CN104406907A - 一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法。该装置包括压力容器、槽体、管路和水泵；优选所述装置还设置温度计和压力计。本发明还提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测方法。本发明提供的装置及方法可用于模拟井下高温高压环境下缓蚀剂的扩散过程，监测油井缓蚀剂动态扩散过程中不同井深处的腐蚀速率及缓蚀剂浓度变化情况，给缓蚀剂在井下分布情况及扩散规律的研究提供依据，同时有助于缓蚀剂的性能评价，进而能够更精确地对缓蚀剂在油气田实际工况下的扩散规律和使用效果进行评价。

Description

一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法

技术领域

本发明提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法，属于腐蚀监测领域。

背景技术

在油气开采过程中,由于高流速和各种腐蚀介质的作用，井下工具常遭到严重腐蚀，造成巨大经济损失，因此采取相应的管道防腐措施十分重要。目前我国油井井下管柱防腐措施以油套环空投加缓蚀剂为主。缓蚀剂是一种以适当的浓度和形式存在于环境介质中，可通过在金属表面或表面附近的作用，对金属表面起到防护作用的物质。研究和实践表明，缓蚀剂保护技术作为一种经济有效的金属腐蚀控制方法，特别适合于油气开采的井下管柱防腐。

国内外为了研发和筛选高效的缓蚀剂，通过实验形成了一些评价方法。目前油井缓蚀剂的常规室内评价方法包括静态腐蚀挂片法、含铁测量法和电化学测试法。通过以上方法评价油井缓蚀剂，一般是使用油井产出水在室内静态状态下进行腐蚀实验，进而得出缓蚀剂的缓蚀率。然而实际的油井环境为高温高压环境，且产出水在油套管中是不停流动的，这种使用环境的差异使得所测缓蚀率的实验数值与油气田实际工况下的数值误差较大，无法更精确地指导缓蚀剂在实际油气开采过程中的投放与应用。

其次，现有的用于缓蚀剂评价的实验设备无法对缓蚀剂扩散过程中不同井深位置的腐蚀速率进行监测，也不能对扩散过程中不同深度下的缓蚀剂浓度进行测试。

综上分析，目前缺乏一种能够模拟油气田实际工况环境下缓蚀剂扩散过程，并针对缓蚀剂在油筒体中的扩散规律进行有效测试和分析的实验设备。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置。该装置可用于模拟井下高温高压环境下缓蚀剂的扩散过程，监测油井缓蚀剂动态扩散过程中不同井深处的腐蚀速率及缓蚀剂浓度变化情况。

本发明的目的还在于提供一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置，其中，该装置包括压力容器、槽体、管路和水泵；所述压力容器外部设置将压力容器内外连通的出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管；压力容器内还设置油井设备和加热装置；优选所述油管的下端口与所述位于压力容器最底部的监测口接管处于同一高度；所述槽体通过管路经由水泵分别与压力容器的出液口接管、进料口接管、液位控制口接管相连接；优选所述压力容器为圆筒形；所述出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管设置阀门；优选所述装置还设置温度计和压力计，上述压力容器用于模拟缓蚀剂在高温高压油筒体中的扩散过程，并设有腐蚀速率监测口和取样口。

在本发明的优选实施例中，上述油井设备为油管，加热装置为电加热器。

根据本发明所述的装置，出液口接管分别设置在压力容器的顶部和侧面的下端；所述进料口接管设置在压力容器侧面的上端；所述监测口接管设置在压力容器侧面的下端，优选设置在进料口接管下方，还优选所述监测口接管为3-6个，更优选为4个；所述液位控制口接管设置在压力容器侧面的上端，优选设置在与进料口接管相对的位置；所述取样口接管设置在压力容器侧面的下端，优选设置在液位控制口接管的下方，还优选所述取样口接管为3-6个，更优选为4个；

优选所述压力计设置在液位控制口接管上。

在本发明的优选实施例中，压力容器为圆柱筒体，其上端的两侧分别焊接有加料口接管和液位控制口接管，该液位控制口接管的中部上端开有压力计螺纹孔，用于安装压力计，可通过压力计显示压力容器内部的压力数值，将设置在压力容器顶部的出液口接管定义为上出液口接管，设置在压力容器侧面下端的出液口接管定义为下出液口接管；

加料口接管正下方设有相同的监测口接管，最底部的监测口接管正下方设有进液口接管；上述监测口接管的个数及间距可根据现场作业需要进行选择，在本发明的优选实施例中，油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置等间距设有4个监测口接管。

液位控制口接管下方设有相同的取样口接管，最底部的取样口接管正下方设有下出液口接管，取样口接管的个数及间距可根据现场作业需要进行选择，在本发明的优选实施例中，油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置等间距设有4个取样口接管，监测口接管及取样口接管采取等间距设置，便于实验数据的记录与处理；

压力容器前部的中间位置设有温度计接管，该温度计接管的端口设有内螺纹，通过螺纹连接安装温度计，温度计用于显示筒体内部的温度数值；

上述加料口接管、液位控制口接管、监测口接管、进液口接管、上出液口接管和下出液口接管的端口均设有外螺纹，通过螺纹连接分别安装有相同的阀门；加料口接管安装的阀门用于控制缓蚀剂和原油的输入；液位控制口接管安装的阀门用于控制筒体内的液位高度，同时释放筒体内的气体，以调节筒体内部的压力；可将多通道腐蚀在线监测仪的测量探头通过监测口接管上阀门的螺纹孔旋入筒体中，以进行腐蚀速率监测；进液口接管安装的阀门用于控制油田产出水的注入；通过打开安装在下出液口接管的阀门可释放筒体内的所有液体；

为便于控制取样，在本发明的优选实施例中，上述取样口接管的端口设有内螺纹，通过螺纹连接安装有水龙头，取样口接管通过安装在其端部的水龙头可对筒体内的液体进行取样，用于测量样液的浓度。

在本发明的优选实施例中，上述管路包括输入管路和输出管路；

上述输入管路包括加料口三通管、缓蚀剂输出长管、原油输出长管、缓蚀剂输入短管和原油输入短管；加料口三通管与加料口接管上的阀门通过螺纹连接，加料口三通管两侧通过螺纹连接分别与缓蚀剂输出长管和原油输出长管连接；缓蚀剂输出长管和原油输出长管的底端分别与第一水泵和第二水泵的出水口联通；缓蚀剂输入短管和原油输入短管分别与所述第一水泵和第二水泵的入水口连接；

缓蚀剂输入短管和原油输入短管的末端均设有外螺纹，通过所述缓蚀剂槽螺纹孔和原油槽螺纹孔分别与缓蚀剂槽和原油槽联通；打开加料口接管上的阀门，可通过第一水泵和第二水泵分别将缓蚀剂槽和原油槽中的缓蚀剂和原油输入到筒体中。

上述输出管路包括第一输出管、第二输出管、上部三通管、第三输出管、下部三通管、第四输出管及第五输出管；

第一输出管的两端通过螺纹连接分别与上出液口接管上的阀门和上部三通管的上端口相联通；

上部三通管的下端口及另一端口通过螺纹连接分别与第三输出管和第二输出管相联通；

第二输出管的另一端口通过螺纹连接与液位控制口接管上的阀门相联通；

第三输出管的下端口通过螺纹连接与下部三通管的上端口相联通；下部三通管的下端口通过螺纹连接与第五输出管相联通；下部三通管的另一端口通过螺纹连接与第四输出管相联通；

第四输出管的另一端口通过螺纹连接与下出液口接管上的阀门相联通；

第五输出管的另一端口通过螺纹连接与废液槽的废液槽螺纹孔相联通，分别打开上出液口接管、液位控制口接管和下出液口接管上安装的阀门可将筒体中的液体输出到废液槽中。

根据本发明所述的装置，压力容器顶部设置有可开启的密封端盖；优选所述端盖为一端开口的圆柱形结构；还优选所述端盖通过螺纹或螺栓与压力容器的筒体部分密封连接。

在本发明的优选实施例中，端盖为一端开口的圆柱形结构，其顶部外侧面的中心位置设有上出液口接管，其内侧面的中心位置焊接有油管，其端部设有内螺纹，通过螺纹连接可将端盖固定在压力容器上端。

上述压力容器的顶端设有与端盖端部内螺纹相对应的外螺纹，通过螺纹连接可将端盖固定在圆柱筒体的上端。

根据本发明所述的装置，槽体包括废液槽、原油槽和缓蚀剂槽。

根据本发明所述的装置，原油槽和缓蚀剂槽分别通过管路经由水泵与进料口接管连接，其中优选进料口接管为一个，所述原油槽和缓蚀剂槽分别经过管路、水泵并通过三通管与进料口接管连接；所述废液槽通过管路分别与出液口接管和液位控制口接管连接；其中优选是通过两个三通管经由管路分别与两个出液口接管和液位控制口接管连接。

在本发明的优选实施例中，上述废液槽用于存储废液，其位于出液口接管侧支架的底部，其外侧槽面的中部设有废液槽螺纹孔，用于回收筒体内部的所有液体；

上述原油槽和缓蚀剂槽分别用于存储原油及缓蚀剂，其平行放置于进液口接管侧支架的底部，原油槽外侧槽面的中部设有原油槽螺纹孔，缓蚀剂槽外侧槽面的中部设有缓蚀剂槽螺纹孔，上述废液槽、原油槽和缓蚀剂槽的形状及大小可以根据现场实验需要进行选择，在本发明中废液槽为长方形，原油槽和缓蚀剂槽均为正方形槽。

在本发明的优选实施例中，上述水泵包括第一水泵和第二水泵。

根据本发明所述的装置，油井设备设置在压力容器顶部的内侧；加热装置设置在压力容器底部的内侧。

根据本发明所述的装置，该装置还包括用于固定压力容器的支架；优选所述支架包括用于固定压力容器的方板和方板底部设置的用于支撑方板的支柱；优选所述支柱分别设置在方板底部中心和四个角的边缘处。

在本发明的优选实施例中，支架包括方板和支柱；在方板的中部围绕其几何中心位置设有方板通孔，在方板底部中心和四个角的边缘处焊接有支柱。上述方板通孔用于安装固定压力容器，支柱用于支撑方板；方板的形状、方板通孔的个数及支柱的个数可以根据现场作业需要进行选择，在本发明实施例中中方板的形状为正方形，方板通孔的个数为4个，支柱的个数为5个。

根据本发明所述的装置，方板中间部位开设用于固定压力容器的方板通孔，且压力容器底部设置与方板通孔对应的固定孔。

根据本发明所述的装置，所述压力容器还包括圆盘状支座，所述支座沿压力容器向外伸出以形成突出的边缘，所述固定孔为通孔，且均匀开设在所述支座的边缘上。

在本发明的优选实施例中，上述压力容器的底部焊接有圆盘状支座，其边缘围绕着圆心设有与上述方板上设有的方板通孔相对应的支座通孔，可通过螺栓连接将压力容器固定在支座上；本发明中支座通孔的个数为4个，其中，电加热器可以从支座底部中心设有的螺纹孔插入筒体内部，并通过螺纹连接安装在支座上，其用于加热筒体内部的工作液体。

上述水泵、温度计、压力计、阀门、水龙头、油管、电加热器可采用腐蚀监测领域常用的相关器件，根据现场实验需要，可适当选择合适的上述器件进行油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测。

本发明还提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测方法，其是采用上述的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置进行的，该方法包括以下步骤：

关闭所有监测口接管、设置在压力容器侧面下端的出液口接管及取样口接管上的阀门，同时打开进液口接管、设置在压力容器顶部的出液口接管和液位控制口接管上的阀门，并将腐蚀在线监测仪的测量探头通过监测口接管伸入压力容器中；

从进液口接管注入一定量的油田产出水，使压力容器内的液面高度处于油井设备的端口位置，注水完成后；关闭进液口接管上的阀门并通过加热装置开始对压力容器内的液体进行加热；当温度计显示筒体内的温度达到所需温度后，打开加料口接管，通过水泵向压力容器内先注入一定量原油，优选所述加入的原油不超过所述液位控制口接管，再通过水泵注入一定量的缓蚀剂溶液；

关闭所有阀门，通过腐蚀在线监测仪记录不同时间下，优选当检测口接管设置多个时，记录不同深度不同时间下，压力容器内液体的腐蚀速率的变化情况，从而分析缓蚀剂的缓蚀率变化情况；

打开取样口接管上的阀门，对压力容器内不同深度的液体进行取样，测试下的缓蚀剂浓度，优选当检测口接管设置多个时，记录不同深度不同时间下的缓蚀剂浓度，得到不同缓蚀率所对应的缓蚀剂的浓度值；通过液位控制口接管控制压力容器内部的压力；

实验结束后，打开出液口接管上的阀门，将压力容器内的所有液体放出，并通过管路回收至废液槽中。

根据本发明所述的方法，从进液口接管注入一定量的油田产出水，使压力容器内的液面高度处于油井设备的端口位置，其中，所述“端口位置”是指油管端口浸没在油田产出水中。

根据本发明所述的方法，上述缓蚀剂的加入量根据模拟实际工况的所加注比例进行加入。

根据本发明所述的方法，当温度计显示筒体内的温度达到所需温度，其中，“所需温度”根据所要模拟的地层环境而定。

本发明的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法可用于模拟井下高温高压环境下缓蚀剂的扩散过程，监测油井缓蚀剂动态扩散过程中不同井深处的腐蚀速率及缓蚀剂浓度变化情况，给缓蚀剂在井下分布情况及扩散规律的研究提供依据，同时有助于缓蚀剂的性能评价，进而能够更精确的对缓蚀剂在油气田实际工况下的扩散规律和使用效果进行评价。

附图说明

图1为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的立体示意图；

图2为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的支架示意图；

图3为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的压力容器示意图；

图4为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的压力容器的剖切示意图；

图5为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的圆柱筒体示意图；

图6为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的槽体示意图；

图7为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的主视图；

图8为实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置的管路和水泵示意图；

图9为实施例2中缓蚀剂浓度为1:3原液时缓蚀率的分布变化曲线图；

图10为实施例2中缓蚀剂浓度为750ppm时缓蚀率的分布变化曲线图；

图11为实施例2中缓蚀剂浓度为550ppm时缓蚀率的分布变化曲线图；

图12为实施例2中缓蚀剂浓度为250ppm时缓蚀率的分布变化曲线图；

图13为实施例2中0.5min时不同浓度的缓蚀剂的缓蚀率分布图。

主要附图标号说明：

1 支架

11 方板  12 支柱

111 方板通孔

2 压力容器

21 筒体  22 端盖  23 油管  24 电加热器  25 压力计  26 温度计  27 阀门  28水龙头  29 上出液口接管

211 圆柱筒体  212 支座  213 加料口接管  214 液位控制口接管  215 监测口接管  216 取样口接管  217 温度计接管  218 进液口接管  219 下出液口接管

2121 支座通孔  2141 压力计螺纹孔

3 槽体

31 废液槽  32 原油槽  33 缓蚀剂槽

311 废液槽螺纹孔  321 原油槽螺纹孔  331 缓蚀剂槽螺纹孔

4 管路

41 输入管路  42 输出管路；

411 加料口三通管  412 缓蚀剂输出长管  413 原油输出长管  414 缓蚀剂输入短管  415 原油输入短管  421 第一输出管  422 第二输出管  423 上部三通管424 第三输出管  425 第四输出管  426 下部三通管  427 第五输出管

5 水泵

51 第一水泵  52 第二水泵。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合本发明实施例中的附图对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置。该装置包括压力容器2、支架1、槽体3、管路4和水泵5，该装置的立体示意图、主视图分别如图1、图7所示，

压力容器2位于支架1的上方，槽体3位于支架1的下方，压力容器2分别通过管路4与槽体3、水泵5相连接。

支架1包括方板11和支柱12，上述方板为正方形板；在正方形板的中部围绕其几何中心位置设有4个方板通孔111，在正方形板底部中心和四个角的边缘处焊接有5个支柱12，支架1的示意图如图2所示。

压力容器2包括筒体21、端盖22、油管23、电加热器24、压力计25、温度计26、阀门27、水龙头28和上出液口接管29，压力容器2的示意图、剖切示意图分别如图3、图4所示。

端盖22为一端开口的圆柱形结构，其顶部外侧面的中心位置设有上出液口接管29，其内侧面的中心位置焊接有油管23，其端部设有内螺纹。

筒体21为圆柱筒体211，其包括支座212、进液口接管218、监测口接管215、加料口接管213、液位控制口接管214、取样口接管216、温度计接管217、下出液口接管219，圆柱筒体211示意图如图5；

圆柱筒体211的顶端设有与所述端盖22端部内螺纹相对应的外螺纹，通过螺纹连接可将端盖22固定在圆柱筒体211的上端；

圆柱筒体211上端的两侧分别焊接有加料口接管213和液位控制口接管214，该液位控制口接管214的中部上端开有压力计螺纹孔2141，通过螺纹连接有压力计25；

圆柱筒体211加料口接管213正下方等间距的设有4个相同的监测口接管215，最底部的监测口接管215正下方设有进液口接管218；

圆柱筒体211液位控制口接管214下方等间距的设有4个相同的取样口接管216，最底部的取样口接管216正下方设有下出液口接管219；

圆柱筒体211前部的中间位置设有温度计接管217；

上述加料口接管213、液位控制口接管214、监测口接管215、进液口接管218、上出液口接管29和下出液口接管219的端口均设有外螺纹，通过螺纹连接分别安装有相同的阀门27；取样口接管216和温度计接管217的端口均设有内螺纹，通过螺纹连接分别安装有水龙头28和温度计26；

圆柱筒体211底部焊接有圆盘状支座212，其边缘围绕着圆心设有与所述方板11上设有的方板通孔111相对应的4个支座通孔2121，可通过螺栓连接将压力容器2固定在支座212上；其中心开设有螺纹孔。

电加热器24从支座212底部中心设有的螺纹孔插入筒体21内部，并通过螺纹连接安装在支座212上。

槽体3包括废液槽31、原油槽32和缓蚀剂槽33，槽体3的示意图如图6所示；

废液槽31为长方形，其位于下出液口接管219侧支架1的底部，其外侧槽面的中部设有废液槽螺纹孔311；

原油槽32和缓蚀剂槽33均为正方形，其平行放置于进液口接管218侧支架1的底部，原油槽32外侧槽面的中部设有原油槽螺纹孔321，缓蚀剂槽33外侧槽面的中部设有缓蚀剂槽螺纹孔331。

水泵5包括第一水泵51和第二水泵52，该装置的管路4和水泵5示意图如图8所示。

管路4包括输入管路41和输出管路42；

输入管路41包括加料口三通管411、缓蚀剂输出长管412、原油输出长管413、缓蚀剂输入短管414和原油输入短管415；

加料口三通管411与加料口接管213上的阀门27通过螺纹连接，加料口三通管411两侧通过螺纹分别与缓蚀剂输出长管412和原油输出长管413连接；

缓蚀剂输出长管412和原油输出长管413的底端分别与第一水泵51和第二水泵52的出水口联通；

缓蚀剂输入短管414和原油输入短管415分别与所述第一水泵51和第二水泵52的入水口连接；

缓蚀剂输入短管414和原油输入短管415的末端均设有外螺纹，通过所述缓蚀剂槽螺纹孔331和原油槽螺纹孔321分别与缓蚀剂槽33和原油槽32联通；

输出管路42包括第一输出管421、第二输出管422、上部三通管423、第三输出管424、下部三通管426、第四输出管425及第五输出管427；

第一输出管421的两端通过螺纹连接分别与上出液口接管29上的阀门27和上部三通管423的上端口相联通；

上部三通管423的下端口及另一端口通过螺纹连接分别与第三输出管424和第二输出管422相联通；

第二输出管422的另一端口通过螺纹连接与液位控制口接管214上的阀门27相联通；

第三输出管424的下端口通过螺纹连接与下部三通管426的上端口相联通；下部三通管426的下端口通过螺纹连接与第五输出管427相联通；下部三通管426的另一端口通过螺纹连接与第四输出管425相联通；

第四输出管425的另一端口通过螺纹连接与下出液口接管219上的阀门27联通；

第五输出管427的另一端口通过螺纹连接与废液槽31的废液槽螺纹孔311联通。

实施例2

本实施提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测方法，其是采用实施例1的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置进行的，该方法包括以下步骤：

关闭所有监测口接管215和下出液口接管219上的阀门27及取样口接管216上的水龙头28，同时打开进液口接管218、上出液口接管29和液位控制口接管214上的阀门27，并将多通道腐蚀在线监测仪(型号CST800E，武汉科斯特仪器有限公司)的测量探头通过监测口接管215上阀门27的螺纹孔旋入筒体21中；

从进液口接管218注入一定量的油田产出水，使筒体21内的液面高度处于油管23的端口位置，注水完成后；

上述注入的油田产出水的化学成分见表1。

表1

关闭进液口接管218上的阀门27并通过电加热器24开始对筒体21内的液体进行加热；当温度计26显示筒体21内的温度达到80℃后，打开加料口接管213，通过第二水泵52向筒体21内先注入一定量原油，使油层深度位于圆柱筒体211最上端的监测口接管215位置，再通过第一水泵51注入1L的缓蚀剂(HGY-1208缓蚀剂，武汉华科睿新材料有限公司)溶液；缓蚀剂的产液速度为12.5L/min，缓蚀剂浓度分别为1:3原液、750ppm、550ppm和250ppm。取样和记录腐蚀速率的时间定为灌注后0.5min、1min、2min。液柱高度对应检测口分别为0.5m、1.0m、1.5m和2.0m(即图9-12中的扩散距离)。

关闭所有阀门27和水龙头28，缓蚀剂在筒体21内开始扩散，可通过多通道腐蚀在线监测仪记录不同深度不同时间下，筒体21内液体的腐蚀速率的变化情况，并根据腐蚀速率计算缓释率，从而分析缓蚀剂的缓蚀率变化情况；四种浓度下的不同时间不同深度对应的缓释率变化曲线如图9-12所示。

打开取样口接管216上的水龙头，对筒体21内不同深度的液体进行取样，测试不同深度下的缓蚀剂的浓度，得到不同缓蚀率所对应的缓蚀剂浓度值；实验过程中，压力计25可显示筒体21内的压力值，打开液位控制口接管214上的阀门27，将筒体21内的高压蒸汽释放，控制筒体21内部的压力；

实验结束后，打开下出液口接管219上的阀门27，将压力容器2内的所有液体放出，并通过输出管路42回收至废液槽31中。

从图9-12可以看出，缓蚀剂的缓蚀率随取样时间的延长和扩散距离的增大，基本呈下降趋势。缓蚀剂浓度越低，其缓蚀效果的持续时间越短：在产液速度为12.5L/min的条件下，当所添加的缓蚀剂浓度低于750ppm时，缓蚀效果维持的时间约为2min；缓蚀剂浓度越低，在较远扩散距离处的扩散效果越差，这与菲克扩散规律相符。检测时间为0.5min时，只有0.5m检测口缓蚀率较高；检测时间为1min时，四个检测口的缓蚀率分布比较平缓，说明缓蚀剂已经扩散完全。

其中，0.5分钟时不同浓度注液缓蚀率的分布图如图13所示，从图13可以看出，缓蚀剂浓度较高时，缓蚀剂分布较平缓，说明环境中浓度梯度较平缓，在装置中扩散较充分，得出结论，高浓度缓蚀剂加注液有利于缓蚀剂的扩散。因此，现场加注时选择的缓蚀剂浓度越高，缓蚀效果相对更好。

根据以上实验结果，动态环境下，当井液中缓蚀剂浓度为750ppm时，缓蚀率保持在较高水平；当井液中缓蚀剂浓度低于150ppm时，缓蚀效果不理想。

实施例2仅为本发明针对不同缓蚀剂浓度下的缓蚀剂动态扩散规律的研究。通过控制产出液速率、原油加注量和产出液的含水率，本发明还可以研究产出液速率、原油加注量及产出液的含水率对缓蚀剂动态扩散过程的影响规律。

Claims (10)

1.一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置，其中，该装置包括压力容器、槽体、管路和水泵；

所述压力容器外部焊接有将压力容器内外连通的出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管；

压力容器内还设置有油管和加热装置；

所述槽体通过管路经由水泵分别与压力容器的出液口接管、进料口接管、液位控制口接管相连接；

所述出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管设置阀门；

优选所述油管的下端口与所述位于压力容器最底部的监测口接管处于同一高度；

优选所述压力容器为圆柱筒体；

优选所述装置还设置温度计和压力计。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述出液口接管分别设置在压力容器的顶部和侧面的下端；所述进料口接管设置在压力容器侧面的上端；所述监测口接管设置在压力容器侧面的下端，优选设置在进料口接管下方，还优选所述监测口接管为3-6个，更优选为4个；所述液位控制口接管设置在压力容器侧面的上端，优选设置在与进料口接管相对的位置；所述取样口接管设置在压力容器侧面的下端，优选设置在液位控制口接管的下方，还优选所述取样口接管为3-6个，更优选为4个；

优选所述压力计设置在液位控制口接管上。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述压力容器顶部设置可开启的密封端盖；优选所述端盖为一端开口的圆柱形结构；还优选所述端盖通过螺纹或螺栓与压力容器的筒体部分密封连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述槽体包括废液槽、原油槽和缓蚀剂槽。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述原油槽和缓蚀剂槽分别通过管路经由水泵与进料口接管连接，其中优选进料口接管为一个，所述原油槽和缓蚀剂槽分别经过管路、水泵并通过三通管与进料口接管连接；所述废液槽通过管路分别与出液口接管和液位控制口接管连接；其中优选是通过两个三通管经由管路分别与两个出液口接管和液位控制口接管连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，油井设备设置在压力容器顶部的内侧；加热装置设置在压力容器底部的内侧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其中，所述装置还包括用于固定压力容器的支架；优选所述支架包括用于固定压力容器的方板和方板底部设置的用于支撑方板的支柱；优选所述支柱分别设置在方板底部中心和四个角的边缘处。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述方板中间部位开设用于固定压力容器的方板通孔，且压力容器底部设置与方板通孔对应的固定孔。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述压力容器还包括圆盘状支座，所述支座沿压力容器向外伸出以形成突出的边缘，所述固定孔为通孔，且均匀开设在所述支座的边缘上。

10.一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测方法，其是采用权利要求1-9任一项所述的油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置进行的，该方法包括以下步骤：

关闭所有监测口接管、设置在压力容器侧面下端的出液口接管及取样口接管上的阀门，同时打开进液口接管、设置在压力容器顶部的出液口接管和液位控制口接管上的阀门，并将腐蚀在线监测仪的测量探头通过监测口接管伸入压力容器中；

从进液口接管注入一定量的油田产出水，使压力容器内的液面高度处于油井设备的端口位置，注水完成后；关闭进液口接管上的阀门并通过加热装置开始对压力容器内的液体进行加热；当温度计显示筒体内的温度达到所需温度后，打开加料口接管，通过水泵向压力容器内先注入一定量原油，优选所述加入的原油不超过所述液位控制口接管，再通过水泵注入一定量的缓蚀剂溶液；

关闭所有阀门，通过腐蚀在线监测仪记录不同时间下，优选当检测口接管设置多个时，记录不同深度不同时间下，压力容器内液体的腐蚀速率的变化情况，从而分析缓蚀剂的缓蚀率变化情况；

打开取样口接管上的阀门，对压力容器内不同深度的液体进行取样，测试下的缓蚀剂浓度，优选当检测口接管设置多个时，记录不同深度不同时间下的缓蚀剂浓度，得到不同缓蚀率所对应的缓蚀剂的浓度值；通过液位控制口接管控制压力容器内部的压力；

实验结束后，打开出液口接管上的阀门，将压力容器内的所有液体放出，并通过管路回收至废液槽中。