[發明專利]一種表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法

有效

• 申請號: 202011081212.9
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN114295775B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 張磐;曹學文;郭丹;尹鵬博;李相
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法，其特征是，所述方法按照先后順序由以下步驟組成：

步驟一：在裝置中加入含發泡劑的溶液，向泡沫發生器單元通入恒定流速的壓縮空氣進行發泡操作，開啟同步數據采集系統，記錄泡沫體積增長過程中泡沫的電導率變化，得到泡沫電導率與泡沫質量的關系曲線；

步驟二：達到額定設計體積后，停止通入氣流和發泡操作，記錄消泡過程中泡沫的體積變化過程，計算泡沫析液半衰期，得到泡沫體積衰減曲線，對時間求導得到泡沫衰減速度曲線；

步驟三：分別將泡沫性能測試裝置中生成的具有不同泡沫質量特性的泡沫注入流變儀中，測試其流變性能，得到不同泡沫質量特性下的泡沫流變性能曲線；

步驟四：在泡沫多相流實驗環路中進行氣液兩相流實驗，通過泡沫發生器生成泡沫，在管流測試段進行泡沫結構特征的高速攝像采集以及同步的管路截面的電導特性分布測量；

步驟五：基于步驟一得到的泡沫電導特性與泡沫質量關系，依據步驟四中得到的泡沫流體的截面電導特性分布特征，將泡沫流體進行細致的結構劃分，然后結合步驟三得到的不同泡沫質量條件下泡沫的流變性能關系，建立泡沫多相流體的流變模型。

2.如權利要求1所述的表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法，其特征在于：所述步驟一中，關閉氣源閥門，打開溶液閥門，注入溶液，關閉溶液閥門，開啟數據觀測采集系統，打開氣源閥門，采集泡沫體積變化、測量電導率分布。

3.如權利要求1所述的表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法，其特征在于：所述步驟二中，關閉氣源閥門，關閉溶液閥門，開啟數據觀測采集系統，記錄泡沫體積變化隨時間的關系，計算泡沫體積隨時間的衰變曲線，測試其穩定性能。

4.如權利要求1所述的表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法，其特征在于：所述步驟一中，含發泡劑溶液選擇性添加多種物質用于研究其對泡沫流變性能的影響。

5.如權利要求1所述的表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法，其特征在于：所述步驟三中，關閉氣源閥門，打開溶液閥門，注入溶液，關閉溶液閥門，打開氣源閥門，依據刻度，針對不同泡沫質量特征的泡沫，進行控制發泡操作，達到設計發泡體積后，關閉氣源閥門，將泡沫注入流變儀，測試不同泡沫質量的泡沫流變特性。

6.如權利要求1所述的表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法，其特征在于：所述步驟四中，打開氣相閥門，打開液相閥門，調節氣相及液相流量，待流體流動穩定后，打開數據觀測采集系統，同步采集截面電導率及流型結構特征。

7.如權利要求1所述的表征管流狀態下泡沫流體流變性能的實驗方法，其特征在于：所述步驟四中，針對不同流型及流動特征，分別調節不同氣液相表觀速度，研究不同流動狀態下泡沫流體的流變性能。