的系統(tǒng),該檢測系統(tǒng)至少包括: 高位儲罐、油樣容器、低位儲罐、冷指裝置、控溫水浴以及連接管;
[0028] 將高位儲罐、油樣容器以及低位儲罐通過連接管組成油樣通路,所述高位儲罐、所 述油樣容器、所述低位儲罐的安裝位置依次降低,將原油油樣置于所述高位儲罐及油樣容 器中;在所述油樣容器中心設(shè)置冷指裝置,所述冷指裝置有中空部分,將具有扭矩輸出功能 攪拌器的攪拌槳設(shè)于所述冷指裝置的中空部分,并從所述中空部分的底部伸出后浸沒在所 述油樣容器中的所述原油油樣中;
[0029] 所述高位儲罐與所述油樣容器均設(shè)有控溫夾層;將控溫水浴一分別與所述高位儲 罐的控溫夾層、油樣容器的控溫夾層連接,形成閉合環(huán)路一;將控溫水浴二與所述冷指裝置 的中空夾層連接,形成閉合環(huán)路二。
[0030] 進一步地,具有扭矩輸出功能的攪拌器的攪拌槳為錨式槳或四葉槳,可以實現(xiàn)更 好的混合效果。
[0031] 進一步地,所述高位儲罐中設(shè)有攪拌器,所述高位儲罐中攪拌器的攪拌槳為錨式 攪拌槳,因為錨式攪拌槳適合大容量儲罐中物料的混合。
[0032]進一步地,所述控溫水浴一的功率大于2.5kW。
[0033]進一步地,所述連接管的材質(zhì)為PVC軟管,從而實現(xiàn)保溫防折斷的效果。
[0034] 本發(fā)明具有如下有益效果:
[0035] (1)本發(fā)明所提供的模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測方法中,一方面由安 裝位置依次降低的高位儲罐、油樣容器以及低位儲罐形成了油樣通路,補充油樣容器中因 沉積所損失的過飽和蠟分子,實現(xiàn)樣品容器中油樣的持續(xù)更新,從而解決了傳統(tǒng)的冷指/板 法模擬檢測過程中,過飽和蠟分子在冷指/板表面沉積后無法得到補充的缺陷;
[0036] (2)本發(fā)明所提供的模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測方法,分別形成了閉 合環(huán)路一和閉合環(huán)路二,從而建立了蠟沉積溫度場;通過控制高位儲罐內(nèi)的油樣溫度與油 樣容器內(nèi)的油樣溫度一致,油樣容器中的油樣溫度高于冷指裝置表面的溫度,并且冷指裝 置表面的溫度低于原油油樣的析蠟點,實現(xiàn)了對特定溫度場條件下蠟沉積的檢測;
[0037] (3)本發(fā)明所提供的模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測方法,基于油樣容器 中的平均剪切率與實際管流中平均剪切率相等的思路,在所述冷指裝置的中空部分設(shè)置攪 拌器,通過改變該攪拌器的攪拌速率,實現(xiàn)了攪拌剪切對管流剪切的模擬,使蠟沉積檢測過 程更接近于管道輸送實際情況;
[0038] (4)本發(fā)明所提供的模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測系統(tǒng),提出了設(shè)置高 位儲罐、油樣容器、低位儲罐的安裝位置依次降低,通過連接管形成油樣通路,實現(xiàn)了油樣 的持續(xù)更新,保證了蠟沉積速率更接近于實際管流情況,解決了現(xiàn)有的間歇釜冷指蠟沉積 裝置中蠟分子沉積后得不到補充的缺陷;
[0039] (5)本發(fā)明所提供的模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測系統(tǒng),通過形成兩套 閉合環(huán)路,能夠針對管道的局部模擬其蠟沉積過程,比較如實地反映管道局部的蠟沉積情 況;另外,在冷指裝置的中空部分設(shè)有攪拌器,該攪拌器的速率可以調(diào)節(jié),這樣就能以攪拌 的方式定量模擬管流過程中剪切作用,從而解決了現(xiàn)有的環(huán)道裝置中不能同時模擬流量與 剪切速率的缺陷。
【附圖說明】
[0040] 下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0041] 圖1為實施例中模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測系統(tǒng)的示意圖;圖中:1:控 溫水浴一;2:高位儲罐油樣容腔;3:高位儲罐的控溫夾層;4:高位儲罐;5:具有扭矩輸出功 能的攪拌器;6:油樣容器;7:油樣容器容腔;8:冷指裝置的中空夾層;9:冷指裝置;10:油樣 容器的控溫夾層;11:具有扭矩輸出功能的攪拌器的攪拌槳;12:控溫水浴二;13:低位儲罐; 14:進口控制閥;15:出口控制閥;16:攪拌器;17:攪拌槳;
[0042] 圖2為實施例模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測方法中攪拌器的攪拌速率的 示意圖;圖中縱坐標為攪拌器的輸出扭矩M,N · m;橫坐標為攪拌速率n,r/min;實線為Μ計爾直 ~η函數(shù)曲線;虛線為liMt~η函數(shù)曲線;
[0043] 圖3為實施例模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測方法中,檢測結(jié)束后附著有 蠟沉積層的冷指裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0044]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例,對本發(fā) 明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不 是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前 提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0045] 本發(fā)明實施例提供一種模擬原油管道輸送過程中蠟沉積的檢測方法,其中包括以 下過程:
[0046] 1、構(gòu)造油樣通路,建立蠟沉積溫度場,實現(xiàn)樣品容器中油樣的持續(xù)更新。
[0047] 首先將高位儲罐、油樣容器以及低位儲罐通過連接管連接,高位儲罐、油樣容器以 及低位儲罐的安裝位置依次降低,從而構(gòu)造出油樣通路。
[0048] 發(fā)明人的研究表明,構(gòu)造油樣通路的目的是實現(xiàn)樣品容器中油樣的持續(xù)更新,補 充油樣容器中因沉積所損失的過飽和蠟分子。該條件對于油樣的流速大小及控制精度要求 不嚴格,以高位儲罐的安裝位置高于油樣容器30cm,油樣容器的安裝位置高于低位儲罐 30cm,從而能形成重力自流就完全能夠滿足要求。
[0049]高位儲罐與油樣容器的安裝高度差通過以下過程估算:
[0050] 蠟沉積層增長速率約為0.3mm/h,冷指裝置外直徑d = 40mm;長度L = 80mm;設(shè)蠟沉 積物的密度為880kg/m3,則沉積物質(zhì)量增長速率為0.00267kg/h,設(shè)沉積物組分在油樣中所 占比例為0.04wt %,則對應(yīng)的油樣更新速率超過6.7kg/h,設(shè)油樣密度為800kg/m3,即8.4L/ h,即可保證油樣中蠟沉積過程中所損失的蠟分子能夠得到補充。
[0051] 油樣是通過重力自流由高位儲罐進入油樣容器,根據(jù)流體力學的基本原理可計算 流速為:(4)
[0052] 當高位儲罐與油樣容器的安裝高度差30cm時,內(nèi)徑10mm的連通管中理論流量可達 至ljQ = 686L/h,即使考慮管流摩阻及局部摩阻,該自壓泄流通路仍完全滿足上述油樣更新的 流量要求。
[0053]其次,為了建立蠟沉積溫度場,需要控制高位儲罐內(nèi)的油樣溫度與油樣容器內(nèi)的 油樣溫度一致;控制油樣容器中的油樣溫度高于冷指裝置表面的溫度,并且冷指裝置表面 的溫度低于原油油樣的析蠟點,以使得蠟沉積能在冷指表面發(fā)生。
[0054] 為了方便實際操作,可以在兩個不同的控溫水浴和高位儲罐油樣容腔中均設(shè)有溫 度測量和控制裝置,根據(jù)溫度控制裝置確定蠟沉積溫度條件;可以在高位儲罐與油樣容器 均設(shè)控溫夾層,將控溫水浴一分別與高位儲罐的控溫夾層、油樣容器的控溫夾層連接,形成 閉合環(huán)路一,從而保證高位儲罐內(nèi)的油樣與油樣容器內(nèi)的油樣的溫度一致;在油樣容器中 心設(shè)冷指裝置,冷指裝置設(shè)有中空夾層,將控溫水浴二與冷指裝置的中空夾層連接,形成閉 合環(huán)路二。
[0055] 2、確定模擬實際管流條件下所對應(yīng)的攪拌器的攪拌速率
[0056] 本發(fā)明通過改變油樣容器中的攪拌速率,使得攪拌罐中油樣的平均剪切率(歹>與
實際管流中平均剪切率相等,模擬蠟沉積層形成過程中其表面所承受的管流剪切力。按照 現(xiàn)有技術(shù)中所記載的計算方法,分別對所述試樣進行管道輸送及攪拌兩種條件下平均剪切 率的計算:
[0057] 管道輸送條件下的平均剪切率:
[0058] 攪拌條件下的平均剪切率:
[0059] 使所述兩種條件下的平均剪切率相等,得到