;在本實施例中，使用游標卡尺測量的冷指2的外壁面的蠟沉積物的厚度，其精度為 0.02mm。
[0027] 通過該蠟沉積實驗裝置，可測試固定溫差，在不同溫度區間內，油品溫度和冷指外 壁面溫度對蠟沉積規律的影響；固定油品溫度或冷指外壁面溫度其中之一，測試另一溫度 變化對蠟沉積規律的影響。另外，通過固定油品溫度和冷指外壁面溫度，還可測試改變攪拌 器3的轉速或者改變油水混合比例時流動條件下的蠟沉積規律。
[0028] 本實用新型的蠟沉積實驗裝置，在不使用攪拌器3的情況下，能夠進行靜態蠟沉積 實驗，加入攪拌器3可以模擬動態原油蠟沉積實驗;通過攪拌器3的攪拌槳32攪拌油品，使冷 指2的外壁面各處流速、受力、溫度相同，同時有利于油品中高碳數分子析出。使用該攪拌器 3,不僅可以模擬純油的動態蠟沉積實驗，還可以實現模擬油水混合液的蠟沉積實驗，并且 通過調節攪拌器3的轉速來改變油水混合液摻混程度。
[0029] 在本實用新型的一個具體實施例中，將測試原油在儲油罐1內加熱至要求溫度，使 原油完全溶解，同時通過攪拌器3使儲油罐1內各處油溫相同，然后將冷指2與儲油罐1以相 同速率降至實驗油溫，充分攪拌，避免冷指2的表面有沉積物析出，恒溫8小時，通過第二控 溫器5將冷指2的環形空腔23內的水的溫度降至實驗溫度，將攪拌槳32調至規定轉速，進行 實驗。實驗結束后，取出冷指2，用游標卡尺測量結蠟后的冷指2直徑，取沉積物進行差示掃 描量熱法測試（即，DSC測試)析蠟點，計算含蠟量。分別進行了不同溫差、不同溫度區間、不 同攪拌轉速以及不同時間的蠟沉積實驗，并分析其沉積物物性的變化規律。
[0030]具體實驗數據如下：
[0031 ] 1、溫差對冷指實驗蠟沉積規律的影響
[0032]溫差越大，蠟沉積速率越快，蠟沉積物也越厚。表1是9°C、12°C和17°C溫差下靜置 蠟沉積實驗，表2是5°C、10°C和13°C溫差下以50r/min轉速沉積48h蠟沉積實驗。
[0033] 表1 9°C、12°C和17°C溫差下靜置12h沉積物物性
[0034]
[0035] 表2 5°C、10°C和13°C溫差下沉積48h沉積物物性
[0036]
[0038] 從上面兩表可以看出，在相同冷指2的外壁面溫度，儲油罐1內的油品溫度越高，冷 指2的外壁面的蠟沉積物越厚，其沉積速率也越快，同時該蠟沉積物的析蠟點溫度隨著冷指 2的外壁面的蠟分子濃度梯度的增加而降低，該蠟沉積物的含蠟量隨著冷指2的外壁面的蠟 分子濃度梯度的增加而減少。
[0039] 2、溫度區間對冷指實驗蠟沉積規律的影響
[0040] 表3 10°C溫差下沉積24h后沉積物物性
[0041]
[0042] 從上表可以看出，在相同溫差不同溫度區間中，所選溫度區間對蠟沉積物厚度及 結蠟速率幾乎沒有影響，但降溫1°C析出的蠟量不同，冷指2的外壁面的蠟分子濃度梯度也 不同，蠟沉積物的析蠟點溫度隨蠟分子濃度梯度的增加而降低，含蠟量隨蠟分子濃度梯度 的增加而減少。
[0043] 3、攪拌轉速對冷指實驗蠟沉積規律的影響
[0044] 表4攪拌器直徑為100mm沉積24h后沉積物物性
[0045]
[0046] 攪拌器的轉速越快，對冷指2的外壁面的剪切作用越大，同時又加快了儲油罐1中 的油品對流換熱，從而對蠟沉積的速率產生了影響。從上述表中可以看出，在相同的油溫和 冷指溫度下，使用相同的攪拌器3,在50r/min和70r/min低轉速下，冷指2外壁面錯沉積速率 有所下降，然而較低的攪拌轉速對蠟沉積物的析蠟點溫度及含蠟量沒有影響。
[0047] 4、攪拌器直徑對冷指實驗蠟沉積規律的影響
[0048] 攪拌器直徑越大，在相同的轉速下，對冷指2的外壁面的剪切作用越小，沉積速率 越大。根據冷指2的直徑和儲油罐1的直徑，分別使用直徑為70mm和100mm的攪拌器3在相同 轉速下的蠟沉積實驗。
[0049] 表5和表6是不同直徑的攪拌器分別在50r/min和70r/min轉速下沉積24h后沉積物 物性。
[0050] 表5在50r/min轉速下沉積24h后沉積物物性
[0051]
[0052] 表6在70r/min轉速下沉積24h后沉積物物性
[0053]
[0054] 從上表可以看出，不同直徑的攪拌器3在相同的油溫和冷指2外壁面的溫度，分別 在50r/min和70r/min的低轉速下，對蠟沉積物的含蠟量和析蠟點沒有影響。
[0055] 5、溫度場的模擬
[0056]因為本實用新型的裝置軸向長度較短，將本實用新型的蠟沉積實驗裝置簡化為三 套管模型。冷指2內的環形空腔23的水和水套夾層12內的水沿軸向逆向流動，高溫側水從底 面外層圓環以一定流量自下而上進入水套夾層12內，低溫側水從冷指2的頂面以一定流量 自上而下進入環形空腔23內，與冷指2的外壁面進行強制對流換熱。考慮流體重力的影響。 [0057]表7循環水浴體積流量標定結果 [0058]
[0059] 熱水側和冷水側體積流量分別為0.073L/S和0.015L/s (約4.7 :1)，流速分別為 1.06cm/s和1.23cm/s。
[0060]隨著沉積時間的延長，冷指2附近溫度梯度明顯降低，冷指2外壁面溫度明顯升高， 主體平均溫度略有升高，初始階段變化較劇烈。溫差越大，溫度梯度和冷指2外壁面溫度變 化程度越大。與Oh相比，18h后溫度梯度分別降低了 10.70 % (5°C ),21.25% (10°C)和 27 · 15 % (15°C)，冷指2外壁面溫度分別升高了 1 · 66 % (5°C)，4 · 57 % (10°C)和9 · 42 % (15 °C)〇
[0061 ]隨著含水率的增加，溫度梯度和冷指2外壁面溫度變化程度越大。與Oh相比，12h后 溫度梯度分別降低了32.34% (0%)，17.65% (10%)，19.79% (20%)和 14.66% (30%)，冷 指壁面溫度分別升高了6.54% (0%)，4· 34% (10%)，4· 30% (20%)和3.74% (30%)。
[0062]以上所述僅為本實用新型的幾個實施例，本領域的技術人員依據申請文件公開的 內容可以對本實用新型實施例進行各種改動或變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種蠟沉積實驗裝置，其特征在于，所述蠟沉積實驗裝置包括： 儲油罐，其具有儲油腔，所述儲油罐外套設有水套夾層，所述水套夾層與第一控溫器相 連； 冷指，其設置在所述儲油腔內，所述冷指具有內筒和套設在所述內筒外的外筒，所述內 筒與所述外筒之間形成有環形空腔，所述環形空腔與第二控溫器相連； 攪拌器，其具有穿設在所述內筒中的轉軸，所述轉軸穿出所述內筒的一端連接有多個 攪拌槳，所述攪拌槳位于所述冷指的外周壁與所述儲油罐的內周壁之間。2. 如權利要求1所述的蠟沉積實驗裝置，其特征在于，所述攪拌槳與所述轉軸之間連接 有連桿，所述攪拌槳可移動地設置在所述連桿上。3. 如權利要求1所述的蠟沉積實驗裝置，其特征在于，所述水套夾層外套設有保溫層。4. 如權利要求1所述的蠟沉積實驗裝置，其特征在于，所述儲油罐內設有溫度傳感器。5. 如權利要求1所述的蠟沉積實驗裝置，其特征在于，所述攪拌器的轉軸與一電機相 連。
【專利摘要】本實用新型提供了一種蠟沉積實驗裝置，其包括：儲油罐，其具有儲油腔，所述儲油罐外套設有水套夾層，所述水套夾層與第一控溫器相連；冷指，其設置在所述儲油腔內，所述冷指具有內筒和套設在所述內筒外的外筒，所述內筒與所述外筒之間形成有環形空腔，所述環形空腔與第二控溫器相連；攪拌器，其具有穿設在所述內筒中的轉軸，所述轉軸穿出所述內筒的一端連接有多個攪拌槳，所述攪拌槳位于所述冷指的外周壁與所述儲油罐的內周壁之間。本實用新型的蠟沉積實驗裝置，能測定在流動條件下的原油及油水混合物的蠟沉積規律，對于管道安全、經濟運行具有重要的意義。
【IPC分類】G01N11/00, G01N15/04
【公開號】CN205175878
【申請號】CN201520997013
【發明人】黃啟玉, 呂志娟, 周澤婷
【申請人】中國石油大學(北京)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月3日