[发明专利]用于油气输送管道中天然气水合物防治技术研究的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气输送管道中天然气水合物防治技术研究的装置，属于油气管道输送流动安全保障技术领域。

背景技术

天然气水合物是水与甲烷、乙烷、二氧化碳及硫化氢的等小分子气体形成的非化学计量性笼状晶体物质。在油气开采和运输过程中，由于高压和低温条件，很容易形成天然气水合物堵塞管道，有碍正常生产。自1934年前苏联在天然气输送管道中首次发现水合物冰堵以来，随着油气资源开发不断向深水领域发展，由水合物引发的各类问题逐渐成为石油工业领域流动安全保障的研究热点。其中，对油气输送管道中形成水合物防治技术的研究尤为重要和突出。

根据对国内外现行的油气输送管道中天然气水合物防治技术研究装置的调研发现，国内外研究在水合物防控技术尤其是输送管道水合物防控技术研究方面还远远不够。所涉及的国内外主要的专利有以下几项。

中国专利CN201310712299公开了一种模拟油气管道流体流动安全评价装置，包括多相流循环系统、分离系统、流体注入系统、和废气回收系统。可模拟低温高压环境，用来进行油气管道流体流动安全性评价，包括水合物、蜡沉积等问题引起的油气管道堵塞以及因管道腐蚀导致的油气输送安全问题。

中国专利CN201310561102涉及一种管道式气体水合物生成实验装置，它包括气液输送系统、冷却系统和水合物管道生成系统，其中，气液输送系统包括气瓶、储气罐、排泄口一、离心泵、液体流量计、压缩机、气体流量计、分离器和缓冲罐；冷却系统包括冷却箱、排泄口二、冷水浴一和冷水浴二；水合物管道生成系统包括加药口、微气泡发生器、连接法兰、扭带式螺旋流发生器、温度传感器、压力传感器、压差计、观察视窗和实验管段。整套实验装置操作方便，运行费用较低，满足水合物浆体生成和流动规律实验的要求。

以上专利技术，均对水合物的生成规律以及流动规律进行了研究和设计。以上各专利，在应用于油气输送管道中天然气水合物防治技术研究时存在以下问题：

(1)以上各专利均可对管道内水合物的形成过程和水合物形成后的流动特性进行研究，但并不能有效的对管线内水合物的堵塞过程和堵塞机理进行分析研究。

(2)以上专利主要用于研究管线内水合物的预防和生成工艺，对管线内水合物形成后或管线堵塞后水合物的加热、降压、注剂等分解工艺则不能进行有效研究。

总之，以上专利对管线内水合物生成、流动、堵塞、分解的整个流程研究并不全面，因此本发明设计了一种用于全面研究油气输送管道中天然气水合物防治技术的实验装置。

发明内容

本发明目的是提供一种油气输送管道中天然气水合物防治技术研究的装置。将油、气、水三相加入反应釜体系或环道体系，通过搅拌、循环流动、冷媒循环控温、排气降压、注化学试剂等的作用，研究实际管输条件和管输工艺中天然气水合物的防治技术。

本发明实现的具体技术方案如下：

一种油气混输管道装置，包括一个反应釜I和反应釜II，所述的反应釜I和反应釜II均与同一个供气系统相连，且反应釜I设有与注液系统I相连的注液口，反应釜II的顶部和底部通过循环管路连通，在所述的循环管道上设有与注液系统II相连的注液口；所述的反应釜I、反应釜II以及循环管路上均设有对其温度和压力进行调节的调节装置，且在循环管道上还安装有检测管道内天然气水合物反应状态的检测装置，所述的检测装置与数据处理系统相连，同时在反应釜I上设有可视窗口，在循环管道上设有可视段。

进一步的，所述的检测装置包括设置在循环管道上的温度传感器、压力传感器、激光粒度仪和差压传感器；

在所述的反应釜I和反应釜II上设有压力表和排压口。

进一步的，所述的循环管道还可拆卸段。所述的可拆卸段的外圈设有循环夹套管，所述的循环夹套管与对循环管道进行温度调节的冷却水循环机相连通。

进一步的，所述的注液系统包括设置在反应釜I上的注液口以及与反应釜I相连的恒流泵。

进一步的，所述的供气系统包括储气罐，所述的储气罐通过管路分别与反应釜I、反应釜II连通，且储气罐与反应釜I、反应釜II连接的管路上均设有控制其开断的控制阀、气体体积流量计和真空泵，在储气罐的出口连接有气体减压阀。

进一步的，在所述的反应釜II和反应釜I上还设有对其内部进行搅拌的搅拌装置。

进一步的，所述的温度控制装置包括冷却水循环机，在反应釜II和反应釜I的外表面包裹有循环夹套，所述循环夹套的内部与冷却水循环机相连。