[实用新型]模拟石油管材在气相液相交替环境中腐蚀状况的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于油气田开采测试领域，具体涉及一种模拟石油管材在气相液相交替环境中腐蚀状况的试验装置。

背景技术

油气田在勘探、开发过程中，伴随石油的开采的同时产生大量的伴生气，伴生气包括CO₂、H₂S、凝析水汽以及其他烃类气体。因此油井管材以及集输管线在服役条件下接触的原油介质中既有液相又有气相，石油管材处在两种环境不断交替的条件下，而两种介质条件下管材的腐蚀特性不同。管材在气相条件下，由于湿气的凝结以及管材本身结构，主要发生局部腐蚀现象，而液相条件下管材基本处于一个相同的均匀的环境，主要发生均匀腐蚀。

目前试验研究机构针对油田环境开展管材筛选、管材腐蚀评价时主要是依据实际油田环境管材仅处于气相或液相环境开展的研究，而没有结合管材实际服役时存在液相、气相交互变化的情况。因此室内模拟研究为了更接近管材服役的实际环境，有必要进行液相和气相交替变化时管材的腐蚀特性的研究，从而为油田提供更科学合理的选材指南以及腐蚀综合治理措施。

目前在国内外未见有适合的适用于高温高压环境开展气、液相交替变化的试验装置，因此设计一种能够满足高温高压环境气、液相交替变化的适用于石油管材的腐蚀性能研究的装置，是目前研究者针对油田以及管厂在石油管材筛选以及油田管材适用性评价方面研究的热点，具有较为广泛的实际应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟石油管材在气相液相交替环境中腐蚀状况的试验装置，实现室内模拟油气田实际工况环境下石油管材在气、液相不断变化时的腐蚀性能研究，真实的反映油田实际工况环境下石油管材的腐蚀状况。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

模拟石油管材在气相液相交替环境中腐蚀状况的试验装置，包括带有容器盖的罐体，在罐体内设有两相交替测试组件；所述两相交替测试组件包括竖直转轴，水平转轴及试样装载盘，且竖直转轴与水平转轴垂直设置，在容器盖上开设有通孔，所述竖直转轴的顶端穿过容器盖上的通孔与外接的电机相连，竖直转轴的底端设有传动齿轮；所述水平转轴的一端设有转向齿轮，另一端与试样装载盘相连，且转向齿轮与传动齿轮啮合。

在罐体的一侧侧壁上开设有气液导入管，气液导入管上设有双向控制阀。

所述竖直转轴和水平转轴均为直径为8～20mm的金属棒。

所述竖直转轴和水平转轴均由耐蚀合金625制成。

所述容器盖内壁上设有伸向罐体内的试样安装棒，且该试样安装棒距离罐体一侧侧壁50mm～70mm。

所述外接电机的转动速率为0～6m/s。

所述试样装载盘为一个直径为25～40cm的圆盘，且在试样装载盘上设有12个试样安装槽。

在罐体中盛放的测试液相的液面高度为试样装载盘直径的1/3～1/2。

所述试样装载盘、试样棒均由聚四氟乙烯制成。

竖直转轴穿过容器盖的部分与容器盖通过金属接触密封螺纹固连；且在竖直转轴与容器盖相连处设有密封圈及定位卡销。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

1、本实用新型的试验装置包括设置在罐体中的两相交替测试组件，该两相交替测试组件包括相互垂直的竖直转轴和水平转轴，在竖直转轴底部设有传动齿轮，在水平转轴的一端设有一个与传动齿轮匹配的转向齿轮，通过两齿轮的啮合及传动齿轮的转动(顺时针或逆时针)，带动转向齿轮的转动，从而改变与之连接的水平转轴的转动方向，因而能够改变装有测试管材的试样架的转动方向，实现测试管材在气、液相不同条件的交替变化。

2、本实用新型的试验装置，结构简单，操作方便，可模拟在油田不同的高温高压环境下气相和液相环境交替变化时石油管材动态的腐蚀行为，通过系列的测试结果可建立在不同试验条件下在气、液相交替变化时石油管材的腐蚀变化规律。且由于竖直转轴穿过容器盖与外接的电机相连，通过调节电机的转速可以调节竖直转轴的转速，从而根据实验测试需求控制转速，实现试样在不同速率下在气液相交替变化，满足模拟实验条件。该装置的使用将提高室内模拟油田环境的石油管材的腐蚀行为与油田现场的一致性，同时提高研究成果的准确性。