[實用新型]一種測定表面活性劑在超臨界CO2、水及原油三相中分配系數的裝置

有效

• 申請號: 201520216580.8
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN204514874U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 李兆敏;劉己全;李松巖;張昀;葉金橋;王壯壯
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

技術領域

本實用新型涉及測定一種表面活性劑在超臨界CO₂、水及原油三相中分配系數的裝置，屬于油氣田開發工程技術領域。

背景技術

由于CO₂是一種在油和水中溶解度都很高的氣體，當它大量溶解于原油中時，可以使原油體積膨脹、黏度下降，還可以降低油水間的界面張力。與其他驅油技術相比，二氧化碳驅油具有適用范圍大、驅油成本低、采收率提高顯著等優點。二氧化碳驅油技術不僅能滿足油田開發需求，還能解決二氧化碳的封存問題，保護大氣環境。在油藏條件下，CO₂一般處于超臨界狀態(溫度和壓力分別處于31.1℃和7.38MPa以上)，CO₂具有很強的流動性和相對液體極低的粘度，CO₂驅油時容易出現氣竄和粘性指進，導致波及系數偏低，嚴重影響采收率。CO₂氣體與表面活性劑水溶液形成超臨界CO₂乳液，在驅油時能夠有效控制CO₂流度，防止氣竄，提高原油采收率。因此，確定表面活性劑在超臨界CO₂、水及原油三相中分配系數，具有重要的意義。

中國專利文件CN102768180A(申請號：201210263736.9)公開了一種溶解度測定裝置，它包括計算機、密閉式溶解裝置、密閉式套筒、溶劑進樣管、溫度計、用于使密閉式溶解裝置內的溶液混合的攪拌器和用于觀察密閉式溶解裝置內的溶液變化的攝像頭，所述密閉式溶解裝置置于密閉式套筒內，密閉式套筒設有循環水進口和循環水出口，所述溶劑進樣管和溫度計分別插入到密閉式溶解裝置內的溶液中，攝像頭與計算機連接。

中國專利文件CN03940693A(申請號：201410139273.4)一種利用激光光強檢測固液溶解度的裝置，其是將恒溫循環水浴和激光發射器通過導線與電源連接，恒溫循環水浴與玻璃夾套瓶連通，玻璃夾套瓶中的試樣瓶內設置有磁子，玻璃夾套瓶的底部設置有磁力攪拌器，在玻璃夾套瓶的頂部橡膠塞上設置有延伸至試樣瓶內的加樣注射器和接觸式溫度傳感器，激光發射器與激光接收器分別設置在玻璃夾套瓶的兩側，激光接收器與溫度傳感器分別通過導線與數字光強顯示器相連接，數字光強顯示器通過導線與計算機相連。

上述兩種裝置雖然解決了傳統濁點法測定溶解度時用肉眼觀察所產生的誤差大、不穩定，可重復性差的問題，但是，只是測定一種物質在另一種物質中的溶解度，并未解決表面活性劑在兩種物質中的分配系數，也未提供可以在高溫高壓下測定不同溫度壓力下的表面活性劑分配系數。

常規表面活性劑一般溶于水溶液和原油，但是現在國內外有關超臨界CO₂微乳液和乳液很多研究都提出表面活性劑在兩相中均適度溶解對于驅油是最有利的，目前很少有學者研究測定表面活性劑在超臨界CO₂、水及原油三相中分配系數的方法，也沒有能夠在高溫高壓條件下測定表面活性劑在超臨界CO₂、水及原油三相中分配系數的裝置。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種測定表面活性劑在超臨界CO₂、水及原油三相中分配系數的裝置，并且能夠利用高效液相色譜法(HPLC)對超臨界CO₂、水及原油三相中的表面活性劑進行溶解度及活度檢測，從而確定表面活性劑的分配系數。

術語說明：

分配系數，指一定溫度下，處于平衡狀態時，組分在固定相中的濃度和在流動相中的濃度之比，以K表示。分配系數反映了溶質在不同相中的遷移能力及分離效能，是描述物質在相中行為的重要物理化學特征參數。分配系數與組分、流動相和固定相的熱力學性質有關，也與溫度、壓力有關。

本實用新型的技術方案如下：

一種測定表面活性劑在超臨界CO₂、水及原油三相中分配系數的裝置，包括帶有攪拌裝置和加熱裝置的反應器，所述的反應器設置有第一進料口、第一出料口、第二進料口、第二出料口和第三出料口；

所述的第一進料口與連接有第一平流泵的二氧化碳容器連接，所述的第一出料口與二氧化碳吸收容器連接，所述的第一出料口與二氧化碳吸收容器之間設置有第一取樣器；

所述的第二進料口分別與表面活性劑容器和原油容器連接，所述的表面活性劑容器和原油容器分別與第二平流泵連接，所述的第二出料口與第二取樣器連接；

所述的第三出料口與第三取樣器連接。