[發明專利]一種高溫高壓泡沫評價裝置及評價方法

有效

• 申請號: 202010973729.2
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112098602B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 葛際江;張天賜;郭洪賓;劉子銘;李隆杰;葛童心
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

本發明涉及一種高溫高壓泡沫評價裝置及評價方法。所述高溫高壓泡沫評價裝置包括泡沫評價筒、注入系統、泡沫儀支架和儀表控制顯示系統；并根據該評價裝置提供了一種泡沫半衰期和析液半衰期的評價方法。本發明提供的高溫高壓泡沫評價裝置可以有效避免初步生成泡沫對后續生泡的影響，而且與常壓下Waring Blender生泡法有較好的對應關系，可以準確觀察泡沫的現象和泡沫液的體積，實現了對泡沫性能重要參數泡沫半衰期和析液半衰期的評價。

技術領域

本發明涉及石油開采領域，具體而言，涉及一種高溫高壓泡沫評價裝置及評價方法。

背景技術

在油氣田開發中后期，由于儲層非均質性、油水流度差異以及重力分異的影響，水相沿著高滲通道流動，導致油田動用程度降低，最終水驅采收率較低。而泡沫由于其“堵大不堵小，堵水不堵油”的特點，常被用于改善水驅效果，提高采收率。影響泡沫性能的參數包括起泡體積和半衰期。起泡體積表示起泡劑的起泡能力，而半衰期表示泡沫在一定條件下的穩定性。

目前常用的評價泡沫性能的方法有氣流法、Ross-Miles法以及Waring Blender法。但是這些方法均是評價常溫常壓下的泡沫性能，無法評價泡沫在高溫高壓條件下的性能。

對于高溫高壓條件下的泡沫性能的評價方法，已經有一些研究人員做了一些工作。比如，郭凱黎等人曾采用向耐溫耐壓筒體中鼓泡的方式來生泡，進而評價稠油焦化起泡性能；張作偉等人在耐溫耐壓筒體底部加設攪拌器，通過攪拌生泡，進而評價泡沫性能。但是，采用鼓泡法生泡過程中，僅有少部分的起泡劑溶液參與生泡，導致無法測得油田開發領域泡沫體系的一個重要參數－析液半衰期。而采用目前高溫高壓攪拌法生泡時也存在一定問題：為了準確觀察泡沫體積、形態和起泡液體積的變化，通常泡沫評價裝置筒體為等直徑設計，且筒體內徑較小，這就導致當生成泡沫達到一定高度以后，生成泡沫位于氣體和液體中間，可能會影響頂部氣體與底部起泡液的有效接觸，進而影響泡沫的生成，導致高溫高壓起泡儀下測得的起泡體積遠低于相同條件Waring Blender測得的起泡體積。

中國專利文獻CN109883888A提供了一種高溫高壓泡沫穩定性和粘度評價裝置，包括泡沫注入系統、穩定性評價筒、儀表控制及圖像采集系統和落球系統，并根據該評價裝置提供了一種高溫高壓泡沫穩定性和粘度的評價方法。但是該發明筒體也是等直徑設計，影響泡沫的生成，并且無法測得析液半衰期。因此，現有的泡沫評價裝置還不能滿足評價高溫高壓條件下泡沫性能評價需求，需要借助現代新材料，新技術，新方法等綜合研制了一種高溫高壓泡沫評價裝置及評價方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的主要目的在于提供一種高溫高壓泡沫評價裝置及評價方法，以實現對高溫高壓條件下泡沫性能的評價。

本發明的技術方案如下：

一種高溫高壓泡沫評價裝置，包括泡沫評價筒、注入系統、泡沫儀支架和儀表控制顯示系統；

所述的泡沫評價筒包括評價筒主體，所述的評價筒主體上設置有觀察區和生泡區，所述觀察區上具有至少一組可觀察泡沫形態的可視窗，所述可視窗上具有可計量泡沫高度的計量刻度；所述生泡區通過翻轉軸承與泡沫儀支架相連接，并在其底部設置有電磁耦合攪拌裝置；所述評價筒主體除可視窗外的評價筒主體外部包裹有加熱保溫層；

所述的注入系統包括進液口、進氣口和預留口，所述的進液口和進氣口設置在泡沫評價筒的上方并與泡沫評價筒管路連通，所述預留口設置在泡沫評價筒的下方并與泡沫評價筒管路連通；

所述的泡沫儀支架上安裝有儀表控制顯示系統。

根據本發明優選的，所述的可視窗還包括上壓板、下托板，螺桿螺母、視窗玻璃和密封圈；所述下托板設置于視窗玻璃內表面，所述的下托板與評價筒主體為一體結構，在同一平面；所述上壓板設置在視窗玻璃外表面并通過螺桿螺母與下托板固定，所述密封圈采用徑向密封結構包裹于視窗玻璃四周。