一種新型原油凝點測量裝置及其測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油產(chǎn)品的凝點測量裝置，具體涉及原油、加劑改性原油和原油乳狀 液凝點測量裝置及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 凝點是石油產(chǎn)品的一項重要指標，凝點的測量對石油產(chǎn)品的使用、儲存和運輸都 具有重要意義。凝點是原油管道輸送設(shè)計計算的主要基礎(chǔ)物性參數(shù)之一，其測量的準確性 不僅關(guān)系到石油產(chǎn)品儲存、運輸?shù)墓?jié)能降耗問題，還是其流動安全保障的重要依據(jù)參數(shù)。
[0003] 應(yīng)用現(xiàn)有的石油凝點測定儀進行加劑改性原油的凝點測定時，發(fā)現(xiàn)加劑改性原油 久置后會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。輕烴組分在上層，重烴組分在下層，導(dǎo)致出現(xiàn)重烴先凝而輕烴后凝 的情況，致使其凝點測定不夠準確。研究者此前改用了如下方法測量：測量過程中的實驗樣 品在凝點試管中靜冷一段時間后，將上層輕烴組分倒出，然后按著石油行業(yè)凝點測試標準 進行接續(xù)實驗。該方法的缺點為：輕烴的倒出量無法準確掌握倒出的時間點不好把 握，其過早將導(dǎo)致下層重烴組分發(fā)生變化，過晚將導(dǎo)致下層已經(jīng)凝結(jié)。?額外增加了其剪切 歷史；這些因素都可導(dǎo)致測量結(jié)果誤差增大。現(xiàn)有凝點儀的測量方法如下：將裝有實驗樣 品的凝點試管放在冷卻槽凝點套管中，安裝好溫度計后，根據(jù)石油行業(yè)凝點測試標準，待實 驗樣品溫度降至估計凝點8°C后，需要每2°C觀察一次。觀察方法是取出試管傾斜，判斷實 驗樣品是否流動。當凝點試管傾斜90°，樣品5s不流動時的最高溫度視為凝點溫度?，F(xiàn)有 的凝點儀的操作過程中，需要把實驗樣品拿出到環(huán)境溫度進行測量，增加了原油的熱歷史， 使測量結(jié)果誤差增大。而且所有過程都是人工操作，無法控制每次實驗操作的重復(fù)性。
[0004] 另有，應(yīng)用現(xiàn)有的石油凝點測定儀進行原油乳狀液凝點測定時，由于乳狀液體系 存在破乳的可能性，現(xiàn)有的凝點儀無法準確獲知破乳時機，導(dǎo)致測量結(jié)果不真實性的存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是提供一種新型原油凝點測量裝置，它用于解決現(xiàn)有技術(shù)中測定加劑 改性原油和原油乳狀液時，測量結(jié)果誤差偏大的問題，本發(fā)明的另一個目的是提供這種新 型原油凝點測量裝置的使用方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種新型原油凝點測量裝置包括X 光射線發(fā)射裝置、實時圖像接收處理裝置、箱體、液箱、凝點試管、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、加熱-制 冷液體循環(huán)器、計算機終端控制平臺，其中液箱、X光射線發(fā)射裝置、實時圖像接收處理裝置 置于箱體內(nèi)，液箱位于X光射線發(fā)射裝置和實時圖像接收處理裝置之間，實時圖像接收處 理裝置連接計算機終端控制平臺；凝點試管固定在凝點試管槽中，凝點試管中固定溫度傳 感器，液箱內(nèi)也固定安裝有溫度傳感器；凝點試管槽連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；加熱-制冷液體循 環(huán)器連接液箱與液箱構(gòu)成循環(huán)回路；上述兩個溫度傳感器均連接相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換與處理裝 置，信號轉(zhuǎn)換與處理裝置分別連接相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡，兩個數(shù)據(jù)采集卡均連接至計算機終 端控制平臺；X光射線發(fā)射裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、加熱-制冷液體循環(huán)器均連接計算機終端 控制平臺；液箱、凝點試管、凝點試管槽均為透明的。
[0007] 上述方案中液箱設(shè)置有減震擋板，凝點試管槽旋轉(zhuǎn)90°后或從任意角轉(zhuǎn)回到0° (即豎直位置）時，恰好位于減震擋板上，防止產(chǎn)生震動。
[0008] 上述方案中凝點試管中的溫度傳感器通過錐形加固蓋固定在凝點試管中，試管塞 塞在凝點試管口處，錐形加固蓋扣在試管塞外，固定桿穿過錐形加固蓋的錐尖及試管塞的 中心，伸入到凝點試管內(nèi)，固定桿的下端固定溫度傳感器，錐形加固蓋及試管塞共同作用， 使溫度傳感器位于凝點試管的中心線上，防止其偏離中心線位置。
[0009] 上述方案中液箱的側(cè)壁設(shè)置有安全刻度線，往液箱中注液時，該安全刻度線具有 提示作用，防止液體注入過多。
[0010] 上述方案中液箱的上端口與箱體的上端口位于同一水平面上，箱體蓋蓋在箱體上 時，同時將液箱封蓋住，箱蓋體上設(shè)置有把手，可方便將箱體蓋打開。
[0011] 上述方案中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括電機、減速機、傳動軸、旋轉(zhuǎn)臂、底座，電機連接減速 機，減速機連接傳動軸，傳動軸伸入到底座的U型槽中，旋轉(zhuǎn)臂的上端固定凝點試管槽，旋 轉(zhuǎn)臂的下端與傳動軸連接，角度傳感器安裝在聯(lián)軸器上，傳動軸轉(zhuǎn)動時，帶動旋轉(zhuǎn)臂在90° 范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而帶動凝點試管槽旋轉(zhuǎn)。
[0012] 上述方案中電機及減速機置于防震隔噪箱中，以減小震動。
[0013] 上述新型原油凝點測量裝置的測量方法： 步驟一：將液體注入液箱中，直到液位到達安全刻度線處，停止向其內(nèi)部注液體；啟動 加熱-制冷循環(huán)器，通過計算機終端控制平臺操控加熱-制冷循環(huán)器使液箱中液體加熱到 裝樣溫度，使凝點試管經(jīng)過預(yù)熱，其溫度達到裝樣溫度； 步驟二：取出凝點試管，快速準確的將經(jīng)預(yù)熱后要測量的油樣倒入凝點試管，油樣倒入 至裝樣量的界限處，然后將帶有溫度傳感器的試管塞蓋上，觀察溫度傳感器是否位于油樣 的中心位置，調(diào)整溫度傳感器，讓其保持豎直，并位于油樣的中心位置，將裝有油樣的凝點 試管快速放入凝點試管槽中，然后將錐形加固蓋蓋緊； 步驟三：利用計算機終端控制平臺調(diào)節(jié)加熱-制冷液體循環(huán)器的溫度，以實現(xiàn)油樣的 降溫速率控制在0. 5-re /min，當油樣降至高于預(yù)期凝點8°C后，每隔2°C讀取油樣膠凝狀 態(tài)數(shù)據(jù)，通過計算機控制平臺控制的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，使凝點試管槽旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中， 實時監(jiān)控油樣的圖像情況，主要觀察試樣界面附近處的密度變化，如果發(fā)現(xiàn)密度存在變化， 經(jīng)計算機終端控制平臺操控，迅速轉(zhuǎn)回原來的位置，繼續(xù)降溫2°C，依此重復(fù)操作，直至實驗 樣品旋轉(zhuǎn)至觀察位置后，油樣5s不流動，說明實驗樣品已經(jīng)膠凝，該溫度即為凝點溫度，最 后記錄下凝點溫度； 步驟四：再將凝點試管槽轉(zhuǎn)回至0°，即豎直位置，切斷電源，將液箱中的水排凈，取出 凝點試管，清洗干凈。
[0014] 本發(fā)明具有以下有益效果： 1、本發(fā)明解決加劑改性原油凝點精確測量的問題，同時還解決了原油乳狀液凝點準確 測量、體系破乳時機的準確判斷問題。
[0015] 2、本發(fā)明應(yīng)用醫(yī)學上X光射線成像的原理，根據(jù)觀察實驗樣品密度是否發(fā)生變化 來判斷是否膠凝，解決了加劑改性原油分層，上、下層凝點不同的問題，減小原油的凝點測 量誤差；也提高了乳狀液凝點測量結(jié)果的真實性；另外，減少了測量過程中原油的熱歷史， 提高了凝點測量的準確度。
[0016] 3、本發(fā)明與現(xiàn)代高科技接軌，基本上實現(xiàn)了凝點測量的自動化，減少了人為誤差。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明原油凝點測量裝置的示意圖； 圖2是本發(fā)明液箱的左視圖； 圖3是X射線實時成像檢測系統(tǒng)的原理圖； 圖中加熱-制冷液體循環(huán)器；2循環(huán)器進水管；3循環(huán)器出水管；4 X射線發(fā)射裝置； 5箱體；6試管塞；7液箱；8溫度傳感器；9傳動軸；10旋轉(zhuǎn)臂；11注/排水管；12減速 機；13凝點試管槽；14凝點試管；15錐形加固蓋；16箱體蓋；17把手；18角度傳感器； 19實時圖像信號接收處理裝置；20電機；21防震隔噪箱；22信號轉(zhuǎn)換與處理裝置；23數(shù) 據(jù)采集卡；24計算機終端控制平臺；25安全刻度線；26減震擋板、27底座。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明： 如圖1所示，這種新型原油凝點測量裝置包括X光射線發(fā)射裝置4、實時圖像接收處理 裝置19、箱體5、液箱7、凝點試管14、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、加熱-制冷液體循環(huán)器1、計算機終端 控制平臺24,其中液箱7、X光射線發(fā)射裝置4、實時圖像接收處理裝置19置于箱體5內(nèi)，液 箱7位于X光射線發(fā)射裝置4和實時圖像接收處理裝置19之間，實時圖像接收處理裝置19 連接計算機終端控制平臺24。液箱7、凝點試管14、凝點試管槽13均為透明的，便于觀察， 減小對X光成像的影響。X光射線發(fā)射裝置4通過支架安裝在箱體5內(nèi)。
[0019] 加熱-制冷液體循環(huán)器1連接液箱7,通過循環(huán)器進水管2、循環(huán)器出水管3與液 箱7構(gòu)成循環(huán)回路，液箱7還設(shè)置有注/排水管11，向液箱7內(nèi)注水及將液箱內(nèi)的水排出都 通過注/排水管11進行。液箱7內(nèi)通過支架固定安裝有溫度傳感器8,用于采集液箱7的 溫度，該溫度傳感器8連接信號轉(zhuǎn)換與處理裝置22,信號轉(zhuǎn)換與處理裝置22連接數(shù)據(jù)采集 卡23,數(shù)據(jù)采集卡23連接至計算機終端控制平臺24。液箱7的側(cè)壁設(shè)置有安全刻度線25， 往液箱7中注液時，最高注入至安全刻度線25處。液箱7設(shè)置有減震擋板26,凝點試管槽 13旋轉(zhuǎn)90°后，恰好位于減震擋板26上，防止產(chǎn)生震動，對凝點試管14中油樣造成影響； 液箱7的底部也設(shè)置有減震擋板26,當凝點試管槽13旋轉(zhuǎn)至水平位置時恰好位于該減震擋 板26上。液箱7的上端口與箱體的上端口位于同一水平面上，箱體蓋16蓋在箱體5上時， 同時將液箱7封蓋住，箱蓋體16上設(shè)置有把手17,可方便將箱體蓋16打開。
[0020] 試管塞6塞在凝點試管14 口處，錐形加固蓋15扣在試管塞6外，固定桿穿過錐形 加固蓋15的錐尖及試管塞6的中心，伸入到凝點試管14內(nèi)，固定桿的下端固定溫度傳感器 8,凝點試管14中的溫度傳感器8通過錐形加固蓋15和試管塞6固定在凝點試管14中，居 于凝點試管14的中心線上，用于采集凝點試管14中油樣的溫度，該溫度傳感器8也均連接 信號轉(zhuǎn)換與處理裝置22,信號轉(zhuǎn)換與處理裝置22連接相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡23,數(shù)據(jù)采集卡23 連接至計算機終端控制平臺24。凝點試管14固定在凝點試管槽13中，凝點試管槽13連接 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。
[0021] X光射線發(fā)射裝置4、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、加熱-制冷液體循環(huán)器1均連接計算機終端 控制平臺24。
[0022] 參閱圖3, X射線實時成像檢測和計算機終端控制平臺24的工作過程如下：由計算 機終端控制平臺24的射線源控制器，操控X光射線發(fā)射裝置4的開關(guān)。X光射線發(fā)射裝置4 發(fā)出X光射線穿過凝點試管14,由于油樣的