高溫高壓實時監(jiān)測溶氧、pH的緩蝕劑評價裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于腐蝕電化學領(lǐng)域，涉及一種高溫高壓腐蝕環(huán)境下金屬材料的腐蝕電化學行為、溶液中氧氣含量影響規(guī)律、PH影響規(guī)律以及緩蝕劑評價用的實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著油氣田開發(fā)日益增加，對高溫高壓條件下能夠原位評價緩蝕劑的研究也備受關(guān)注。在油氣工業(yè)開采和輸送過程中，主要涉及的腐蝕介質(zhì)是CO2等酸性氣體和水，因此向含有CO2氣體的輸送管道內(nèi)添加緩蝕劑是必要的。但是，添加緩蝕劑后，對材料表面的PH值及電化學反應(yīng)的影響研究仍缺乏。通常，在高溫高壓反應(yīng)釜中進行緩蝕劑評價實驗后，再在靜態(tài)常壓反應(yīng)容器中進行緩蝕劑的電化學測試，并不能反映出實際情況下腐蝕過程中的電化學行為。因此，由于測量高溫高壓電化學信號及PH值的技術(shù)設(shè)備等的缺乏，影響了對高溫高壓動態(tài)腐蝕行為和機理的深入研究。同時，在實際應(yīng)用中，很多操作，比如:環(huán)空注氮、井下回注CO2、注入緩蝕劑、回注采出水等都會向油井下帶入O2，從而使得井下油氣環(huán)境中存在一定的O2含量，使得油井管處于油藏中原有的0)2和地面上進入到井下的O2共存環(huán)境下。同時，資料顯示，02濃度對腐蝕速率及緩蝕劑緩蝕效率的影響是不可忽略的，02和CO2的共存導致的腐蝕速率的增加也遠比單純的疊加關(guān)系要嚴重的多。但是，國際上對O2對于緩蝕劑緩蝕效率的影響的研究也不夠深入，在評價緩蝕劑時也往往并不考慮氧氣的引入，這是非常危險且不恰當?shù)摹?br>【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題的一種高溫高壓實時監(jiān)測溶氧、pH的緩蝕劑評價裝置，適用于緩蝕劑加注后檢測并隨時調(diào)整本體模擬溶液和材料表面附近溶液的溶解氧含量，解決了高溫高壓環(huán)境下溶解氧及PH值對緩蝕劑緩蝕效果影響及高溫高壓環(huán)境下緩蝕劑原位評價的問題。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0005]一種高溫高壓實時監(jiān)測溶氧、pH的緩蝕劑評價裝置，包括:高溫高壓反應(yīng)釜、反應(yīng)釜加熱保溫裝置、電化學測試系統(tǒng)、外接供氣系統(tǒng)和計算機，外接供氣系統(tǒng)包括:高壓氣瓶、減壓閥、第一導氣管和控制閥門，所述緩蝕劑評價裝置還包括溶解氧檢測系統(tǒng)與PH測試系統(tǒng)，所述溶解氧檢測系統(tǒng)包括高溫高壓溶氧儀探頭和外接溶氧儀，所述PH測試系統(tǒng)包括pH復合電極系統(tǒng)和外接PH儀表。
[0006]進一步的，所述高溫高壓反應(yīng)釜包括:高壓釜體、安全閥、壓力表、壓力傳感器、高壓釜蓋與緊固螺栓，所述高壓釜蓋置于高壓釜體上端并通過緊固螺栓連接，由橡膠密封圈密封，高壓釜蓋圓心設(shè)有第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔，并且以圓心為中心，逆時針依次設(shè)置有工作電極孔、PH電極孔、第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔、輔助電極孔、溶氧探頭孔，上述5個孔與圓心距離相等，其中工作電極孔、pH電極孔、輔助電極孔、溶氧探頭孔之間等角度排列，第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔設(shè)置于pH電極孔和輔助電極孔中間，高壓釜蓋還設(shè)置有熱電偶插孔，高壓釜蓋外緣等距離設(shè)有若干螺栓孔與緊固螺栓配合。
[0007]進一步的，所述溶解氧檢測系統(tǒng)的高溫高壓溶氧儀探頭穿過高壓釜蓋上的溶氧探頭孔，并通過導線與外接溶氧儀相連。
[0008]進一步的，所述pH測試系統(tǒng)的pH復合電極系統(tǒng)包括:高溫高壓pH電極和第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極，高溫高壓pH電極和第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極分別穿過于高壓釜蓋PH電極孔與第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔中，并通過導線與外接pH儀表相連。
[0009]進一步的，所述高壓釜蓋設(shè)有進氣孔、出氣孔及壓力檢測口，進氣孔與外接供氣系統(tǒng)的減壓閥、第一導氣管之間通過螺紋連接，第一導氣管進入高壓釜體內(nèi)，第一導氣管末端置于高壓釜體下端，出氣孔與控制閥門相連，壓力檢測口通過第二導氣管與高壓釜體外的安全閥、壓力表、壓力傳感器相連。
[0010]進一步的，所述反應(yīng)釜加熱保溫裝置包括:加熱帶、熱電偶和外接控制箱，其中外接控制箱包括:釜內(nèi)溫度控制儀表和壓力顯示儀，加熱帶設(shè)置于高壓釜體側(cè)壁內(nèi)，熱電偶穿過高壓釜蓋的熱電偶插孔，其一端置于高壓釜體外，另一端置于高壓釜體內(nèi)，加熱帶、熱電偶和外接控制箱通過導線連接。
[0011]進一步的，所述電化學測試系統(tǒng)包括:工作電極、第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極、輔助電極和外接電化學工作站，工作電極、第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極和輔助電極分別穿過高壓釜蓋的工作電極孔、第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔、輔助電極孔，并通過導線與外接電化學工作站連接，工作電極、第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極和輔助電極的電極探頭末端處于同一水平面。
[0012]本實用新型的優(yōu)點在于:添加緩蝕劑后，可以測量高溫高壓有氧或無氧環(huán)境下的原位電化學信號，無需離線進行緩蝕劑的電化學測試。另外，采用高溫高壓溶氧儀實現(xiàn)實時監(jiān)測并記錄溶液中溶解氧含量變化，定量分析溶解氧含量對緩蝕劑緩蝕效果的影響，并且可以據(jù)此隨時調(diào)節(jié)溶解氧含量。同時可以實時監(jiān)測溶液pH的變化，避免了在實驗過程中，從溶液中取樣分析溶解氧含量及PH值對實驗溶液造成的污染及高溫高壓取樣所帶來的危險。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的高溫高壓釜上蓋示意圖；
[0014]圖2是本實用新型A-A剖面的整釜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實用新型B-B剖面的整釜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本實用新型C-C剖面的整釜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中各元件序號:螺栓孔I，工作電極孔2，pH電極孔3，第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔4，溶氧探頭孔5，第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔6，輔助電極孔7，熱電偶插孔8，第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極9，輔助電極10，熱電偶11，緊固螺栓12，出氣孔13，加熱帶14，工作電極15，進氣孔16，高溫高壓pH電極17，安全閥18，壓力表19，壓力變送器20，壓力檢測口 21，高溫高壓溶氧儀探頭22，第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極23。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細描述。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]相反，本實用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本實用新型。下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】，對本實用新型進一步說明。
[0020]高溫高壓實時監(jiān)測溶氧、pH的緩蝕劑評價裝置，包括:高溫高壓反應(yīng)釜、反應(yīng)釜加熱保溫裝置、電化學測試系統(tǒng)、溶解氧檢測系統(tǒng)、PH測試系統(tǒng)、外接供氣系統(tǒng)和計算機，其中外接供氣系統(tǒng)包括:高壓氣瓶、減壓閥、第一導氣管和控制閥門。
[0021]如圖1、2、3，所述高溫高壓反應(yīng)釜包括:高壓釜體、安全閥18、壓力表19、壓力傳感器20、高壓釜蓋與緊固螺栓12，所述高壓釜蓋置于高壓釜體上端并通過緊固螺栓12連接，由橡膠密封圈密封，高壓釜蓋圓心設(shè)有第二高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔6，并且以圓心為中心，逆時針依次設(shè)置有工作電極孔2、pH電極孔3、第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔4、輔助電極孔7、溶氧探頭孔5，上述5個孔與圓心距離相等，其中工作電極孔2、pH電極孔3、輔助電極孔7、溶氧探頭孔5之間等角度排列，第一高溫高壓Ag/AgCl參比電極孔4設(shè)置于PH電極孔3和輔助電極孔7中間，高壓釜蓋還設(shè)置有熱電偶插孔8，高壓釜蓋外緣等距離設(shè)有若干螺栓孔I用于緊固螺栓12固定高壓釜蓋。
[0022]高壓釜蓋設(shè)有進氣孔16、出氣孔13及壓力檢測口 21，進氣孔16與外接供氣系統(tǒng)的減壓閥、導氣管之間通過螺紋連接，高壓氣瓶輸出的實驗氣體通過減壓閥控壓后通