專利名稱：一種原油粘度的測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種原油的粘溫曲線測定及加熱或加劑評價的原油粘度的測試裝置。涉 及管道系統(tǒng)技術領域。
背景技術：
原油的粘溫曲線測定及加熱或加劑評價是管輸原油室內測試的重要內容，是對原 油不同條件下流變性研究測試的主要技術方法。通過測試明確熱處理溫度、加劑量、降溫速 率、剪切速率、終冷溫度等對原油流變性的影響。這其中均涉及到不同處理條件(溫度歷史 和剪切歷史)下的原油粘度測試問題。這些測試的結果是原油管道輸送和存儲工藝的關鍵 技術參考依據(jù)。粘度測試本身已經(jīng)有成熟的技術和商用產(chǎn)品，但是流變儀或粘度計的粘度 測試與原油處理過程目前還處于相互獨立的狀態(tài)。目前主要采用的方法為中國專利02104390.6(原油油品實驗裝置)提出的一種用 于原油改性研究的實驗裝置，其特征是置于程控水浴外的多個帶循環(huán)水套的兩頸瓶用軟管 連接前一瓶的出水口與后一瓶的入水口，最前一瓶的入水口接程控水浴的出水口，最后一 瓶的出水口接程控水浴的入水口。每個瓶的大瓶口插入一支由攪拌器帶動的攪拌槳。采用 這一方法導致了測試過程中需要頻繁取樣和測試，取樣過程中需要中斷攪拌處理并盡量小 心來保證所測試油樣溫度與處理溫度的一致。由于多次的取樣導致油樣逐漸變少，因此對 油樣的量有要求，耗油量較大，這對于長距離取樣運輸(如從國外取樣運輸回國)有不小的 麻煩。此外，取樣器以及粘度計中原油的清理也是一個麻煩的問題。測試過程的繁瑣性也 導致了測試結果的不穩(wěn)定性并影響測試人員的積極性。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種簡化測試過程并提高測試結果穩(wěn)定性的原油粘度的測
I式 ?，F(xiàn)有的原油粘度的測試裝置主要有程控水浴1及水浴進口管路2、水浴出口管路 12、循環(huán)水13、水套出口 14、攪拌電機4及攪拌槳16、粘度計5及轉子10、轉軸17。本發(fā)明 在此基礎上構成，其構成如圖1所示，是由程控水浴1、水浴進口管路2、原油處理裝置3、攪 拌電機4、粘度計5、套筒連接器6、套筒7、數(shù)據(jù)傳輸電纜8、計算機9、轉子10、原油11、水浴 出口管路12、循環(huán)水13、水套出口 14、蓋子15、攪拌槳16、轉軸17、轉軸連接器18和水套進 口 19組成。其特點是原油處理裝置3與程控水浴1由水浴進口管路2和水浴出口管路12 連接，攪拌電機4與插入原油處理裝置3內的攪拌槳16連接，粘度計5與套筒連接器6連 接后再連接插入盛有原油11的原油處理裝置3內的套筒7。程控水浴1通過水浴出口管路12和水套進口 19與原油處理裝置3外包的水套連 接后，再由水套出口 14接回水浴進口管路2，控制原油處理裝置3水套中循環(huán)水13的溫度； 上端連接攪拌電機4的攪拌槳16穿過蓋子15下伸至原油處理裝置3下部的原油11中；粘 度計5通過套筒連接器6與套筒7連接，粘度計5的轉軸17經(jīng)轉軸連接器18連接轉子10，并在套筒7中隨之升降，或降入原油11中，轉子10伸入套筒內原油20中，或升起；粘度計 5由數(shù)據(jù)傳輸電纜8接計算機9。其中粘度計5采用旋轉粘度計，選用市銷產(chǎn)品，該產(chǎn)品自帶有升降機構；套筒7是上端有螺紋與套筒連接器6連接、下端開口的圓筒，且與其內的轉子10 外表面平行；根據(jù)粘度測試范圍選用不同的轉子10和配套的套筒7，所述不同的套筒7是 套筒7上端尺寸固定、下部內徑和長短根據(jù)需要可有不同。本發(fā)明實現(xiàn)的條件1、套筒7需重新設計與轉子10配套，套筒7的材料、尺寸滿足粘度計5產(chǎn)品的測 試準確度和精度需要，套筒7內表面粗糙度與廠家原來的套筒7的內表面粗糙度一致；2、原油處理裝置3容器底部粗糙度與廠家原來的套筒7的底部粗糙度一致；3、原油11油液高度測試時油液液面與轉子10頂部基本平齊即可。采用帶水套的攪拌容器，攪拌槳16葉形狀滿足剪切應力范圍要求，攪拌速率由可 變電機控制。采用程控水浴進行溫度控制，實現(xiàn)攪拌容器中原油11油樣的溫度控制。通過 攪拌速率的控制來實現(xiàn)特定的原油剪切應力的控制。容器底部平整并滿足特定粗糙度的要 求。采用特制的旋轉粘度計進行粘度測定，粘度計的轉軸17需要足夠長，以利于連接轉子 10并能伸入到攪拌容器中去，同時轉子外面需要一個無底的套筒，其內表面需要滿足實驗 材料和粗糙度的要求，套筒的作用是在攪拌容器中截留部分油樣用于粘度測試。在粘度測 試時需要將轉子10和套筒7放入攪拌容器中的原油11之中，套筒7觸底，轉子10和套筒 7的相對位置以及原油11在容器中的高度滿足測試要求。同時為了避免轉子10和套筒7 與原油11溫差影響測試結果的準確性，在不進行粘度測試時，轉子10和套筒7提升但大部 分仍然浸沒于原油11中。可以采用步進電機來控制粘度計的升降，增加時間設置功能與水 浴溫度控制同步之后，可以實現(xiàn)測試過程的全自動。本發(fā)明的原理1、模擬管道輸送原油的剪切應力一般在80-90S-1，測試完后的油樣重新進行處 理，短時間在套筒內的剪切歷史對油樣整體長達幾天甚至幾十天的模擬剪切歷史而言微乎 其微；2、由于直接在處理的油樣中截取油樣測試，油樣溫度的一致性可以最大程度的保 持一致，套筒和轉子不測試時候提升，套筒和轉子的溫度可基本保持與油樣一致，溫度歷史 的影響幾乎沒有。本發(fā)明的特點1、以前是將原油處理裝置3與粘度計5分開，因此需要從原油處理裝置3取樣送 到粘度計5上測試；現(xiàn)在是將原油處理裝置3與粘度計5結合在一起，實現(xiàn)直接對處理的原 油進行在線粘度測試的目的；2、旋轉粘度計5的套筒7下端底開口(為直筒無底)，通過在油樣處理容器中截取 油樣測試來進行粘度測試，不再需要人工取樣測試；3、測試時將套筒7觸底截取油樣測試，不需要測試時將粘度計5提升到一定高度 即可，從而保持套筒7下端和轉子10與油樣溫度同步變化。本發(fā)明適用于原油的不同處理條件(溫度歷史和剪切歷史)下的原油粘度測試，包括原油的粘溫曲線測定及加熱或加劑評價實驗，也適用于管道輸送原油的在線粘度測試 與監(jiān)控。本發(fā)明可以實現(xiàn)原油粘溫曲線的測試，同時也可以實現(xiàn)在不同溫度和剪切歷史的 模擬實驗條件下的粘度測試。實驗過程中不需要將油樣取出測試，測試本身對油樣的物性 沒有影響，整個實驗過程油樣沒有減少，用油量可以大大減少，簡化了粘度測試程序并提高 測試結果的穩(wěn)定性，并可實現(xiàn)測試過程的全自動化?？梢?，本發(fā)明的優(yōu)點是1、大大簡化了原油流變測試過程和步驟；2、測試過程中對粘度測試的油樣影響最小化(環(huán)境對溫度的影響小)；3、省去由于需要保持人工取出油樣溫度的復雜程序去做粘度測試的步驟；4、截取油樣時間短，對油樣剪切歷史影響??；5、油樣用油量可大大減少；6、隨時可對所處理油樣進行粘度測試(在線)；7、在此基礎上可實現(xiàn)全自動測試；8、省去每次測試時粘度計準備時間，省去取樣容器清洗過程。
圖1原油粘度的測試裝置構成示意2原油粘度的測試裝置非測試工作狀態(tài)示意3原油粘度的測試裝置測試工作狀態(tài)示意圖其中ι-程控水浴2--水浴進口管路
3-原油處理裝置4-攪拌電機
5-粘度計6-套筒連接器
7-套筒8-數(shù)據(jù)傳輸電纜
9-計算機10--轉子
11-原油12--水浴出口管
13-循環(huán)水14--水套出口
15-蓋子16--攪拌槳
17-轉軸18--轉軸連接器
19-水套進口20--套筒內原油
具體實施例方式
實施例.本例是一實驗樣機，其構成如圖1所示。它由程控水浴1、水浴進口管路 2、原油處理裝置3、攪拌電機4、粘度計5、套筒連接器6、套筒7、數(shù)據(jù)傳輸電纜8、計算機9、 轉子10、原油11、水浴出口管路12、循環(huán)水13、水套出口 14、蓋子15、攪拌槳16、轉軸17、轉 軸連接器18和水套進口 19組成。程控水浴1通過水浴出口管路12和水套進口 19與原油 處理裝置3外包的水套連接后，再由水套出口 14接回水浴進口管路2，控制原油處理裝置3 水套中循環(huán)水13的溫度；上端連接攪拌電機4的攪拌槳16穿過蓋子15下伸至原油處理裝 置3下部的原油11中；粘度計5通過套筒連接器6與套筒7連接，粘度計5的轉軸17經(jīng)轉軸連接器18連接轉子10，并在套筒7中隨之升降，或降入原油11中，轉子10伸入套筒內原 油20中，或升起；粘度計5由數(shù)據(jù)傳輸電纜8接計算機9。其中程控水浴1 ；采用HAAKE Phoenix II P2-CT50W低溫型水浴，溫度范圍_50°C到 IOO0C ；浴槽容積為對升；粘度計5采用旋轉粘度計，選用HAAKE Rotovisco RV20，對其套筒進行了改造，該 產(chǎn)品自帶有升降機構；套筒7是上端有套筒連接器6與粘度計5連接、下端開口的不銹鋼金屬圓筒；攪拌電機4選用JJ-1200W電動攪拌器，轉速范圍0-3000rpm無級調速；原油處理裝置3屬于自己設計加工制造而成。不銹鋼材質，內容器底直徑15cm高 22cm，有效容積約3. 5L，容器底部作拋光處理。本裝置經(jīng)多次試驗測試，證明本發(fā)明大大簡化了原油流變測試過程和步驟；測試 過程中對粘度測試的油樣影響最小化；省去由于需要保持人工取出油樣溫度的復雜程序去 做粘度測試的步驟；截取油樣時間短，對油樣剪切歷史影響?。挥蜆佑糜土靠纱蟠鬁p少；隨 時可對所處理油樣進行粘度測試(在線)；在此基礎上可實現(xiàn)全自動測試；省去每次測試時 粘度計準備時間，省去取樣容器清洗過程。
權利要求
1.一種原油的粘溫曲線測定及加熱或加劑評價的原油粘度的測試裝置，包括程控水浴(I)及水浴進口管路(2)、水浴出口管路(12)、循環(huán)水(13)、水套出口(14)、水套進口(19)、 攪拌電機(4)及攪拌槳(16)、粘度計( 及轉子(10)、轉軸(17)，其特征它還有原油處理 裝置C3)、套筒連接器(6)、套筒(7)、數(shù)據(jù)傳輸電纜(8)、計算機(9)、蓋子(1 、轉軸連接器 (18)；原油處理裝置(3)與程控水浴(1)由水浴進口管路( 和水浴出口管路(1 連接，攪 拌電機⑷與插入原油處理裝置⑶內的攪拌槳(16)連接，粘度計(5)與套筒連接器(6) 連接后再連接插入盛有原油(11)的原油處理裝置(3)內的套筒(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的原油粘度的測試裝置，其特征是程控水浴(1)通過水浴出口 管路(1 和水套進口(19)與原油處理裝置C3)外包的水套連接后，再由水套出口(14)接 回水浴進口管路O)；上端連接攪拌電機的攪拌槳(16)穿過蓋子(1 下伸至原油處 理裝置C3)下部的原油(11)中；粘度計( 通過套筒連接器(6)與套筒(7)連接，粘度計 (5)的轉軸(17)經(jīng)轉軸連接器(18)連接轉子(10)，并在套筒(7)中隨之升降，或降入原油(II)中，轉子(10)伸入套筒內原油(20)中，或升起；粘度計(5)由數(shù)據(jù)傳輸電纜⑶接計 算機(9)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的原油粘度的測試裝置，其特征是所述套筒(7)是上端有 螺紋與套筒連接器(6)連接、下端開口的圓筒，且與其內的轉子(10)外表面平行；根據(jù)粘度 測試范圍選用不同的轉子(10)和配套的套筒(7)，所述不同的套筒(7)是套筒(7)上端尺 寸固定、下部內徑和長短根據(jù)需要可有不同。
4.根據(jù)權利要求3所述的原油粘度的測試裝置，其特征是所述套筒(7)的材料、尺寸 滿足粘度計( 產(chǎn)品的測試準確度和精度需要，套筒(7)內表面粗糙度與廠家原來的套筒 (7)的內表面粗糙度一致。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的原油粘度的測試裝置，其特征是所述原油處理裝置(3) 容器底部粗糙度與廠家原來的套筒7的底部粗糙度一致。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的原油粘度的測試裝置，其特征是測試時轉子(10)頂部與 原油(11)油液液面平齊。
全文摘要
本發(fā)明是一種原油的粘溫曲線測定及加熱或加劑評價的原油粘度的測試裝置。包括程控水浴(1)、循環(huán)水(13)、水套出口(14)、水套進口(19)、攪拌電機(4)和攪拌槳(16)、粘度計(5)及轉子(10)、轉軸(17)，其特征是它還有原油處理裝置(3)、套筒連接器(6)、套筒(7)、數(shù)據(jù)傳輸電纜(8)、計算機(9)、蓋子(15)、轉軸連接器(18)；原油處理裝置(3)與程控水浴(1)由水浴進口管路(2)和水浴出口管路(12)連接，攪拌電機(4)與插入原油處理裝置(3)內的攪拌槳(16)連接，粘度計(5)與套筒連接器(6)連接后再連接插入盛有原油(11)的原油處理裝置(3)內的套筒(7)。
文檔編號G01N11/14GK102087191SQ20091025243
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2009年12月4日
發(fā)明者稅碧垣 申請人:中國石油天然氣股份有限公司