管；所述套管套设于所述油保温层和所述水保温层外，所述套管与所述水浴连接，所述水浴中的水循环流入所述套管，以控制所述油保温层和所述水保温层的表面温度。

可选的，所述油管线外覆盖有保温层。

可选的，所述装置还包括：数据采集控制设备，与所述温度测量设备和所述压力测量设备连接，以周期性接收所述温度测量设备和所述压力测量设备采集的参数。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的保温原油管道蜡沉积实验装置，能够模拟油管道运输过程，通过采集没有蜡析出的水环路和有蜡析出的油环路的温度和压力数据，能根据现有的蜡沉积模型，对比计算得到准确的保温层的传热系数及结蜡后管道蜡层和保温层的总传热系数，从而计算出蜡沉积的厚度变化及蜡沉积的厚度变化对管道总传热系数的影响。以便于能实现更合理的确定管道的清蜡周期等实际应用。

附图说明