[发明专利]含聚采出水对蒸汽驱锅炉腐蚀和结垢评价模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及作为蒸汽驱锅炉的给水进入蒸汽驱锅炉之后，对蒸汽驱锅炉内壁的腐蚀、结构状况的模拟评价装置，尤其是对于含聚合物采出水作为蒸汽驱锅炉的给水对蒸汽驱锅炉的腐蚀、结垢状况的模拟评价装置。 

背景技术

蒸汽驱油技术是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采以后,进一步提高原油采收率的主要热采阶段,采用蒸汽驱开采可以扩大波及体积,从而提高驱油效率,达到提高最终采收率目的。蒸汽驱锅炉的给水大多使用经过软化处理的淡水资源或经过软化处理的水驱采出水。对于经过聚合物驱后的油田采出水，经过软化处理以后是否能作为蒸汽驱锅炉的给水加以应用，目前还在探索。 

油田含聚采出水污水站的现场试验表明，对于经过深度处理的含聚采出水，再经过弱酸阳离子交换树脂的软化处理，出水能达到《采出水注汽锅炉给水水质标准》(SY/T0097-2000)的要求。但是标准并没有对水中的聚合物含量做出要求，即需要对水中聚合物含量对蒸汽驱锅炉的的腐蚀、结垢状况做出评价。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种含聚采出水对蒸汽驱锅炉腐蚀和结垢评价模拟装置，本发明用小型的高温高压（370℃，21MPa）装置模拟蒸汽驱锅炉的内部的状况，用锅炉钢挂片在这种模拟环境中的腐蚀、结垢状况评价含聚采出水对蒸汽驱锅炉的腐蚀、结垢状况，确定聚合物的含量对蒸汽驱锅炉腐蚀、结垢影响的技术界限。 

本发明采用的技术方案是：该含聚采出水对蒸汽驱锅炉腐蚀和结垢评价模拟装置包括隔膜柱塞增压泵，所述的隔膜柱塞增压泵与压力缓冲罐相连通，压力缓冲罐与高温加热炉相连通，高温加热炉内设有挂片腔，高温加热炉末端的管线上设有泄压阀和放空阀。 

试验方法为： 

（1）将两片测量过重量和表面积的锅炉钢挂片放置于挂片腔体内，封闭严密。

（2）打开加热炉，使加热炉内温度稳定在370℃，以保证炉内的挂片腔体温度为370℃。 

（3）隔膜柱塞增压泵将试验用水压入压力缓冲罐，打开泄压阀，调节流量使水流量控制在1L/h，同时观察压力表，使腔体内的压力保持在21MPa。 

（4）根据试验需要，确定试验时长。试验完毕，待加热炉和挂片腔完全冷却后，取出挂片，计算挂片的腐蚀、结垢状况。 

本发明的有益效果是：本发明用小型的高温高压（370℃，21MPa）装置模拟蒸汽驱锅炉的内部的状况，用锅炉钢挂片在这种模拟环境中的腐蚀、结垢状况评价含聚采出水对蒸汽驱锅炉的腐蚀、结垢状况，确定聚合物的含量对蒸汽驱锅炉腐蚀、结垢影响的技术界限。可代替含聚采出水进入蒸汽驱锅炉进行现场试验，节省试验成本。 

本发明除了可评价含聚采出水对蒸汽驱锅炉的腐蚀、结垢影响以外，也可以用于其他各种水质对蒸汽驱锅炉的腐蚀、结垢影响评价。 

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中挂片腔的结构示意图。 

1、隔膜柱塞增压泵；2、压力缓冲罐；3、高温加热炉；4、挂片腔；5、泄压阀；6、放空阀；7、左接头；8、蒸汽出口；9、右接头；10、钢管；11、石棉垫圈；12、蒸汽进口。 

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明： 

该含聚采出水对蒸汽驱锅炉腐蚀和结垢评价模拟装置包括隔膜柱塞增压泵1，隔膜柱塞增压泵1将含聚采出水增压至21MPa，所述的隔膜柱塞增压泵1与压力缓冲罐2相连通，压力缓冲罐2与高温加热炉3相连通，高温加热炉3内设有挂片腔4，高温加热炉3末端的管线上设有泄压阀5和放空阀6。挂片腔4包括左、右接头（7、9），左、右接头（7、9）分别设有蒸汽进、出口（6、8），左、右接头（7、9）之间螺纹连接钢管10，钢管10内壁沿周向上设有石棉垫圈11，将挂片放置于石棉垫圈11上，两片挂片之间应该铺垫石棉垫层，以消除金属挂片之间的的接触。

实施例一：将未经过软化和经过软化的某站深度出水作为用本试验装置进行试验的用水，未软化的试验用水硬度为92.1mg/L,经过软化后的试验用水硬度为0.1mg/L，聚合物含量均为23.9mg/L，进行对比试验。用本试验装置各进行连续24h的试验，结果为：未软化的含聚水对锅炉钢的腐蚀速度为0.034mm/a，结垢速度为3.582mm/a；软化后的含聚水对锅炉钢的腐蚀速度为0.104mm/a，结垢速度为0.038mm/a。未软化的含聚水高温高压条件下在锅炉钢表面的结垢非常严重。 

实施例二：配制不同浓度的含聚软化水，配置后聚合物的实际含量为23.9 mg/L,68 mg/L,102 mg/L,132 mg/L,171mg/L，将不同聚合物含量的软化水作为用本试验装置进行试验的用水进行试验。结果表明：随软化水中聚合物含量从23.9mg/L升高至171mg/L，模拟蒸汽驱锅炉内壁的锅炉钢挂片年结垢速度呈上升趋；随软化水中聚合物含量从23.9mg/L升高至171mg/L，模拟蒸汽驱锅炉内壁的锅炉钢挂片年腐蚀速度呈下降趋势。聚合物浓度＜80mg/L时，年结垢速度＜0.5mm，满足蒸汽驱锅炉的年结垢速度小于5mm的经验值。