[發明專利]厚度可調的液膜產生裝置

有效

• 申請號: 201110409622.6
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102520122A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 宋新民;王紅莊;張禹負;馬德勝;翁蕊;侯慶鋒
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明涉及泡沫膜物理化學性質測定裝置，尤其是涉及一種例如測定泡沫膜(也稱自由液膜，以下簡稱為液膜)的動態力學性質，測定泡沫膜的分離壓等的厚度可調的液膜產生裝置。

背景技術

泡沫體系在工農業生產及日常生活中有著廣泛的應用。隨著石油工業的發展，人們越來越多地將泡沫用于鉆井、壓裂、酸化、三次采油等勘探、開發和采油領域。泡沫體系最重要的特性是泡沫的穩定性。以往的研究表明，溶液表面粘彈性對泡沫穩定性有著重要影響，但需要強調的是這種表面粘彈性是在相當深厚的溶液表面上測定的。“一種研究泡沫液膜性質的新方法”(《石油勘探與開發》，1995年，第三期，第96～99頁)一文指出，與泡沫穩定性關系更直接、更密切的應該是自由液膜(free?liquid?film，FLF，或稱泡沫膜，有時簡稱液膜)的力學性質，同時公開了一種自由液膜動態拉伸粘彈性的測定裝置。通過兩個銳邊圓環，上環懸掛于電子分析天平的掛鉤上，測定過程中其空間位置靜止不動。下環置于液盤上，液盤與下環外側之間充滿被測溶液。液盤在程控馬達的驅動下可做勻速垂直升降及振幅為0-5mm范圍內的正弦振動。液盤上升，使上、下環接觸，然后使液盤下降，上、下環之間就形成了近似圓柱形液膜。排出液盤中的液體，且在下環的側面作憎水處理，液膜與下部的其它部位的聯系被切斷，然后啟動馬達使液盤帶動下環做正弦振動，液膜產生正弦拉伸應變，其振幅，頻率及相位由位移傳感器輸入到雙筆記錄儀，另一筆記錄上環電子分析天平傳來的自由液膜的交變應力，從而得到應變和應力的振幅及相位差。

理論推算和實驗結果都表明，泡沫膜的力學性質(如拉伸粘彈性，分離壓等)與泡沫膜的厚度有密切關系。但上述文獻中提到的自由液膜，其薄厚完全依賴自然的重力排液。雖然可以根據液膜電導數據粗略判斷液膜的大致厚度，再通過切斷排液出路的方法可以使液膜的厚度控制在一定范圍內，但很難獲得可以進行重復試驗的厚度比較一致的液膜。更為重要的是，在比較不同起泡液性能的實驗中，使用厚度不一致的液膜沒有實質意義。另外，上述方法中液膜減薄的過程是不可逆的，而且，當液膜很薄時，重力排液速度非常慢，要獲得所需厚度的薄液膜需要耗費很長時間。

發明內容

針對上述方法中的缺陷，本發明提供一種厚度可調的液膜產生裝置，可以根據需要產生一定膜厚的液膜，且液膜的厚度可以自由調控。

本發明的技術解決方案是：

一種厚度可調的液膜產生裝置，其中，該裝置包括：

上環組件，為一個倒扣且底部鏤空的金屬淺盤，該淺盤的盤口設有上環形刀口；

下環組件，包括金屬導電環，該導電環內側設有與所述上環形刀口相向的下環形刀口，所述上環形刀口及下環形刀口大小相同且同軸水平；所述金屬導電環的下環形刀口的外周側開設有環槽，所述下環組件還包括：

導液層，為設于所述環槽上部的多孔材料層，該導液層的上表面低于所述下環形刀口設置，所述導液層底面與該環槽圍合形成一封閉的供液空槽，

環形蓋板，由憎水處理的金屬或聚四氟乙烯制成，其能夠拆卸地固定于所述金屬導電環的外環上，且部分遮蓋于所述導液層上方，該環形蓋板的內周緣與該下環形刀口之間形成有朝向該液膜產生裝置中心的溢流槽；

軟管接頭，設置于所述金屬導電環上，該軟管接頭與所述供液空槽連通，且外接供液-壓力調節系統。

所述上環組件能夠相對所述下環組件上下移動。

如上所述，本發明的厚度可調的液膜產生裝置確實具有如下優點：

本發明厚度可調的液膜產生裝置，可以根據需要產生一定厚度的液膜，且液膜的厚度可以自由調控。用于測定泡沫膜的物理化學性質，例如液膜張力，動態拉伸粘彈性或分離壓等泡沫膜的力學、光學和電學性質。

另外，使用本發明的裝置，可以獲得比自然重力排液更厚或更薄的液膜，且排液過程可逆，膜厚控制較為精確，便于進行重復試驗和對比試驗。

附圖說明

圖1本發明厚度可調的液膜產生裝置的結構示意圖；

圖2本發明的下環組件的俯視示意圖；

圖3本發明的下環組件的左視圖。

主要元件標號說明：

A上環組件????B下環組件????1金屬導電環

2導液層???????????????3環形蓋板????4軟管接頭

5下環形刀口???????????6溢流槽??????7供液空槽

8供液-壓力調節系統????9液膜????????10上環形刀口

具體實施方式