一种原油结蜡冷指自动测试装置及其测试方法与流程

技术特征：
1.一种原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：包括样品筒(10)、内筒组件、冷却管组件、液体循环器、搅拌器、测温系统、测蜡系统、人机界面及控制器；其中：所述样品筒(10)，为开口朝上的双层平底结构，包括样品筒外层(11)、样品筒内层(12)和设置在样品筒(10)上端口的筒盖(15)；所述样品筒外层(11)用于盛放加热介质，所述样品筒内层(12)用于盛放原油样品；所述样品筒(10)上端部和下端部的外壁上分别设置有进液口(13)和排液口(14)，分别与液体循环器的出口和入口连接，用于在样品筒外层(11)中形成循环油浴或水浴，对样品筒内层(12)中的原油样品进行加热，从而控制样品筒内层(12)中原油样品的温度；所述内筒组件，设置在筒盖(15)的下表面且悬空置于样品筒内层(12)的上部，用于盛放冷却介质以使样品筒内层(12)盛放的原油样品中的蜡在内筒组件外壁的壁面上凝结形成蜡指；所述冷却管组件，为设置在内筒组件内部的u形冷却管，且u形冷却管的两端贯穿筒盖(15)并分别与液体循环器的出口和入口连接，用于在冷却管组件中形成循环油浴或水浴，对内筒组件中的冷却介质进行冷却，从而调节内筒组件的壁面温度；其中，冷却管组件中形成的循环油浴或水浴的温度低于样品筒外层(11)中形成循环油浴或水浴的温度；所述搅拌器，设置在筒盖(15)上且悬空置于样品筒内层(12)，用于对样品筒内层(12)盛放的原油样品进行搅拌以产生一定的剪切应力；所述测温系统，包括分别设置于样品筒内层(12)和内筒组件内部的温度传感器，所述温度传感器的上端均安装在筒盖(15)上，用于实时监测样品筒内层(12)盛放的原油样品的温度和内筒组件的壁面蜡指温度；所述测蜡系统，包括设置于内筒组件外壁上的测距传感器，用于实时监测内筒组件外壁的蜡指厚度；所述人机界面及控制器，分别与液体循环器、搅拌器、测温系统、测蜡系统连接，并与外接终端服务器连接，用于使用户控制液体循环器、搅拌器的工作状态，用于接收测温系统、测蜡系统的实时监测数据，用于向用户显示并向外接终端服务器传输液体循环器、搅拌器、测温系统、测蜡系统的相关数据。2.根据权利要求1所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述内筒组件包括对称设置在筒盖(15)中心轴线两侧的第一内筒(21)和第二内筒(22)；所述冷却管组件包括分别设置在第一内筒(21)和第二内筒(22)内部的第一冷却管(31)和第二冷却管(32)；所述测温系统的温度传感器为分别设置在样品筒内层(12)、第一内筒(21)、第二内筒(22)内部的第一温度传感器(61)、第二温度传感器(62)、第三温度传感器(63)；所述测蜡系统的测距传感器为分别设置在第一内筒(21)和第二内筒(22)下端部外壁上的第一测距传感器(71)和第二测距传感器(72)。3.根据权利要求2所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述第一内筒(21)的长度不小于第二内筒(22)的长度，且第一内筒(21)和第二内筒(22)的外壁直径、内壁直径均相同；所述第一冷却管(31)和第二冷却管(32)的尺寸分别与第一内筒(21)和第二内筒(22)的尺寸相适配。4.根据权利要求3所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述第一内筒(21)的长度大于第二内筒(22)的长度。
5.根据权利要求1所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述样品筒(10)上端口与筒盖(15)之间设置有密封件，用于确保样品筒(10)的密封性，所述密封件为硅胶平面密封件。6.根据权利要求1至5任一项所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述搅拌器在筒盖(15)的中心轴线上从上到下依次包括搅拌电机(41)、旋转轴(42)和搅拌桨(43)，所述旋转轴(42)贯穿筒盖(15)，且旋转轴(42)的上端与搅拌电机(41)的输出端连接，旋转轴(42)的下端与搅拌桨(43)连接，所述搅拌桨(43)下端设置有桨叶，所述搅拌电机(41)与人机界面及控制器连接。7.根据权利要求6所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述旋转轴(42)上设有扭矩传感器和速度调节器，所述扭矩传感器和速度调节器均与人机界面及控制器连接，用以控制搅拌器的扭矩和剪切力。8.根据权利要求1至5、7任一项所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述原油结蜡冷指自动测试装置还包括设置在样品筒(10)的外部的升降系统，用于控制筒盖(15)的开合；所述升降系统从上到下依次包括伺服电机(51)、机架(52)、传动丝杆(53)和连接臂(54)，所述伺服电机(51)的输出端与传动丝杆(53)的上端连接；所述传动丝杆(53)贯穿机架(52)设置，且传动丝杆(53)的下端固定在机架(52)上；所述连接臂(54)垂直于传动丝杆(53)设置，且连接臂(54)的一端通过螺母与传动丝杆(53)螺纹传动连接，连接臂(54)的另一端与筒盖(15)固定连接；所述人机界面及控制器连接与伺服电机(51)连接，用于控制所述升降系统的工作状态。9.根据权利要求8所述的原油结蜡冷指自动测试装置，其特征在于：所述原油结蜡冷指自动测试装置还包括底座(80)，所述样品筒(10)和升降系统并排设置在底座(80)上；所述样品筒(10)的下端面和底座(80)之间还设置有固定台(90)，所述固定台(90)上表面设置有凹槽，所述凹槽的形状与样品筒(10)下表面的形状相适应。10.基于权利要求1至5、7、9任一项所述的原油结蜡冷指自动测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下过程：将原油样品放置在样品筒内层(12)中，并在样品筒外层(11)中放置一定量的加热介质，然后将进液口(13)、排液口(14)分别与液体循环器的出口、入口连接，在样品筒外层(11)中形成一定温度的循环油浴或水浴，通过循环油浴或水浴来控制样品筒内层(12)中原油的温度；在内筒组件中放置一定量的冷却介质，并将冷却管组件与液体循环器的出口、入口连接，在内筒组件中形成一定温度的循环油浴或水浴，对内筒组件中不流动的冷却介质进行冷却，从而调节内筒组件外壁的温度；启动搅拌器，使样品筒(10)内的原油样品产生高速旋转，使原油样品在一定剪切应力和油壁温差下进行结蜡冷指；进行结蜡冷指的过程中，测温系统实时监测样品筒内层(12)盛放的原油样品的温度和内筒组件的壁面蜡指温度，测蜡系统实时监测内筒组件外壁的蜡指厚度，然后将相关数据传输给人机界面及控制器，并通过人机界面及控制器向用户显示并向外接终端服务器传输液体循环器、搅拌器、测温系统、测蜡系统的相关数据。

技术总结
本发明提供一种原油结蜡冷指自动测试装置，样品筒为双层玻璃筒，外层用于存放加热介质，内层用于存放原油，在样品筒上端口配设盖合筒盖；内筒组件固定设置在筒盖上且悬空置于品筒内部上端，用于置放冷却介质以凝结原油中的蜡形成蜡指；冷却管组件置于内筒组件内，用于对冷却介质进行冷却或升温，从而调节内筒组件壁面温度；搅拌器置于桶盖上并悬空设于样品筒内层，用于搅拌石油；测温系统用于控制样品筒内原油温度和内筒组件结蜡温度；测蜡系统用于实时检测内筒组件外壁上蜡指厚度变化情况。本发明自动测试装置，结构简单且易于控制，自动化程度高，可模拟原油在一定剪切应力和油壁温差下结蜡情况，能够准确检测原油结蜡冷指过程。程。程。


技术研发人员：付云 张铜耀 尹洪超 陈克 王传军 郑旭 李彪 黄雷 郭秩英 陈韵 辛伟明 来建宾 阳亮
受保护的技术使用者：中海油能源发展股份有限公司
技术研发日：2020.05.26
技术公布日：2021/12/13