[實(shí)用新型]高溫高壓防相變氣液界面張力測(cè)定裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920984973.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210221764U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張廣東;孫大龍;李釔池;徐瑩;馬昌林;張明迪;宋鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N13/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N13/02;G01N13/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 馬超前

高溫高壓防相變氣液界面張力測(cè)定裝置，包括懸滴室，其外側(cè)設(shè)有加熱保溫套，內(nèi)設(shè)有液體中間容器和氣體中間容器，分別設(shè)有活塞，液體中間容器的頂部通過(guò)管線Ⅰ與懸滴室連通，該管線Ⅰ上設(shè)有微量泵，出口端連接懸滴管；液體中間容器底部連接有增壓泵Ⅰ；氣體中間容器頂部連接有增壓泵Ⅱ，底部通過(guò)管線Ⅱ與懸滴室連通，設(shè)有恒壓泵；在懸滴室的底部設(shè)有圓錐形凹槽，位于懸滴管的正下方；懸滴室的底部連接有放空管線和真空泵、兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面分別設(shè)有可視化窗口，外側(cè)分別設(shè)有光源和攝像機(jī)，所述攝像機(jī)連接有圖形處理系統(tǒng)；本實(shí)用新型能及時(shí)排出滴落的液滴，并同時(shí)補(bǔ)充壓力損失，保持壓力穩(wěn)定，氣體為單一組分，防止相變發(fā)生，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于氣液表面張力測(cè)定領(lǐng)域，具體涉及一種高溫高壓防相變氣液界面張力測(cè)定裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著石油行業(yè)的快速發(fā)展，部分的原油逐漸被采出，但由于地層條件、流體性質(zhì)等的復(fù)雜性，針對(duì)油田的開(kāi)發(fā)方式也逐漸由最初的注水開(kāi)發(fā)、衰竭式開(kāi)發(fā)發(fā)展到了如今的注氣驅(qū)替、聚合物驅(qū)油等。當(dāng)下注氣提高原油采收率是利用氣體注入油藏降低甚至消除與原油之間的界面張力，以期實(shí)現(xiàn)氣體與原油的混相，在保證充分的波及效率前提下，大幅提高原油的采收率。因此要實(shí)現(xiàn)氣體與原油的混相，就需要采用一些特定的方法和實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)其界面張力進(jìn)行精確的測(cè)定，如何精確有效的對(duì)油氣界面張力進(jìn)行測(cè)定就成為一個(gè)難題。

目前，測(cè)定油氣界面張力的方法主要包括有：(1)滴體積(滴重)法、(2)最大泡環(huán)法、(3)毛細(xì)管上升法、(5)吊片法、(6)懸滴法等。其中采用較多的為懸滴法。該方法借助于高溫高壓油氣界面張力儀，將氣體充入懸滴室內(nèi)，待整個(gè)系統(tǒng)溫度壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，從懸滴室頂部的懸滴管緩慢注入原油，同時(shí)通過(guò)懸滴室兩側(cè)的觀測(cè)窗口對(duì)懸滴形狀進(jìn)行觀測(cè)和攝像，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)獲取實(shí)驗(yàn)的界面張力值。

采用傳統(tǒng)油氣界面張力儀測(cè)定油氣的界面張力，只需在設(shè)置的溫度和壓力下注入原油，進(jìn)行懸滴形狀的觀測(cè)和攝像，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理獲取油氣界面張力。因此該操作具備簡(jiǎn)單，易于觀測(cè)的特點(diǎn)。但在實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于懸滴管中懸滴的滴落，導(dǎo)致較少的液體暴露于大量的氣體中，當(dāng)系統(tǒng)的溫度和壓力發(fā)生變化時(shí)，原油中的較輕部分的組分就會(huì)揮發(fā)至高溫高壓懸滴室中，導(dǎo)致氣液出現(xiàn)相變過(guò)程，懸滴室中出現(xiàn)霧化現(xiàn)象。同時(shí)揮發(fā)的輕組分進(jìn)入懸滴室中會(huì)導(dǎo)致懸滴室中的氣體組分發(fā)生變化，使得實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的氣體不在為單一組分的純氣體，影響實(shí)驗(yàn)過(guò)程中懸滴的繼續(xù)觀測(cè)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

綜上所述，傳統(tǒng)的油氣界面張力儀在測(cè)定油氣界面張力過(guò)程中，存在相變過(guò)程的發(fā)生，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果失真。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的測(cè)定油氣界面張力的儀器和方法中出現(xiàn)的技術(shù)難題，本實(shí)用新型提供了一種高溫高壓防相變氣液界面張力測(cè)定裝置及測(cè)定方法，可以準(zhǔn)確的對(duì)高溫高壓下的油氣界面張力進(jìn)行測(cè)定，并且可以有效防止相變過(guò)程的發(fā)生。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

高溫高壓防相變氣液界面張力測(cè)定裝置，包括耐高溫高壓的儲(chǔ)容式懸滴室，在懸滴室外側(cè)設(shè)有加熱保溫套，在懸滴室內(nèi)設(shè)有液體中間容器和氣體中間容器，所述液體中間容器和氣體中間容器內(nèi)分別設(shè)有活塞Ⅰ和活塞Ⅱ，液體中間容器的頂部通過(guò)管線Ⅰ與懸滴室連通，該管線Ⅰ先向上穿出懸滴室的頂部、再向下穿入懸滴室的頂部，且在管線Ⅰ上分別設(shè)有微量泵、壓力表Ⅰ，在管線Ⅰ的出口端連接有形成懸滴形狀的懸滴管；在液體中間容器的底部通過(guò)管線連接有增壓泵Ⅰ；在氣體中間容器的頂部通過(guò)管線連接有增壓泵Ⅱ，在氣體中間容器的底部通過(guò)管線Ⅱ與懸滴室連通，該管線Ⅱ先向下穿出懸滴室的底部、再向上穿入懸滴室的底部，且在管線Ⅱ上分別設(shè)有恒壓泵、壓力表Ⅱ；在懸滴室的底部設(shè)有貫穿懸滴室的圓錐形凹槽，該圓錐形凹槽位于懸滴管的正下方，在圓錐形凹槽的下方連接有中間容器；在懸滴室的底部還通過(guò)管線分別連接有放空管線和真空泵；