[发明专利]一种井下抽油泵吸入口附近腐蚀模拟试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油开采中的试验装置，特别涉及一种腐蚀模拟试验装置。

背景技术

中国专利数据库中公开了如下腐蚀模拟试验装置：其一，一种模拟加速腐蚀试验装置（其申请号：201010516688.0，公开日：2011年6月1日），主体结构包括试验箱体、水浴箱体、电阻丝、通气挡板、充气管、加速剂浓度探头、加速剂入口管、试验箱盖板、加速剂浓度控制器、充气量控制器、电子控温仪、加速剂添加管、加速剂盛放槽、试样架、温度传感器和控制键盘；控制键盘上排列制有加速剂开关、加速剂调速旋钮、加速剂浓度探头开关、加速剂浓度调控开关、充气开关、充气量速度控制开关、加热开关和温度调控开关八个按键，其特征在于方形盒式结构的试验箱体内腔底部置有通气挡板，试验箱体内腔中装有腐蚀溶剂，试验箱体中上部侧壁上制有加速剂浓度探头，试验箱体内腔上部横向置有试样架，试验箱体的顶部置有试验箱盖板，试验箱体支撑式置放于长方形盒式结构的水浴箱体的中间位置，水浴箱体内腔中的试验箱体外侧空间中充有自来水，水浴箱体的底部侧壁内制有电阻丝作为加热设备；试验箱体底部侧壁处制有充气管与充气量控制器管道连通；水浴箱体中的试验箱体外侧顶部置有温度传感器；试验箱体的顶部穿过试验箱盖板竖向置有加速剂入口管，加速剂入口管与加速剂浓度控制器管式连通；加速剂浓度控制器与加速剂盛放槽通过加速剂添加管管道连通，以确保加速剂的畅通加入以及试验浓度与加入量的控制；电子控温仪与温度传感器电连通构成温控系统；加速剂浓度控制器、充气量控制器和电子控温仪电连通式组成一体结构并分别与相对应的按键电连通，实现按键式参数控制；箱式结构的加速剂盛放槽内装有加速剂。其二，腐蚀室内动态模拟试验装置（其申请号：200710016705.2，公开日：2008年7月23日），主要由管路系统、温控系统、检测系统、耐腐蚀循环泵、耐腐蚀储罐及控制阀组成；管路系统分两路实现两个流速的腐蚀试验， 并可在线观测腐蚀介质的流动状态和腐蚀挂片的状态，在管路上预留了多个测试口；由一台以上的耐腐蚀循环泵为动力，将耐腐蚀储罐内的现场水或配制的模拟水输送到管路中循环， 每台泵的入口分别接入一台以上的耐腐蚀储罐且并联，多泵的出口也并联；检测系统设有管 柱试验装置和挂片试验装置。但这两种类型的模拟试验装置针对性不同，试验装置内部没有生产管柱结构，也无法模拟油井井下抽油泵吸入口附近流速、流态、腐蚀气体等对套管腐蚀的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下抽油泵吸入口附近腐蚀模拟试验装置，使其能模拟井下抽油泵吸入口附近流体的流动状态，通过改变可能对腐蚀产生影响的流速、CO2分压和温度等因素，从而研究套管的腐蚀形态及规律。

本发明的目的是这样实现的：一种井下抽油泵吸入口附近腐蚀模拟试验装置，包括缓冲容器，缓冲容器上设有加气阀，缓冲容器内设有加热器，缓冲容器经回液管连接柱塞式计量泵的出口，所述缓冲容器的顶部连接有直立设置的筛管，筛管上端连接有油管，油管上端经高压双层软管接通柱塞式计量泵的进口，所述筛管和油管设置在主立管内，主立管由若干立管单体叠加连接而成，每一立管单体上均设置有用于安装试样的试样槽；主立管顶部还设有排气阀；筛管上端位置对应的立管单体上设有观察窗；所述高压双层软管管上设有截止阀，位于截止阀和柱塞式计量泵的进口之间旁通连接有加液阀。

    该装置工作时，将检测挂片（即套管的试样）放置在各个试样槽中，打开加液阀，并启动柱塞式计量泵，向缓冲容器内注入试验水样，试验水样取自井下液，同时通过加气阀向缓冲装置内充入二氧化碳气体和氮气，二氧化碳气体和氮气可模拟地层下的气体，气压可模拟地层下形成的压力；二氧化碳气体持续供入，以模拟消耗过程。此时，装置内的筛管模拟筛管管柱、油管模拟油管管柱、检测挂片模拟的是套管管柱，液体从筛管向上运动，气体经过筛管进入主立管内，可通过观察窗控制液面位置大致在筛管顶部，并保持该液位；井下液充满缓冲灌并经过筛管、油管、高压双层软管和截止阀进入柱塞式计量泵，形成工作循环，井下液充满后可关闭加液阀；柱塞式计量泵循环工作，经过一段时间的工作后，通过筛管孔眼、油管、检测挂片的腐蚀状况；可以判断油井实际生产状况下的抽油泵吸入口处、液面和井底等处的套管腐蚀情况，改变流速、压力和温度，可获得不同地层差数状况下的试验数据。其有益效果在于：该装置能模拟井下抽油泵吸入口附近流体的流动状态，通过改变可能对腐蚀产生影响的流速、CO₂分压和温度等因素，从而可研究套管的腐蚀形态及规律。