WaxFlowLoop Полностью автоматизированный стенд для поточных циклических испытаний с целью оценки осаждения смол, асфальтенов, парафинов в трубопроводах.
Применение
- Исследование выпадения парафинов и асфальтенов.
- Определение температуры начала кристаллизации парафинов (WAT). Измерения WAT позволяют оценить вероятность возникновения осложнений, связанных с осаждением парафинов. Параметр определяется в момент, когда перепад давления между входом и выходом испытательного контура отложения парафинов начинает возрастать.
- Разработка и оптимизация ингибиторов и диссольверов парафина.
- Анализ скорости отложения парафинов: соответствует количеству парафина, которое откладывается на внутренней стенке трубки испытательного контура во времени. Параметр рассчитывается из изменения величины перепада давления по испытательному контуру отложения парафинов.
- Испытание поверхностных эффектов трубопровода.
- Выявление предельного статического напряжения сдвига – ПСНС (предела текучести) и условия рестарта трубопровода.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Максимальное давление | 200 бар |
| Рабочая температура | От -25 до +100 °C |
| Точность по температуре | 0,1 °С |
| Диапазон вязкости флюида | От 0,5 до 2500 мПа•с |
| Диапазон расхода флюида | От 0 до 150 мл/мин |
| Материал деталей, контактирующих с исследуемой средой | Нержавеющая сталь / Kalrez / фторкаучук (FKM) / PTFE (Тефлон) |
| Требуемое давление азота | 200 бар |
| Объем пробы | От 50 до 250 мл |
| Электропитание | 220-240 В, 50/60 Гц, 1ф. |
T1 Температура на входе контура отложения парафинов/ повторного пуска
T2 Температура на выходе контура отложения парафинов/ повторного пуска
T3 Установленная температура обогреваемых линий
T4 Установленная температура контейнера для газированной нефти
T5 Температура охлаждающей ванны
P1 Давление на входе контура отложения парафинов/ повторного пуска
P2 Давление на выходе контура отложения парафинов/ повторного пуска
F Расход насоса
Все измеряемые параметры регистрируются и отображаются на экране монитора системы сбора данных в режиме реального времени.
Испытательный стенд представляет собой замкнутую изолированную гидравлическую систему, в которой все линии постоянно находятся под требуемым давлением испытания и исследуемая проба не подвергается разгазированию. Контейнер для пробы газированной нефти обеспечивает поддержание температуры нефти выше ТНКП (WAT) на протяжении всего испытания.
В испытательном трубопроводе проба прокачивается через термостатичный участок испытательного трубопровода. Термостатирование происходит при помощи охлаждающей ванны, в которую погружен испытательный контур. На этом участке температура стенок трубопровода может быть отрегулирована при помощи нагрева или охлаждения. Измерения температуры и давления на входе и выходе испытательного трубопровода показывают влияние выпадения парафинов на условия в трубопроводе. Осаждение парафинов на стенках трубопровода приводит к уменьшению диаметра трубопровода. Выявляется данный процесс путем измерения перепада давления в трубопроводе. Также парафиновый слой на внутренней стенке трубопровода вызывает теплоизоляционный эффект, который приводит к повышению температурного градиента.Величина возрастания давления позволяет определить ТНКП.Толщина отложений парафинов рассчитывается по двум независимым методам: Перепад давления и Тепло-массоперенос. Второй тип испытания - это испытание с возобновлением потока «restarttest», который выполняется с применением испытательного контура повторного пуска. Специальный испытательный контур погружен в ту же самую охлаждающую ванну. Поток через катушку этого испытательного контура останавливается, когда ванна достигает температуры, ниже температуры потери текучести нефти, флюид выдерживается и формирует гелеподобную структуру. После периода выдержки создается и измеряется давление газа, необходимое для начала потока в контуре, и рассчитывается предельное статическое напряжение сдвига - ПСНС (предел текучести) по уравнению баланса сил.
(может быть изменена по требованию заказчика)
| Шестеренчатый насос высокого давления | 1 шт. |
| Обогреваемый контейнер с перемешивающим устройством для газированной нефти | 1 шт. |
| Комплект обогреваемых линий | 1 шт. |
| Катушка отложения парафинов для определения температуры начала кристаллизации парафинов (WAT) и температуры начала выпадения парафинов (WDT) | 2 шт. |
| Катушка определения СНС для выполнения испытания с возобновлением потока | 1 шт. |
| Термостатическая нагревающая и охлаждающая ванна | 1 шт. |
| Датчики температуры на входе и выходе испытательной катушки | 2 шт. |
| Датчики давления на входе и выходе испытательной катушки | 2 шт. |
| Автоматические клапана управления потоком | 1 шт. |
| Электрическая панель | 1 шт. |
| Система сбора данных | 1 шт. |
| Поршневой контейнер для газа рекомбинации | 1 шт. |
| Специализированное программное обеспечение | 1 шт. |
| Комплект технической документации | 1 шт. |
Экспериментальные данные, полученные на Циркуляционном испытательном стенде, используются в качестве исходных данных в специализированном программном обеспечении моделирования для получения представительной модели нефти, которая может быть использована применительно к реальным условиям добычи и трубопроводного транспорта.
Шестеренчатый насос высокого давления, 1 шт.
Насос высокого давления предназначен для создания точного непульсирующего потока и регулирования давления при нагнетании газированной нефти, газа рекомбинации и азота в контур отложения парафинов/ повторного пуска. Работа насоса полностью управляется программным обеспечением. Насос включает в себя:
- Шестеренчатый насос высокого давления, отсутствие пульсаций, очень низкий процент потерь;
- Рабочее давление насоса: 207 бар;
- Значения расхода: от 0 до 150 мл/мин;
- Вязкость прокачиваемой пробы: от 0,5 до 2500 мПа•с;
- Максимальная температура пробы: 100 °C;
- Входной фильтр с разрешающей способностью 25 мкм, подогрев фильтра
- Материал деталей: Нержавеющая сталь / Kalrez / Viton
Расходомер Кориолиса, 1 шт.
Расходомер Кориолиса измеряет массу проходящего потока, плотность потока, а также с высокой точностью контролирует расход пробы.
- Шестеренчатый насос высокого давления, отсутствие пульсаций, очень низкий процент потерь;
- Рабочее давление насоса: 207 бар;
- Значения расхода: от 0 до 150 мл/мин;
- Вязкость прокачиваемой пробы: от 0,5 до 2500 мПа•с;
- Максимальная температура пробы: 100 °C;
- Входной фильтр с разрешающей способностью 25 мкм, подогрев фильтра
- Материал деталей: Нержавеющая сталь / Kalrez / Viton
Контейнер со встроенным перемешивающим устройством и нагревательным кожухом для пробы газированной нефти, 1 шт.
Контейнер со встроенной магнитной мешалкой применяется для хранения и перемешивания пробы газированной нефти перед ее нагнетанием в контур отложения парафинов/ повторного пуска. Контейнер представляет собой двусторонний поршневой цилиндрический сосуд, предназначенный для хранения и перемешивания флюидов любого типа под давлением и при температуре. Давление внутри контейнера поддерживается благодаря регулятору давления. Отсутствие контакта рабочей жидкости с пробой обеспечивается разделительным поршнем. Контейнер оборудован нагревательным кожухом, который обеспечивает нагрев и поддержание пробы газированной нефти при постоянной температуре. Нагрев и перемешивание полностью управляются программным обеспечением. Контейнер может эксплуатироваться либо при нормальной вертикальной ориентации, либо в перевернутом положении. Обе торцевые крышки снабжены входным/выходным портом для введения флюида или отбора пробы флюида.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Максимальное рабочее давление | 200 бар |
| Максимальная рабочая температура | +120 °C |
| Рабочий вытесняемый объем | 1 литр |
| Тип подключения | ¼ “FNPT |
| Материал уплотнений | Viton |
| Электропитание | 220-240 В, 50/60 Гц, 1ф. |
| Скорость перемешивания магнитной мешалкой | 0/100 до 1400 об./мин |
Обогреваемые линии, 1 к-т.
Все гидравлические линии циркуляционного контура полностью обогреваемы и не имеют холодных зон в пределах контура. Диапазон температур до +100 °C.
Испытательный контур отложения парафинов для определения величины ТНКП (WAT) и ТНВП (WDT) , 1 шт.
Стандартные испытательные трубопроводы для создания испытательного участка малого диаметра, обеспечивающие быстрое и точное определение первичного появления или дальнейшей кристаллизации твердой фазы в трубопроводе. Предназначены для определения величины ТНКП (WAT) и скорости отложения парафинов из пробы газированной нефти.
- Максимальное рабочее давление: 200 бар;
- Рабочая температура: до 100 °C;
- Материал: нержавеющая сталь;
- Диаметр и длина (Внутренний диаметр х длина) трубопроводов: 2х200 мм и 4,6 х 5000 мм;
- Оборудованы запорными клапанами и линией байпаса.
Термостатическая нагревательная и охлаждающая ванна с регулируемой температурой, 1 шт.
Термостатическая нагревательная и охлаждающая ванна предназначена для обеспечения нагрева и охлаждения испытательных контуров отложения парафинов и повторного пуска до требуемой температуры.
Технические характеристики ванны:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Максимальное давление теплоносителя | 200 мбар |
| Рабочая температура | От -25 до 100 °C |
| Теплоноситель | Гликоль |
| Объем теплоносителя | 5 л |
Автоматические клапана управления потоком, 1 к-т.
В системе предусмотрен набор автоматических клапанов, управляемых при помощи компьютерной станции, что позволяет выполнять испытания в автоматическом режиме. Детали, соприкасающиеся с исследуемой средой, выполнены из нержавеющей стали. Клапаны снабжены разрывной мембраной.
Стойка электрооборудования, 1 шт
- Компактная стойка со съемными панелями для легкого доступа к внутреннему оборудованию стойки;
- Блок электропитания установки, блок предохранителей, система защиты и блокировки, плата подключения;
- Аналоговые входы;
- Цифровое устройство вывода данных;
- Интерфейс связи с компьютерной рабочей станцией.
Станция управления и сбора данных, 1 к-т.
Компьютерная станция оборудована ПК последнего поколения с операционной системой «Windows 7» и специализированным программным обеспечением для испытательного стенда WaxFlowLoop. В программном обеспечении предусмотрен дружественный интерактивный интерфейс для работы со стендом.
- Современный персональный компьютер,
- Цветной монитор,
- Лазерный принтер,
- Пакет ОС «Windows»,
- Пакет специализированного ПО для управления системой,
- Специализированное программное обеспечение.
Управление средствами программного обеспечения включает в себя:
- Автоматическое управление клапанами, возможность проведения испытаний в режиме открытого и закрытого цикла, автоматическая очистка, мультицикличные испытания и испытание диссольверов парафина;
- Сбор первичных (необработанных) данных, таких как температура, давление, дифференциальное давление и расход;
- Непрерывное отображение данных в течение времени в виде трендов и зеток значений;
- Регистрация измерений и передача данных на компьютер для их дальнейшей обработки;
- Средства вывода на печатающее устройство;
- Средства контроля, отображающие общее состояние системы и показывающие статус каждого основного компонента, значения измеренных величин и заданные значения;
- Система контроля отказов, управляемая компьютером;
- Средства мониторинга, возможность задания различных параметров работы компонентов, возможность ручного контроля;
Вычислительное программное обеспечение включает в себя:
- Режим исследования циркуляционного контура отложения парафинов: проба циркулирует в системе и предварительно термостатируется до заданной температуры, охлаждающая ванна охлаждается до установленной температуры. Отслеживаются перепад давления и разность температур. Определяется ТНКП (WAT) и ТНВП (WDT), скорость отложения парафинов и вычисляется необходимая частота очистки трубопровода, а также исследуется эффективность диссольверов парафина;
- Режим реологических исследований: проба циркулирует в системе с переменным расходом при ступенчатом изменении температуры для моделирования различной скорости сдвига. При необходимости, может быть задан режим регулирования постоянного расхода для получения постоянного перепада давления. Предусмотрена возможность использования катушек с различными диаметрами.
- Режим измерения ПСНС: проба загружается и выдерживается при температуре выше ТНКП (WAT). После циркуляции, катушка изолируется и проба охлаждается с заданной скоростью до конечной температуры выдерживания. Далее, проба выдерживается в течение заданного времени для развития ПСНС. По окончании периода выдержки, в катушке создается давление при помощи азота (газа рекомбинации), оно повышается с заданным шагом для начала процесса разрушения гелеобразной структуры флюида. В момент, когда проба начинает течь, измеряется давление, при котором внутренние напряжения достигают предела текучести. Далее рассчитывается величина предела текучести (ПСНС).
- Режим очистки.
Комплект запасных частей и расходных материалов
- Набор уплотнений для насоса и контейнера;
- Силиконовая смазка для уплотнительных колец;
- Смазка для резьбовых соединений;
- Хладагент, Гликоль, 5 л;
- Набор инструментов;
- Ферулы, трубки, фитинги.
Сопроводительная документация к оборудованию
Документация на английском и русском языках:
- руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию;
- паспорта с техническими характеристиками оборудования;
- сертификаты завода-производителя о прохождении оборудованием испытаний: опрессовки, калибровки средств измерений в составе оборудования, с оригиналами подписей и печатей, а так же их перевод на русский язык;
- калибровочные сертификаты, методики калибровки и перекалибровки;
- руководства пользователя для эксплуатации вспомогательного оборудования.
