一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置與測試方法
2023-05-27 12:23:01
一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置與測試方法
【專利摘要】一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置與測試方法，包括靜態掛片容器和除氧裝置，通過除氧裝置用高純氮氣對腐蝕介質驅氧，使每一個靜態掛片容器中的腐蝕介質性質相同，充裝結束後通過靜態掛片容器的接管球閥安裝緩蝕劑專用加藥器加入緩蝕劑，如果需要添加二氧化碳、硫化氫氣體，通過多通閥將氣體瓶與各個靜態掛片容器連接，調節壓力控制閥進行充氣後，關閉靜態掛片容器的接管球閥上的閥門，分離開每一個靜態掛片容器，搖動靜態掛片容器，使腐蝕介質、氣體、緩蝕劑混合均勻，然後將靜態掛片容器放置於烘箱中，測試掛片的腐蝕速率，本發明能夠確保各個靜態裝置中測試的腐蝕介質在整個實驗過程中不會出現曝氧與氣體溢出不均勻問題。
【專利說明】一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置與測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及緩蝕劑的緩蝕率評價【技術領域】，特別涉及一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試 組合裝置與測試方法。
【背景技術】
[0002] 目前的緩蝕劑靜態緩蝕率的測試裝置與測試方法普遍採用的是一定容積的小口 或廣口玻璃瓶，先倒入腐蝕介質，然後掛片，加入一定量配製好的緩蝕劑，掛片後根據溫度 採取橡膠塞或木塞密封，再採用蠟塗敷或塑料膜加強瓶口塞的密封強度，搖勻後置於一定 溫度的烘箱中，放置一定的周期後取出進行掛片處理與計算，其缺點之一是在對每一個瓶 逐一倒入腐蝕介質時，由於客觀的原因，取樣的過程、倒入的過程、存放的過程中無法避免 的會導致各個瓶中的腐蝕介質曝氧不同，各個瓶中氧的滲入也不均勻，對於含有一定量二 氧化碳、碳酸氫根、硫化氫的腐蝕性介質，還存在實驗過程導致二氧化碳、碳酸氫根、硫化氫 逸出程度不同的問題，氧所帶來的腐蝕性變化與氣體溢出所帶來的腐蝕性變化也不相同； 其缺點之二是在烘箱中的放置過程，由於採取的密封方式抗壓與抗溫有限，溫度升高腐蝕 介質（特別是含有一定量二氧化碳、碳酸氫根的腐蝕介質）產生的蒸汽壓力會頂破瓶口的 密封，且對各個瓶口的頂破程度不一，這樣、放置過程存在氧的滲入且出現各個瓶氧的滲入 不同，放置後瓶中腐蝕介質氧化鐵沉澱量與顏色均有較大差別，另外、各個瓶中的腐蝕介質 中的二氧化碳、碳酸氫根、硫化氫的逸出與消耗也會出現不同，使實驗結果不能真實的反映 緩蝕劑的效果，重複性差，甚至出現加緩蝕劑後的介質腐蝕速率大於未加緩蝕劑介質的腐 蝕速率。另一種方法是用密封罐（金屬的或非金屬的），雖然解決了放置過程的曝氧與氣體 溢出的問題，但存在類似於玻璃瓶的倒入過程曝氧、曝氧不均勻、氣體溢出不均勻問題，實 驗的結果同樣存在不能真實的反映緩蝕劑的效果，重複性差，甚至出現加緩蝕劑後的介質 腐蝕速率大於未加緩蝕劑介質的腐蝕速率。
【發明內容】
[0003] 為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在於提供一種緩蝕劑靜態緩蝕率測 試組合裝置與測試方法，可以完全克服現有靜態緩蝕劑緩蝕率測試裝置與測試方法的不 足，能夠確保各個靜態裝置中測試的腐蝕介質在整個實驗過程中不會出現曝氧與氣體溢出 不均勻問題，各個靜態裝置中測試的腐蝕介質在整個實驗過程中介質的性質相同。
[0004] 為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：
[0005] -種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置，包括至少2個靜態掛片容器1，除氧裝置2， 氣液伸縮器3和緩蝕劑專用加藥器4,靜態掛片容器1的進液管線7a通過除氧裝置2的活 動接頭6b與除氧裝置2的加液泵5b出口管線相連通，靜態掛片容器1之間通過蓋上接管 旁通6a與進液管線7a互相連接，最後一個靜態掛片容器1的接管旁通6a與氣液伸縮器3 的進液口 4c連通，緩蝕劑專用加藥器4通過靜態掛片容器1的接管球閥5a安裝在靜態掛 片容器1的腔體la中。
[0006] 所述的靜態掛片容器1由腔體la，腔體蓋2a，掛片接口 3a，掛片頭4a，接管球閥 5a，接管旁通6a，進液管線7a和底座8a組成；腔體la與腔體蓋2a通過螺紋或法蘭連接， 在腔體蓋2a的面上於中心均勻分布3個掛片接口 3a，掛片頭4a裝入掛片接口 3a中，在腔 體蓋2a的上面於中心處焊接一個接管球閥5a，在接管球閥5a的2個閥門之間安裝一個接 管旁通6a，在腔體la的下部中間焊接一根進液管線7a，腔體la下部焊接一個底座8a。
[0007] 所述的除氧裝置2由箱體lb，氮氣驅氧管線2b，加液口 3b，氮氣加壓管線4b，加液 泵5b，活動接頭6b組成；箱體lb下部連接氮氣驅氧管線2b，箱體lb上蓋上連接加液口 3b， 加液口 3b的閥門下部有一根與氮氣驅氧管線2b的2個閥門之間連接的氮氣加壓管線4b， 箱體lb的下部一側通過管線連接加液泵5b，加液泵5b出口管線安裝了一個活動接頭6b， 箱體lb -側設置有測試口 7b。
[0008] 所述的氣液伸縮器3由腔體lc，伸縮橡膠包2c，壓力調節閥門3c，進液口 4c組成； 腔體lc蓋上打孔安裝一個伸縮橡膠包2c，腔體lc蓋上中間安裝一個壓力調節閥門3c，腔 體lc蓋上還安裝一個進液口 4c。
[0009] 所述的緩蝕劑專用加藥器4由活接頭ld，藥劑腔2d，密封杆3d和單向閥接頭4d 組成；藥劑腔2d上安裝活接頭ld，藥劑腔2d的下部螺紋連接單向閥接頭4d，藥劑腔2d中 安裝密封杆3d。
[0010] 一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試方法，包括以下步驟：
[0011] 步驟一、將多個靜態掛片容器1的接管旁通6a與進液管線7a連接，然後其中一個 端部的靜態掛片容器1的進液管線7a與除氧裝置2的活動接頭6b連接，另一個端部的靜 態掛片容器1的接管旁通6a與氣液伸縮器3的進液口 4c連接；
[0012] 步驟二、連接好後，關閉除氧裝置2的加液泵5b進口閥門，從除氧裝置2的加液口 3b中將需要測試的腐蝕介質加入到箱體lb中，關閉加液口 3b的閥門，氮氣驅氧管線2b與 高純氮氣瓶連接,對箱體lb中的腐蝕介質進行充氣趕氧，一定時間後從測試口 7b測試腐蝕 介質的氧，當氧含量為〇時，趕氧結束；
[0013] 步驟三、趕氧結束後，關閉氮氣驅氧管線2b的下部閥門，從靜態掛片容器1的每一 個掛片接口 3a中安裝連接有掛片的掛片頭4a，打開氮氣加壓管線4b的閥門，打開加液泵 5b進口閥門，打開氣液伸縮器3的壓力調節閥門3c，啟動加液泵5b對多個靜態掛片容器1 的腔體la充裝腐蝕介質，當最後一個靜態掛片容器1的腔體la充滿腐蝕介質並流出0. 5L 以上的腐蝕介質後，關閉氣液伸縮器3的壓力調節閥門3c ;
[0014] 步驟四、打開靜態掛片容器1的球閥接頭5a上的閥門，將緩蝕劑專用加藥器中裝 入需要加入的藥劑的種類與量，用單向閥接頭4d密封，將緩蝕劑專用加藥器4的活接頭與 一個靜態掛片容器1的接管球閥5a連接，藥劑腔2d伸入到靜態掛片容器1的腔體la中， 向下移動密封管，將緩蝕劑注入靜態掛片容器1的腔體la中，取出緩蝕劑專用加藥器，關閉 球閥接頭5a上的閥門；按照上述同樣的步驟將緩蝕劑注入第二個靜態掛片容器1的腔體 la，依次進行至N-1個靜態掛片容器1，留一個靜態掛片容器1的腔體la作為空白不加藥， 關閉所有靜態掛片容器1的接管球閥5a上的閥門，關閉所有靜態掛片容器1的進液管線7a 的閥門，分離開靜態掛片容器1 ;
[0015] 步驟五、搖動靜態掛片容器1，使腐蝕介質、氣體、緩蝕劑混合均勻，然後將靜態掛 片容器1放置於烘箱中，在常溫至300度下放置7-30天後測試掛片的腐蝕速率，計算緩蝕 率。
[0016] 在步驟四和步驟五之間，若需要對腐蝕介質加入二氧化碳或硫化氫氣體，則將所 有靜態掛片容器1的接管球閥5a與充氣高壓容器連接，調節壓力控制閥到實驗所需的壓 力，靜止放置4小時後使每一個靜態掛片容器1中的腐蝕介質氣體含量相同。
[0017] 本發明的有益效果是：
[0018] 能夠適應油田生產油氣水集輸系統油井產出液，注入水介質的緩蝕劑靜態緩蝕率 的測試，不曝氧，每一個靜態掛片容器1的腔體la中的腐蝕介質性質相同。避免了現有靜 態緩蝕劑緩蝕率評價中的不足。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明的靜態掛片容器1的結構示意圖。
[0020] 圖2為本發明的除氧裝置2的結構示意圖。
[0021] 圖3本發明的氣液伸縮器3的結構示意圖。
[0022] 圖4為本發明的緩蝕劑專用加藥器4的結構示意圖。
[0023] 圖5為本發明的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖對本發明做詳細敘述。
[0025] 參照圖5, 一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置，包括至少2個靜態掛片容器1，除 氧裝置2,氣液伸縮器3,緩蝕劑專用加藥器4。靜態掛片容器1的進液管線7a通過除氧裝 置2的活動接頭6b與除氧裝置2的加液泵5b出口管線相連通，靜態掛片容器1之間通過 蓋上接管旁通6a與進液管線7a連接，最後一個靜態掛片容器1的接管旁通6a與氣液伸 縮器3的進液口 4c連通，緩蝕劑專用加藥器4通過靜態掛片容器1的接管球閥5a安裝在 靜態掛片容器1的腔體la中。
[0026] 參照圖1，所述的靜態掛片容器1由腔體la，腔體蓋2a，掛片接口 3a，掛片頭4a，接 管球閥5a，接管旁通6a，進液管線7a，底座8a組成；腔體la與腔體蓋2a通過螺紋或法蘭 連接，在腔體蓋2a的面上於中心均勻分布3個掛片接口 3a，掛片頭4a裝入掛片接口 3a中， 在腔體蓋2a的面上於中心焊接一個接管球閥5a，在接管球閥5a的2個閥門之間安裝一個 接管旁通6a，在腔體la的下部中間焊接一根進液管線7a，腔體la下部焊接一個底座8a。
[0027] 參照圖2,所述的除氧裝置2由箱體lb，氮氣驅氧管線2b，加液口 3b，氮氣加壓管 線4b，加液泵5b，活動接頭6b組成；箱體lb下部連接氮氣驅氧管線2b，箱體lb上蓋上連 接加液口 3b，加液口 3b的閥門下部有一根與氮氣驅氧管線2b的2個閥門之間連接的氮氣 加壓管線4b，箱體lb的下部一側通過管線連接加液泵5b，加液泵5b出口管線安裝了一個 活動接頭6b。
[0028] 參照圖3,所述的氣液伸縮器3由腔體lc，伸縮橡膠包2c，壓力調節閥門3c，進液 口 4c組成；腔體lc蓋上打孔安裝一個伸縮橡膠包2c，腔體lc蓋上中間安裝一個壓力調節 閥門3c，腔體lc蓋上安裝一個進液口 4c。
[0029] 參照圖4,所述的緩蝕劑專用加藥器4由活接頭ld，藥劑腔2d，密封杆3d，單向閥 接頭4d組成；藥劑腔2d上套活接頭Id,藥劑腔2d的下部螺紋連接單向閥接頭4d，藥劑腔 2d中安裝密封杆3d。
[0030] 緩蝕劑靜態緩蝕率測試方法，包括以下步驟：
[0031] 步驟一、將多個靜態掛片容器1的接管旁通6a與進液管線7a連接，然後其中一個 端部的靜態掛片容器1的進液管線7a與除氧裝置2的活動接頭6b連接，另一個端部的靜 態掛片容器1的接管旁通6a與氣液伸縮器3的進液口 4c連接，見圖5 ;
[0032] 步驟二、按照圖5連接好後，關閉除氧裝置2的加液泵5b進口閥門，從除氧裝置2 的加液口 3b中將需要測試的腐蝕介質加入到箱體lb中，關閉加液口 3b的閥門，氮氣驅氧 管線2b與高純氮氣瓶連接，對箱體lb中的腐蝕介質進行充氣趕氧，一定時間後從測試口 7b 測試腐蝕介質的氧，當氧含量為〇時，趕氧結束；
[0033] 步驟三、趕氧結束後關閉氮氣驅氧管線2b的下部閥門，從靜態掛片容器1的每一 個掛片接口 3a中安裝連接有掛片的掛片頭4a，打開氮氣加壓管線4b的閥門，打開加液泵 5b進口閥門，打開氣液伸縮器3的壓力調節閥門3c，啟動加液泵5b對多個靜態掛片容器1 的腔體la充裝腐蝕介質，當最後一個靜態掛片容器1的腔體la充滿腐蝕介質並流出0. 5L 以上的腐蝕介質後，關閉氣液伸縮器3的壓力調節閥門3c ;
[0034] 步驟四、打開靜態掛片容器1的球閥接頭5a上的閥門，將緩蝕劑專用加藥器中裝 入需要加入的藥劑的種類與量，用單向閥接頭4d密封，將緩蝕劑專用加藥器的活接頭與一 個靜態掛片容器1的接管球閥5a連接，藥劑腔2d伸入到靜態掛片容器1的腔體la中，向 下移動密封管，將緩蝕劑注入靜態掛片容器1的腔體la中，取出緩蝕劑專用加藥器，關閉球 閥接頭5a上的閥門；按照上述同樣的步驟將緩蝕劑注入第二個靜態掛片容器1的腔體la， 依次進行至N-1個靜態掛片容器1，留一個靜態掛片容器1的腔體la作為空白不加藥，關閉 所有靜態掛片容器1的接管球閥5a上的閥門，關閉所有靜態掛片容器1的進液管線7a的 閥門，分離開靜態掛片容器1 ;
[0035] 步驟五、搖動靜態掛片容器1，使腐蝕介質、氣體、緩蝕劑混合均勻，然後將靜態掛 片容器1放置於烘箱中，在常溫至300度下放置7-30後測試掛片的腐蝕速率，計算緩蝕率。
[0036] 在步驟四和步驟五之間，若需要對腐蝕介質加入二氧化碳或硫化氫氣體，則將所 有靜態掛片容器1的接管球閥5a與充氣高壓容器連接，調節壓力控制閥到實驗所需的壓 力，靜止放置4小時後使每一個靜態掛片容器1中的腐蝕介質氣體含量相同。
【權利要求】
1. 一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置，其特徵在於，包括至少2個靜態掛片容器 (1)，除氧裝置（2)，氣液伸縮器（3)和緩蝕劑專用加藥器（4)，靜態掛片容器（1)的進液管 線（7a)通過除氧裝置（2)的活動接頭（6b)與除氧裝置（2)的加液泵（5b)出口管線相連 通，靜態掛片容器（1)之間通過蓋上接管旁通（6a)與進液管線（7a)互相連接，最後一個 靜態掛片容器（1)的接管旁通（6a)與氣液伸縮器（3)的進液口（4c)連通，緩蝕劑專用加 藥器（4)通過靜態掛片容器（1)的接管球閥（5a)安裝在靜態掛片容器1的腔體（la)中。
2. 根據權利要求1所述的一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置，其特徵在於，所述的 靜態掛片容器（1)由腔體（la)，腔體蓋（2a)，掛片接口（3a)，掛片頭（4a)，接管球閥（5a)， 接管旁通（6a)，進液管線（7a)和底座（8a)組成；腔體（la)與腔體蓋（2a)通過螺紋或法 蘭連接，在腔體蓋（2a)的面上於中心均勻分布（3)個掛片接口（3a)，掛片頭（4a)裝入掛片 接口（3a)中，在腔體蓋（2a)的上面於中心處焊接一個接管球閥（5a)，在接管球閥（5a)的 2個閥門之間安裝一個接管旁通^a)，在腔體（la)的下部中間焊接一根進液管線（7a)，腔 體（la)下部焊接一個底座（8a)。
3. 根據權利要求1所述的一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置，其特徵在於，所述的 除氧裝置（2)由箱體（lb)，氮氣驅氧管線（2b)，加液口（3b)，氮氣加壓管線（4b)，加液泵 (5b)和活動接頭（6b)組成；箱體（lb)下部連接氮氣驅氧管線（2b)，箱體（lb)上蓋上連 接加液口（3b)，加液口（3b)的閥門下部有一根與氮氣驅氧管線（2b)的2個閥門之間連接 的氮氣加壓管線（4b)，箱體（lb)的下部一側通過管線連接加液泵（5b)，加液泵（5b)出口 管線安裝了一個活動接頭^b)，箱體（lb) -側設置有測試口（7b)。
4. 根據權利要求1所述的一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置，其特徵在於，所述的 氣液伸縮器（3)由腔體（lc)，伸縮橡膠包2c，壓力調節閥門（3c)和進液口（4c)組成；腔體 (lc)蓋上打孔安裝一個伸縮橡膠包（2c)，腔體（lc)蓋上中間安裝一個壓力調節閥門（3c)， 腔體（lc)蓋上還安裝一個進液口（4c)。
5. 根據權利要求1所述的一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試組合裝置，其特徵在於，所述的 緩蝕劑專用加藥器（4)由活接頭（Id)，藥劑腔（2d)，密封杆（3d)和單向閥接頭（4d)組成； 藥劑腔（2d)上安裝活接頭（Id)，藥劑腔（2d)的下部螺紋連接單向閥接頭（4d)，藥劑腔 (2d)中安裝密封杆（3d)。
6. -種緩蝕劑靜態緩蝕率測試方法，其特徵在於，包括以下步驟： 步驟一、將多個靜態掛片容器（1)的接管旁通^a)與進液管線（7a)連接，然後其中一 個端部的靜態掛片容器（1)的進液管線（7a)與除氧裝置（2)的活動接頭^b)連接，另一 個端部的靜態掛片容器（1)的接管旁通（6a)與氣液伸縮器（3)的進液口（4c)連接； 步驟二、連接好後，關閉除氧裝置（2)的加液泵（5b)進口閥門，從除氧裝置（2)的加液 口（3b)中將需要測試的腐蝕介質加入到箱體（lb)中，關閉加液口（3b)的閥門，氮氣驅氧 管線（2b)與高純氮氣瓶連接，對箱體（lb)中的腐蝕介質進行充氣趕氧，一定時間後從測試 口（7b)測試腐蝕介質的氧，當氧含量為0時，趕氧結束； 步驟三、趕氧結束後關閉氮氣驅氧管線（2b)的下部閥門，從靜態掛片容器（1)的每一 個掛片接口（3a)中安裝連接有掛片的掛片頭（4a)，打開氮氣加壓管線（4b)的閥門，打開加 液泵（5b)進口閥門，打開氣液伸縮器（3)的壓力調節閥門（3c)，啟動加液泵（5b)對多個靜 態掛片容器（1)的腔體（la)充裝腐蝕介質，當最後一個靜態掛片容器（1)的腔體（la)充 滿腐蝕介質並流出0.5L以上的腐蝕介質後，關閉氣液伸縮器（3)的壓力調節閥門（3c); 步驟四、打開靜態掛片容器（1)的球閥接頭（5a)上的閥門，將緩蝕劑專用加藥器中裝 入需要加入的藥劑的種類與量，用單向閥接頭（4d)密封，將緩蝕劑專用加藥器的活接頭與 一個靜態掛片容器（1)的接管球閥（5a)連接，藥劑腔（2d)伸入到靜態掛片容器（1)的腔 體（la)中，向下移動密封管，將緩蝕劑注入靜態掛片容器（1)的腔體（la)中，取出緩蝕劑 專用加藥器，關閉球閥接頭（5a)上的閥門；按照上述同樣的步驟將緩蝕劑注入第二個靜態 掛片容器（1)的腔體（la)，依次進行至N-1個靜態掛片容器（1)，留一個靜態掛片容器（1) 的腔體（la)作為空白不加藥，關閉所有靜態掛片容器（1)的接管球閥（5a)上的閥門，關閉 所有靜態掛片容器（1)的進液管線（7a)的閥門，分離開靜態掛片容器（1); 步驟五、搖動靜態掛片容器（1)，使腐蝕介質、氣體、緩蝕劑混合均勻，然後將靜態掛片 容器（1)放置於烘箱中，在常溫至300度下放置7-30天後測試掛片的腐蝕速率，計算緩蝕 率。
7.根據權利要求6所述的一種緩蝕劑靜態緩蝕率測試方法，其特徵在於，包括以下步 驟： 在步驟四和步驟五之間，若需要對腐蝕介質加入二氧化碳或硫化氫氣體，則將所有靜 態掛片容器（1)的接管球閥（5a)與充氣高壓容器連接，調節壓力控制閥到實驗所需的壓 力，靜止放置4小時後使每一個靜態掛片容器（1)中的腐蝕介質氣體含量相同。
【文檔編號】G01N7/14GK104215548SQ201410440758
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】杜素珍, 郭瀟, 郭學輝 申請人:西安石油大學