油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬裝置。主要解決現(xiàn)有的采出液在加熱過程中聚合物易附著在為筒壁而影響加熱效率、嚴重者甚至影響油田安全生產(chǎn)的問題。其特征在于：所述的爐體（17）入水口及出水口處分別設(shè)有進口溫度計（2）及出口溫度計（16），爐體（17）內(nèi)部置有電加熱器（4），電加熱器（4）外部設(shè)有電加熱器套殼（5），電加熱器套殼（5）上設(shè)有若干個溫度傳感器。該裝置模擬油田摻水加熱爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，根據(jù)被加熱介質(zhì)中聚合物在電加熱器表面的沉積情況，考察不同因素對摻水加熱爐中聚合物沉積影響的程度及應(yīng)對措施的有效性，從而掌握介質(zhì)中聚合物的沉積特性以及開展應(yīng)對措施的小型試驗與評價。
【專利說明】油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油田用摻水加熱爐模擬裝置，尤其是以含聚采出水為加熱介質(zhì)， 評價聚合物在爐管表面沉積情況的小型加熱爐模擬裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國內(nèi)各大油田相繼進入高含水后期開發(fā)階段，剩余可采儲量越來越少，采用 三次采油新方法成為提高采收率的重要措施，其中聚合物驅(qū)油技術(shù)和三元復合驅(qū)油技術(shù)得 到了前所未有的發(fā)展，在礦場試驗和工業(yè)化推廣方面取得顯著效果。
[0003] 但也隨之出現(xiàn)了一些新問題，采出液進入轉(zhuǎn)油站初步分離后，部分游離水進入加 熱爐，加熱后回摻至井口。由于上述兩種驅(qū)油體系采出液中含有較高濃度的聚合物，加熱過 程中，聚合物會在火筒壁附著，形成一層致密聚合物凝膠附著層，導致加熱爐火管熱量無法 及時散出，局部形成高溫區(qū)，進而產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象，形成焦化垢層，加熱效率受到嚴重影響，最 終導致加熱爐煙火管等部件鼓包變形，嚴重影響油田正常安全生產(chǎn)。而目前針對該方面的 工作還處于探索階段，一方面是對加熱爐進行改造，但成本較高，另一方面是研究被加熱介 質(zhì)的沉積特性，并對加熱介質(zhì)采取合理的應(yīng)對措施，降低聚合物在火管表面的沉積程度。因 此，對含聚介質(zhì)在摻水加熱爐中沉積特性進行測試評價，并驗證應(yīng)對措施的有效性，對于該 問題的研究和攻關(guān)是非常有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有的采出液在加熱過程中聚合物易附著在為筒壁而影響加熱效率、嚴 重者甚至影響油田安全生產(chǎn)的不足，本發(fā)明提供一種油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積 特性的評價模擬裝置，該裝置模擬油田摻水加熱爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，根據(jù)被加熱介質(zhì)中聚合物 在電加熱器表面的沉積情況，考察不同因素對摻水加熱爐中聚合物沉積影響的程度及應(yīng)對 措施的有效性，從而掌握介質(zhì)中聚合物的沉積特性以及開展應(yīng)對措施的小型試驗與評價。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬 裝置，包括爐體，爐體上部設(shè)有出水口，下部設(shè)有入水口，所述的爐體入水口及出水口處分 別設(shè)有進口溫度計及出口溫度計，爐體內(nèi)部置有電加熱器，電加熱器外部設(shè)有電加熱器套 殼，電加熱器套殼上設(shè)有若干個溫度傳感器。
[0006] 所述的爐體上方連接有壓力表，下方連接有排污閥。
[0007] 所述的電加熱器內(nèi)部為電阻絲，且電阻絲與穩(wěn)壓電源相連，所述的電加熱器套殼 與電加熱器的不銹鋼外殼緊密接觸，且電加熱器套殼的頂部、側(cè)面、底部的內(nèi)、外壁上分別 固定有溫度傳感器，且上述的傳感器均與數(shù)字記錄儀連接。
[0008] 本發(fā)明具有如下有益效果：1、爐體內(nèi)置有電加熱器，可以模擬加熱爐體加熱方式， 可控性強；在加熱器套殼內(nèi)、外壁對應(yīng)位置設(shè)有測溫點，當外壁有較多聚合物沉積時，外壁 溫度會明顯上升，內(nèi)外壁溫差減小，可根據(jù)溫差曲線拐點判斷聚合物是否沉積；在加熱器套 殼多個位置設(shè)有測溫點，可平行采集多個數(shù)據(jù)，保證結(jié)果的準確性；2、電加熱器可取出，并 可將加熱器套殼取下，方便對其表面沉積物觀察、稱重、取樣分析；3、實驗工況可調(diào)，可以在 不同加熱溫度、不同作用時間、不同加熱介質(zhì)和不同介質(zhì)流量下進行試驗，以考察含聚介質(zhì) 在加熱管表面的沉積特性；4、該小型評價模擬裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶和操作，方便用于各 種應(yīng)對措施的評價，以滿足將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)前的小試需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為電加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為電加熱器中溫度傳感器的位置示意圖。
[0010] 圖中1-壓力表，2-進Π 溫度計，3-流量計，4-電加熱器，5-加熱器套殼，6-排污 閥，7-控制器，8-數(shù)字記錄儀，9-穩(wěn)壓電源，10-頂部溫度傳感器，11-側(cè)面溫度傳感器， 12-底部溫度傳感器，13-電阻絲，14-鎂沙，15-不銹鋼外殼，16-出口溫度計，17-爐體。

【具體實施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明： 由圖1至圖3所示，一種油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬裝置， 包括爐體15,爐體15上部設(shè)有出水口，下部設(shè)有入水口，入水口及出水口處分別設(shè)有進口 溫度計2及出口溫度計16,可對進入和流出爐體15的采出液溫度進行時時監(jiān)測。所述的 爐體15上方連接有壓力表1，下方連接有排污閥6,且進水管線上設(shè)有閥門和流量計3,通 過閥門將含聚采出水在線接入模擬爐爐體17內(nèi)部，介質(zhì)充滿爐體空間，通過流量計控制介 質(zhì)流速。爐體15內(nèi)部置有電加熱器4,所述的電加熱器4內(nèi)部為電阻絲13,且電阻絲13與 穩(wěn)壓電源6相連。電加熱器4外部為不銹鋼外殼15,試驗結(jié)束后將其清洗干凈即可斷續(xù)開 展試驗。不銹鋼外殼15內(nèi)部充滿鎂沙14。電加熱器4外部設(shè)有電加熱器套殼5,電加熱器 套殼5內(nèi)壁與不銹鋼外殼15外壁充分接觸，以保證電加熱器套殼5內(nèi)壁溫度與不銹鋼外殼 15外壁溫度基本一致，套殼起到承載內(nèi)外壁熱電偶及保護電加熱器免于被介質(zhì)腐蝕的雙重 作用。所述的電加熱器套殼5的頂部的內(nèi)、外壁上固定有頂部溫度傳感器10,側(cè)面內(nèi)、外壁 上固定有側(cè)面溫度傳感器11，底部的內(nèi)、外壁上固定有底部溫度傳感器12,因此，傳感器共 3對、6個，并且上述的傳感器均與數(shù)字記錄儀8連接。溫度傳感器可分別測量加熱器套殼 5內(nèi)、外壁的溫度，當套殼外壁有較多聚合物沉積時，外壁溫度上升，內(nèi)外壁溫差曲線會出現(xiàn) 拐點，可據(jù)此判斷是否有爐管表面是否有聚合物沉積。
[0012] 上述的穩(wěn)壓電源6、數(shù)字記錄儀8分別連接控制器7,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破?,同時， 控制器7上還包括溫控器，可對電加熱器4的加熱溫度進行控制。該裝置設(shè)計流量為0-9L/ h，電加熱器的功率為1-3KW，加熱器耐溫>900°C，電阻絲工作溫度可達800°C。
[0013] 該模擬裝置的試驗方法為：將含聚采出水接入模擬裝置爐體17,通過流量計3控 制水流量；啟動電加熱器4,通過控溫器使控制加熱溫度在4(T90°C ;試驗完畢后停止接入 含聚采出水，爐體自然冷卻后將存液通過排污閥6排入回收池；取出加熱套管，觀察沉積情 況并對沉積物進行分析。
[0014] 實施例一： 取大慶油田采油一廠含聚采出水(含聚濃度960mg/L)作為本發(fā)明所述模擬裝置試驗用 水，分別考察了不同溫度下以及采取穩(wěn)定措施(投加 lOOOmg/L穩(wěn)定劑)后聚合物在電加熱管 表面的沉積情況。
[0015] 結(jié)果如下表所示，溫度和穩(wěn)定劑均對介質(zhì)中聚合物在爐管上的沉積有著明顯的影 響，隨著溫度升高聚合物沉積量顯著增加，投加穩(wěn)定劑后可明顯抑制沉積。

【權(quán)利要求】
1. 一種油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬裝置，包括爐體（17)，爐 體（17)上部設(shè)有出水口，下部設(shè)有入水口，其特征在于：所述的爐體（17)入水口及出水口 處分別設(shè)有進口溫度計（2)及出口溫度計（16)，爐體（17)內(nèi)部置有電加熱器（4)，電加熱器 (4)外部設(shè)有電加熱器套殼（5)，電加熱器套殼（5)上設(shè)有若干個溫度傳感器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬裝置， 其特征在于：所述的爐體（17 )上方連接有壓力表（1 )，下方連接有排污閥（6 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田含聚采出水加熱爐中聚合物沉積特性的評價模擬裝置， 其特征在于：所述的電加熱器（4)內(nèi)部為電阻絲（13)，且電阻絲（13)與穩(wěn)壓電源（9)相連， 所述的電加熱器套殼（5)與電加熱器（4)的不銹鋼外殼（15)緊密接觸，且電加熱器套殼（5) 的頂部、側(cè)面、底部的內(nèi)、外壁上分別固定有溫度傳感器，且上述的傳感器均與數(shù)字記錄儀 (8)連接。
【文檔編號】G01N33/00GK104267147SQ201410442926
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】龍彪, 吳迪, 喬麗艷, 林森, 張韶暉, 賈慶 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司, 大慶油田工程有限公司