[发明专利]一种适用于冷指表面蜡沉积物的多方位精确测厚和取样装置及方法

说明书

本发明提供一种适用于冷指表面蜡沉积物的多方位精确测厚和取样装置，包括固定支座、支杆、定位锥、夹持环、旋转支杆和测量刀具，支杆的底端安装在固定支座上，支杆的上部固定夹持环，夹持环夹紧冷指，冷指的底端中心与定位锥的尖端相抵，定位锥安装在固定支座上，旋转支杆的一端与夹持环滑动连接，旋转支杆的另一端连接测量刀具。本发明用于固定表面有蜡沉积物的冷指并对其进行多方位精确测量与取样。可以实现对冷指表面蜡沉积物进行精确测厚操作，同时，可以通过刻度尺进行读数参考，对不同厚度的沉积物进行分层取样。

技术领域

本发明涉及一种原油蜡沉积物精确测厚与取样装置，属于石油行业原油流动保障技术领域，具体来说是一种适用于冷指表面蜡沉积物的多方位精确测厚和取样装置及方法。

背景技术

目前，随着陆地石油资源的不断开采，陆上油田开发逐渐进入中后期，而海上石油的开发逐渐成为世界各国共同关注的热点。海洋石油开发逐渐从近海向深海发展，使得海底管道周围温度越来越低，发生蜡沉积的概率大幅增加。我国所产原油80%以上为含蜡原油，含蜡原油是一种复杂的混合体系，它主要由蜡、胶质、芳香烃、沥青和轻烃组分组成。蜡沉积是含蜡原油及其乳状液管输过程中的常见问题，严重威胁管道的流动安全。蜡沉积会造成管道输量降低、能耗增加、停输再启动困难等问题，严重时甚至完全堵塞管道截面，造成巨大经济损失。深入研究蜡沉积问题对保障管道安全经济运行具有重要意义。

对管壁沉积物而言，不同厚度上的沉积物含蜡量、蜡分子碳数分布等性质是不同的。近年来，学者开始从更微观的角度对蜡沉积过程及机理进行研究，通过分析不同沉积厚度上沉积物的性质可以准确反推蜡晶析出规律、蜡分子扩散和反扩散速率等参数变化情况。而实验室中得到的蜡沉积物通常只有几毫米厚，所以精确测量沉积物厚度并对其进行取样十分关键，对研究不同径向位置沉积物的性质具有重要意义。

在蜡沉积实验方面，学者通常采用冷指装置进行蜡沉积实验，这是因为冷指蜡沉积实验装置具有零部件少、占地面积小、建设成本低、用油量小、操控性好、维护简单等优点，因此在实验室中应用广泛。冷指实验装置主要由冷指罐和冷指构成，二者均连接有控温水浴，通过水浴来控制冷指罐内油品温度和冷指表面温度。通常，冷指表面的温度控制在原油析蜡点以下，而冷指罐的温度则控制在原油析蜡点以上，使得原油在径向上形成温差，促使冷指表面形成蜡沉积物。目前，冷指沉积物测厚通常有两种方法：一是由实验人员拿一个普通尺子嵌入到冷指表面的沉积物中读取沉积物厚度，尺子的刻度等设计都没有针对性，测量过程随意性大、误差大，且操作不方便；二是直接将沉积物融化称重，然后根据沉积物密度和沉积面积计算沉积物平均厚度。而在取样方面，通常都是对沉积物整体进行取样，无法精确对不同径向位置沉积物样品进行取样，导致分析沉积物性质时只能测试整体沉积物的物性参数，限制了从微观角度对沉积物径向性质进行研究。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种适用于冷指表面蜡沉积物的多方位精确测厚和取样装置，解决了现有技术中冷指表面蜡沉积物厚度测量及取样不够精准的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种适用于冷指表面蜡沉积物的多方位精确测厚和取样的方法，可以对冷指上的不同空间位置沉积物进行精确取样测量。

本发明的技术方案如下：

一种适用于冷指表面蜡沉积物的多方位精确测厚和取样装置，包括固定支座、支杆、定位锥、夹持环、旋转支杆和测量刀具，支杆的底端安装在固定支座上，支杆的上部固定夹持环，夹持环夹紧冷指，冷指的底端中心与定位锥的尖端相抵，定位锥安装在固定支座上，旋转支杆的一端与夹持环滑动连接，旋转支杆的另一端连接测量刀具。

所述固定支座上安装有支撑底座，支撑底座的上表面设有滑槽，滑动卡板滑动设置在滑槽内，连杆的一端安装在滑动卡板上，连杆的另一端与定位锥的底端相连，连杆上沿轴向设有镂空槽，十字花螺杆设置在镂空槽内，所述的滑动卡板的上方设有把手，把手带动定位锥沿支撑底座上的滑槽滑动，滑动到指定位置后通过十字花螺杆拧紧固定。