[发明专利]一种用于X射线CT设备观测盲管中天然气水合物生长特性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于X射线CT设备观测盲管中天然气水合物生长特性的装置，属于油气输运过程的流动保障领域。

背景技术

随着陆地和近海石油资源的不断开采，人们正逐渐将目光转向深海区域，深水油气开采已经成为油气勘探开发的重要趋势。因此，深海区域油气管道流动的安全问题已经成为石油工业的一个主要问题。在深海区域，高压低温的环境很容易导致水合物的生成，从而引起管路堵塞，导致管道内压力升高甚至引起管路的损坏，给工业生产带来巨大的经济损失以及安全隐患。深海管路中的水合物管路堵塞已成为流动安全领域的重要课题之一。

在油气开采输运过程中，在管路低点、盲管、法兰以及阀门等位置，很容易有水合物的生成。尤其是在盲管中，由于存在一个相对静止的空间，气体很容易在这一区域聚集。另外，会有相当一部分水在盲管管壁上遇冷凝结，一旦达到相平衡条件，就会有水合物生成，并凝结在壁面上。日积月累，水合物层逐渐增厚，如果聚集到一定程度，就会导致盲管堵塞，从而引起盲管上连接的仪器设备失灵。示数的偏差导致操作失误，引起事故，给设备带来损坏，甚至会酿成重大事故，造成人员伤亡。另一方面，如果水合物继续生长，导致管路堵塞，引起停产，就会给企业带来数以万计的财产损失。因此，对盲管中天然气水合物生长特性的研究极为重要。

X射线CT设备作为一种可视化工具，通过断层扫描，三维成像，在缺陷检测、尺寸测量、结构分析等工业领域有着极其广泛的应用。X射线CT设备极高的灵敏度和分辨率，通过密度判别，能够清晰的分辨出水、水合物以及气体相，可以用来观测到水合物生长过程，从而研究水合物的生长特性。

作为流动安全的一个重要研究研究课题，盲管中水合物的生成特性研究还停留在探索阶段，没有实际的实验研究。当前关于水合物的研究还主要停留在反应釜多孔介质、油水乳浊液以及管路多相流动系统中水合物的生成，这都不足以探索盲管中水合物生成特性。在海底输运管路的盲管中，存在一个静止区域和一个动态流动区域，如何在实验室真实地模拟这一工况，获取实验规律及结论用于指导现场海底管路系统中油气的安全运输，对水合物生成导致管路堵塞的风险控制提供支持，成为当今石油工业所面临的一大课题。

基于对盲管中天然气水合物生长特性的研究迫在眉睫，为了解决这一问题，本发明设计了一套可用于X射线CT成像的反应装置，用于研究盲管中水合物的生长特性。

发明内容

为了探索盲管中水合物的生长特性，本发明提供了一种用于X射线CT设备的模拟深海油气输运管路盲管的装置，该装置采用磁力搅拌模拟管路中液相的流动，通过控制温度和压力条件，使得水合物在盲管中生成，通过X射线CT成像观测，研究海底油气输运管路盲管中天然气水合物的生成特性。该装置可以精确控制温度和压力条件并实时采集，另外，CT设备用于对水合物成像，可以起到可视化的效果，精确度高。该装置的发明对于研究深海油气输运管路的盲管中水合物的生成特性具有重要的意义。

本发明的技术方案是：