[發(fā)明專利]發(fā)泡劑性能的測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110174948.5
• 申請日: 2011-06-27
• 公開（公告）號: CN102854286A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐占喜;劉慧卿;張紅玲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及對發(fā)泡劑性能的測定方法，特別涉及發(fā)泡劑高溫性能的測定方法。

背景技術(shù)

泡沫是氣相分散于液相內(nèi)而形成的一種分散體系，這種分散體系一般很不穩(wěn)定，含有表面活性劑的液體所生成的泡沫穩(wěn)定性會大大增強(qiáng)。泡沫體系廣泛應(yīng)用于石油開發(fā)中的泡沫驅(qū)油、環(huán)保領(lǐng)域中的泡沫分離、冶金工業(yè)中的泡沫浮選、消防滅火、日用化妝品、食品等方面。

目前，高溫發(fā)泡劑的發(fā)泡性能及穩(wěn)泡性能測定方法無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外針對較低溫度條件下發(fā)泡劑性能測定一般采用Waring?Blender法或者Ross-Milles法測定發(fā)泡劑溶液的最大發(fā)泡體積，而以泡沫半衰期作為表征泡沫穩(wěn)定性的測定指標(biāo)。發(fā)泡體積越大，則發(fā)泡劑的發(fā)泡能力越強(qiáng)；半衰期越長，則泡沫穩(wěn)定性越好。對于石油工業(yè)的泡沫驅(qū)油而言，泡沫的封堵能力是優(yōu)選發(fā)泡劑的一項重要指標(biāo)，一般采用泡沫阻力因子來測定多孔介質(zhì)中泡沫的封堵能力。

室內(nèi)發(fā)泡劑的生泡性能測定方法按成泡方公式可分為兩大類，即流動法和攪拌法。而攪拌法又分為兩種，一種是以機(jī)械方法攪拌生泡，另一種是將氣體注入到靜止的液體中形成泡沫。泡沫生成后通過測定泡沫體積及其衰減時間來表征發(fā)泡劑溶液的發(fā)泡性和穩(wěn)泡性。這些測定方法均是在低于100℃(Ross-Milles方法為50℃條件下測定發(fā)泡體積)條件下進(jìn)行，無法完成高溫條件下(200℃左右)發(fā)泡劑的性能測定。另外，實際應(yīng)用中泡沫所處的溫度條件是不斷變化的，是一個變溫過程，尤其是高溫蒸汽泡沫在多孔介質(zhì)中運移過程中，前緣溫度逐漸降低，該過程對發(fā)泡劑的發(fā)泡性能及穩(wěn)泡性能都有很大的影響。而目前仍沒有完善的變溫條件下發(fā)泡劑的高溫發(fā)泡性能及穩(wěn)泡性能的測定方法。

泡沫是一種選擇性封堵劑，其在多孔介質(zhì)中流動阻力大，表觀粘度高，能有效封堵氣相和水相的流動，對地層具有有效的選擇性封堵調(diào)剖作用。室內(nèi)實驗一般通過泡沫阻力因子衡量泡沫的封堵能力。某溫度條件下，一定流量的氣體和液體在多孔介質(zhì)中同時流動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時多孔介質(zhì)兩端的壓差被稱為基礎(chǔ)壓差。相同溫度條件下，一定流量的氣體和發(fā)泡劑溶液在多孔介質(zhì)中同時流動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時多孔介質(zhì)兩端的壓差被稱為封堵壓差。而封堵壓差和基礎(chǔ)壓差的比值被稱為阻力因子。多孔介質(zhì)中泡沫的封堵能力受到發(fā)泡劑溶液濃度、氣液比、儲層滲透率、含油飽和度、溫度等多種因素的影響。低溫條件下泡沫封堵能力的動態(tài)測定方法已經(jīng)成熟，高溫條件下泡沫的封堵能力測定也有一套可操作的標(biāo)準(zhǔn)。但是高溫泡沫一般用于改善稠油油藏蒸汽驅(qū)的開發(fā)效果，注蒸汽條件下泡沫的封堵性能實驗方法及測定方法仍不完善，尤其是變溫條件下高溫發(fā)泡封堵性能的動態(tài)測定方法沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

目前，常壓低溫條件下發(fā)泡劑的發(fā)泡性能測定方法包括以下方法：

(1)發(fā)泡劑發(fā)泡能力及穩(wěn)泡能力測定方法-GB/T7462-1994《洗滌劑發(fā)泡力的測定》

該方法確定了常壓低溫條件下發(fā)泡劑的發(fā)泡性能測定方法。在該標(biāo)準(zhǔn)中，以一定流速和流量的氣體通過定量的發(fā)泡劑溶液，泡沫在有刻度的容器中形成。通過記錄不同氣液比條件下的泡沫體系的高度和泡沫半衰期，從而表征泡沫體系的發(fā)泡能力和穩(wěn)定性能。該測定方法稱為羅斯法(Ross-Milles法)，是目前國際最通用的表面活性劑起泡能力檢測方法，并被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)采用且定為ISO-696-1975。我國參照羅斯法，先后制定了幾個相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法，如原輕工部頒部標(biāo)準(zhǔn)QB510-1984，國標(biāo)GB/T7462-1994等。因此，目前羅斯法在國內(nèi)外被廣泛地采用，已經(jīng)成為主導(dǎo)性的檢測方法。其檢測過程為：將滴液管注滿200ml試液，滴液管垂直安放到事先預(yù)備好的管架上，使溶液流到刻度管的中心，滴液管的出口應(yīng)置于900mm刻度線上。刻度量管中裝有50ml試液，從刻度管底部注入。打開玻璃管活塞，使溶液流下，當(dāng)?shù)我汗苤械娜芤毫魍陼r，立刻記錄泡沫高度。重復(fù)以上實驗2～3次，每次試驗前必須將管壁用試液沖洗干凈。本法的測試溫度應(yīng)穩(wěn)定在40℃±1℃。刻度量管放置于盛有恒溫水的夾套中來保證測試溫度。

影響羅斯法檢測結(jié)果的主要因素是檢測夾套內(nèi)的水溫。溫度對發(fā)泡劑的發(fā)泡能力和穩(wěn)泡能力影響很大，所以，羅斯泡沫儀刻度管夾套內(nèi)的水溫將大大影響檢測結(jié)果。GB/T7462-1994規(guī)定的檢測水溫是40℃±1℃，而ISO-696-1975規(guī)定的水溫則是50℃±1℃。因此，即使采用羅斯法，依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同，檢測結(jié)果也不同。

(2)在實際應(yīng)用中，也常采用攪拌法。