Установка Wax Flow Loop (WFL)

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.

Технические характеристики

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.

Измеряемые параметры:

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.

Принцип работы системы

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.

Стандартная комплектация оборудования:

(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.

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.