本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種蠟沉積實驗裝置及實驗方法，所述蠟沉積實驗裝置包括：儲油罐，其具有儲油腔，所述儲油罐外套設(shè)有水套夾層，所述水套夾層與第一控溫器相連；冷指，其設(shè)置在所述儲油腔內(nèi)，所述冷指具有內(nèi)筒和套設(shè)在所述內(nèi)筒外的外筒，所述內(nèi)筒與所述外筒之間形成有環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔與第二控溫器相連；攪拌器，其具有穿設(shè)在所述內(nèi)筒中的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿出所述內(nèi)筒的一端連接有多個攪拌槳，所述攪拌槳位于所述冷指的外周壁與所述儲油罐的內(nèi)周壁之間。本發(fā)明專利技術(shù)的蠟沉積實驗裝置及實驗方法，能測定在流動條件下的原油及油水混合物的蠟沉積規(guī)律，對于管道安全、經(jīng)濟運行具有重要的意義。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)有關(guān)于一種實驗裝置及實驗方法，尤其有關(guān)于一種研究石油流動條件下蠟 沉積的。
技術(shù)介紹
含蠟原油是一種復(fù)雜的混合體系，它主要由蠟、膠質(zhì)、芳香烴、瀝青和輕烴組分組 成。當(dāng)溫度較高時，原油中的蠟組分處于溶解狀態(tài)，原油呈現(xiàn)牛頓流體流變性質(zhì)，隨著溫度 的降低，蠟組分逐漸結(jié)晶并析出，原油粘度隨之增大，并且具有非牛頓流體的特性。當(dāng)蠟晶 析出的量達到2%~3%時，便可形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將液態(tài)的原油包裹在其中，阻礙其流 動，導(dǎo)致原油整體失去流動性。 在較低環(huán)境溫度下管輸含蠟原油時，原油中的蠟會沉積在低溫的管壁上形成沉積 物。大部分的原油中都溶解有一定的蠟，這些蠟都處在平衡狀態(tài)不會析出。但是當(dāng)壓力和 溫度條件改變的時候，蠟就很有可能析出，并沉積在管壁上。溫度是影響蠟沉積最重要的因 素，高分子石蠟的溶解度隨著溫度的降低而降低，最終導(dǎo)致析出。以上的蠟沉積過程給管 道輸送含蠟原油帶來了一系列問題：管路的有效內(nèi)徑減少，輸送壓力增大，管道輸送能力降 低，清管頻率增加，甚至造成蠟堵事故。而且管輸含蠟原油在較低出站油溫和低輸量運行情 況下，容易出現(xiàn)流型和流態(tài)的變化，這會影響管道的壓降，增加管道的運行成本。所以說蠟 沉積問題是影響管道安全、經(jīng)濟、高效運行的一個重要問題。因此，開展蠟沉積的研究對節(jié) 約管道運行費用，確保管道安全輸送有著顯著的現(xiàn)實意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種蠟沉積實驗裝置，其能測定在流動條件下的原油及油水 混合物的蠟沉積規(guī)律，對于管道安全、經(jīng)濟運行具有重要的意義。 本專利技術(shù)的另一目的是提供一種蠟沉積實驗方法，其能測定在流動條件下的原油及 油水混合物的蠟沉積規(guī)律，對于管道安全、經(jīng)濟運行具有重要的意義。 本專利技術(shù)的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn)： 本專利技術(shù)提供一種蠟沉積實驗裝置，所述蠟沉積實驗裝置包括： 儲油罐，其具有儲油腔，所述儲油罐外套設(shè)有水套夾層，所述水套夾層與第一控溫 器相連； 冷指，其設(shè)置在所述儲油腔內(nèi)，所述冷指具有內(nèi)筒和套設(shè)在所述內(nèi)筒外的外筒，所 述內(nèi)筒與所述外筒之間形成有環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔與第二控溫器相連； 攪拌器，其具有穿設(shè)在所述內(nèi)筒中的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿出所述內(nèi)筒的一端連接有 多個攪拌槳，所述攪拌槳位于所述冷指的外周壁與所述儲油罐的內(nèi)周壁之間。 在優(yōu)選的實施方式中，所述攪拌槳與所述轉(zhuǎn)軸之間連接有連桿，所述攪拌槳可移 動地設(shè)置在所述連桿上。 在優(yōu)選的實施方式中，所述水套夾層外套設(shè)有保溫層。 在優(yōu)選的實施方式中，所述儲油罐內(nèi)設(shè)有溫度傳感器。 在優(yōu)選的實施方式中，所述攪拌器的轉(zhuǎn)軸與一電機相連。 本專利技術(shù)還提供一種采用如上所述的蠟沉積實驗裝置的實驗方法，所述實驗方法包 括如下步驟： a)通過第一控溫器將儲油罐內(nèi)的油品溫度控制在一實驗溫度； b)通過第二控溫器將冷指的內(nèi)筒與外筒之間的環(huán)形空腔的水的溫度控制在低于 所述油品溫度，切所述環(huán)形空腔的水的溫度低于所述油品的析蠟點溫度并高于所述油品的 凝點溫度； c)啟動攪拌器，使所述儲油罐內(nèi)的油品得到充分的攪動和分散，實現(xiàn)流動條件下 的蠟沉積模擬。在優(yōu)選的實施方式中，在所述步驟c)之后還包括步驟d)，通過測量所述冷指外壁 面的蠟沉積物的厚度，獲得不同溫度、不同攪拌條件下的蠟沉積規(guī)律。 在優(yōu)選的實施方式中，在所述步驟d)中，通過游標卡尺測量所述冷指外壁面的蠟 沉積物的厚度。 本專利技術(shù)的的特點及優(yōu)點是：本專利技術(shù)在不使用攪拌器的 情況下，能夠進行靜態(tài)蠟沉積實驗，加入攪拌器可以模擬動態(tài)原油蠟沉積實驗；通過攪拌器 的攪拌槳攪拌油品，使冷指的外壁面各處流速、受力、溫度相同，同時有利于油品中高碳數(shù) 分子析出。使用該攪拌器，不僅可以模擬純油的動態(tài)蠟沉積實驗，還可以實現(xiàn)模擬油水混合 液的蠟沉積實驗，并且通過調(diào)節(jié)攪拌器的轉(zhuǎn)速來改變油水混合液摻混程度。【附圖說明】 為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。 圖1為本專利技術(shù)的蠟沉積實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本專利技術(shù)的蠟沉積實驗裝置的冷指的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本專利技術(shù)的蠟沉積實驗裝置的攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】 下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。 實施方式一 如圖1所示，本專利技術(shù)提供一種蠟沉積實驗裝置，其包括儲油罐1、冷指2和攪拌器 3,其中：儲油罐1具有儲油腔11，所述儲油罐1外套設(shè)有水套夾層12,所述水套夾層12與 一第一控溫器4相連；冷指2設(shè)置在所述儲油腔11內(nèi)，所述冷指2具有內(nèi)筒21和套設(shè)在所 述內(nèi)筒21外的外筒22,所述內(nèi)筒21與所述外筒22之間形成有環(huán)形空腔23,所述環(huán)形空腔 23與一第二控溫器5相連；攪拌器3具有穿設(shè)在所述內(nèi)筒21中的轉(zhuǎn)軸31，所述轉(zhuǎn)軸31穿 出所述內(nèi)筒21的一端連接有多個攪拌槳32,所述攪拌槳32位于所述冷指2的外周壁與所 述儲油罐1的內(nèi)周壁之間。 具體是，儲油罐1大體呈筒狀，其具有儲油腔11，儲油腔11可容納實驗所需的油 品，在本實施例中，儲油罐1的高度為220mm;水套夾層12套設(shè)在儲油罐1的外部，該水套 夾層12通過管路41連接第一控溫器4,在本實施例中，該第一控溫器4為第一控溫水浴儀， 該管路41的直徑為160mm，管路41的壁厚為2. 5mm，其用于將水套夾層12內(nèi)的水的溫度控 制在預(yù)定實驗溫度，從而保持儲油罐1內(nèi)的油品溫度在該預(yù)定實驗溫度。 進一步的，儲油罐1內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器（圖中未示出），該溫度傳感器可測試儲 油罐1內(nèi)徑向各個位置處的油品溫度，其精度為0.l°c。在本專利技術(shù)中，在儲油罐1外的水套 夾層12的外部還套設(shè)有保溫層，同時，在管路41上也套設(shè)有該保溫層，以保證儲油罐1內(nèi) 的油品溫度和管路41中的水的溫度在整個實驗過程中不向環(huán)境中流竄，降低熱損失對實 驗結(jié)果的影響，保證實驗的有效進行。 如圖2所示，冷指2由內(nèi)筒21和外筒22組成，外筒22套設(shè)在內(nèi)筒21的外部，內(nèi)筒 21與外筒22之間形成有環(huán)形空腔23。在本實施例中，冷指2的高度為190_，冷指2的外 筒22的直徑為41. 5mm，外筒22的壁厚為2. 5mm，冷指2的內(nèi)筒21的直徑為14臟，內(nèi)筒21 的壁厚為2_。在本專利技術(shù)中，冷指2的環(huán)形空腔23具有水流入口 231和水流出口 232,第二 控溫器5通過管路51分別與環(huán)形空腔23的水流入口 231和水流出口 232相連通，在本發(fā) 明中，第二控溫器5為第二控溫水浴儀，通過第二控溫器5控制環(huán)形空腔23內(nèi)的水的溫度， 使該環(huán)形空腔23內(nèi)的水的溫度低于儲油罐1內(nèi)的油品析蠟點溫度及油品的實驗溫度，并且 高于油品的凝點溫度。如圖3所示，攪拌器3由轉(zhuǎn)軸31和連接在轉(zhuǎn)軸31上的多個攪拌槳32組成，在本 實施例中，轉(zhuǎn)軸31的上端與一電機6相連，其下端自冷指2的內(nèi)筒21中穿入儲油罐1的 儲油腔11內(nèi)，轉(zhuǎn)軸31的下端穿出內(nèi)筒21后通過多根連桿33與多個本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種蠟沉積實驗裝置，其特征在于，所述蠟沉積實驗裝置包括：儲油罐，其具有儲油腔，所述儲油罐外套設(shè)有水套夾層，所述水套夾層與第一控溫器相連；冷指，其設(shè)置在所述儲油腔內(nèi)，所述冷指具有內(nèi)筒和套設(shè)在所述內(nèi)筒外的外筒，所述內(nèi)筒與所述外筒之間形成有環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔與第二控溫器相連；攪拌器，其具有穿設(shè)在所述內(nèi)筒中的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿出所述內(nèi)筒的一端連接有多個攪拌槳，所述攪拌槳位于所述冷指的外周壁與所述儲油罐的內(nèi)周壁之間。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃啟玉，呂志娟，周澤婷，
申請(專利權(quán))人：中國石油大學(xué)北京，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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