[發明專利]一種帶壓膠凝原油壓縮系數測量裝置及方法有效
| 申請號: | 201710701705.X | 申請日: | 2017-08-16 |
| 公開(公告)號: | CN107543862B | 公開(公告)日: | 2020-08-04 |
| 發明(設計)人: | 滕厚興;張淇;劉剛;盧興國;陳雷 | 申請(專利權)人: | 中國石油大學(華東) |
| 主分類號: | G01N29/024 | 分類號: | G01N29/024 |
| 代理公司: | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人: | 張勇 |
| 地址: | 266580 山東省*** | 國省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 帶壓膠凝 原油 壓縮系數 測量 裝置 方法 | ||
1.一種帶壓膠凝原油壓縮系數測試裝置,其特征是:包括原油處理筒、原油補給筒、控溫裝置、壓力供給裝置、超聲波傳感器和信號采集裝置,其中:
所述原油處理筒為可密封結構,內部設置有攪拌轉子,為其內部原油提供攪拌剪切;下端與進出原油管連通,進出原油管采用金屬保溫軟管,原油處理筒和進出原油管放置在控溫裝置的控溫水槽內,以控制原油處理筒內的原油溫度;
所述原油處理筒上端連接原油補給筒,且進出原油管主體與原油補給筒并排設置,所述原油補給筒和進出原油管外側設有水浴保溫軟套,以維持其內原油溫度;所述壓力供給裝置通過與原油補給筒的壓力入口連通,向原油處理筒內原油施加設定的壓力;
所述超聲波傳感器設置于原油處理筒的內壁上,與信號采集裝置連接,通過控制施加的壓力、原油溫度和攪拌轉子的轉速,實現測量原油在各個壓力、溫度和剪切狀態下的超聲波速,以計算得到各狀態下原油壓縮系數;
所述原油處理筒采用弧形圓筒上蓋的設計,其上側方設置有排氣口,從金屬保溫軟管導入原油時,氣體排出更加充分,不留氣體死角,實現原油處理筒內氣體的完全排凈,避免氣體對測試結果的影響;
所述原油處理筒的弧形圓筒上蓋與圓柱形圓筒通過法蘭連接、浮桿系統與原油補給筒的頂部的不銹鋼板采用法蘭連接,便于更換原油后的清洗工作,并均通過螺栓和密封墊片保持法蘭連接處的密封性;所述原油補給筒與原油處理筒的連接處,原油處理筒與排氣口的連接處,進出原油管與原油處理筒的連接處均設置有閥門。
2.如權利要求1所述的一種帶壓膠凝原油壓縮系數測試裝置,其特征是:原油處理筒原油的進口設計在原油處理筒底部,實現原油處理筒導入原油時原油無飛濺,緩緩流入原油處理筒中,防止氣體溶入原油中。
3.如權利要求1所述的一種帶壓膠凝原油壓縮系數測試裝置,其特征是:所述原油補給筒與原油處理筒直徑比值范圍為1:4-1:6。
4.如權利要求1所述的一種帶壓膠凝原油壓縮系數測試裝置,其特征是,原油補給筒上部分直徑放大,防止壓力供給裝置補充氣體時直接沖擊作用在原油上,并防止原油溢出。
5.如權利要求1所述的一種帶壓膠凝原油壓縮系數測試裝置,其特征是:所述原油補給筒內設置有液位器,以檢測補給原油的體積。
6.如權利要求1所述的一種帶壓膠凝原油壓縮系數測試裝置,其特征是:采用磁力攪拌系統對原油處理筒中原油進行攪拌,攪拌轉子下部分為兩根圓管十字型交叉結構,且兩根圓管內部中空,在其中一根圓管設置有4個攪拌葉,其中2個攪拌葉布置在圓管的兩端,另2個布置在圓管端點至中心2/3位置處;設置的4個攪拌葉在攪拌時會產生切向流動,在攪拌葉邊緣形成高剪切。
7.如權利要求1所述的一種帶壓膠凝原油壓縮系數測試裝置,其特征是:所述原油處理筒內設置有溫度傳感器和壓力傳感器。
8.基于如權利要求1-7中任一項所述的裝置的工作方法,其特征是:(1)加熱油樣使油品溫度高于析蠟點5℃以上并維持一定時間,使油中的蠟完全溶解,此時原油為牛頓流體,并同時預熱原油處理筒和原油補給筒至相同的溫度,然后油樣裝入測試裝置內;(2)調節壓力供給裝置的供給壓力,使原油處于不同的帶壓狀態;(3)控溫水浴與控溫水槽連接,原油處理筒放置在控溫水槽內,通過控溫水浴與控溫水槽組成的水循環控溫系統和原油處理筒內的溫度傳感器聯合,先將油樣以一定的降溫速率降溫至測試溫度,再在測試溫度上恒溫一定時間,使原油處于不同的溫度或結構狀態下;(4)控制攪拌轉子的攪拌轉速,賦予原油不同的剪切狀態;(5)利用超聲波為媒介測量原油的超聲波速,計算得到原油在不同壓力、不同溫度和不同剪切狀態下的壓縮系數。
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