一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置及其應(yīng)用制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置，包括氣源部、評價釜、液體部和中間容器部。本發(fā)明專利技術(shù)所述裝置中評價釜中安裝有第一活塞，從而使得實驗過程中可以利用第一平流泵采用向評價釜中泵入蒸餾水的方式維持或升高評價釜的壓力，利用第一組閥門的開啟向外排出蒸餾水的方式降低評價釜的壓力，從而實現(xiàn)對評價釜壓力的控制，便于測定氣溶性表面活性劑在超臨界二氧化碳中的濁點壓力及濁點溫度；本發(fā)明專利技術(shù)通過評價釜的轉(zhuǎn)動不僅能夠在測定氣溶性表面活性劑在超臨界二氧化碳中溶解度時使二者充分混合均勻，達到相平衡狀態(tài)，而且可以在測定氣溶性表面活性劑泡沫破滅后再生性能過程中，通過將評價釜的重力分異作用下上浮，進而評價其泡沫再生性能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置，包括氣源部、評價釜、液體部和中間容器部。本專利技術(shù)所述裝置中評價釜中安裝有第一活塞，從而使得實驗過程中可以利用第一平流泵采用向評價釜中泵入蒸餾水的方式維持或升高評價釜的壓力，利用第一組閥門的開啟向外排出蒸餾水的方式降低評價釜的壓力，從而實現(xiàn)對評價釜壓力的控制，便于測定氣溶性表面活性劑在超臨界二氧化碳中的濁點壓力及濁點溫度；本專利技術(shù)通過評價釜的轉(zhuǎn)動不僅能夠在測定氣溶性表面活性劑在超臨界二氧化碳中溶解度時使二者充分混合均勻，達到相平衡狀態(tài)，而且可以在測定氣溶性表面活性劑泡沫破滅后再生性能過程中，通過將評價釜的重力分異作用下上浮，進而評價其泡沫再生性能。【專利說明】一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置及其應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置及其應(yīng)用，屬于二氧化碳提高油氣田開采效率研究
。
技術(shù)介紹
注二氧化碳(CO2)提高原油采收率技術(shù)的發(fā)展已有50多年的歷史，目前已經(jīng)成為一種重要的提高原油采收率技術(shù)而得到世界的廣泛應(yīng)用。在全球EOR項目總數(shù)中，氣驅(qū)項目個數(shù)占54%，即全球EOR項目中，近一半為氣驅(qū)項目；在所有的氣驅(qū)項目中，僅CO2的項目個數(shù)就占到將近77% ;因而CO2驅(qū)提高原油采收率技術(shù)占全球EOR項目總數(shù)的41.46%，已成為最為重要的提高原油采收率技術(shù)之一。然而，在二氧化碳驅(qū)油技術(shù)進行現(xiàn)場應(yīng)用時，由于二氧化碳具有較低的粘度和密度，在驅(qū)替過程中會發(fā)生粘性指進和重力分異現(xiàn)象。粘性指進使注入的二氧化碳繞過被驅(qū)替的原油而竄流，降低了波及效率，當?shù)貙又写嬖?span style='display:none'>裂縫時，這種現(xiàn)象會更加嚴重。因此，改善注氣效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是控制二氧化碳的流度，減緩氣竄。目前，常用的控制二氧化碳流度的技術(shù)有水氣交替注入技術(shù)、泡沫驅(qū)技術(shù)。針對低滲透油藏水和泡沫流體可注性差、常規(guī)二氧化碳泡沫不穩(wěn)定等問題，提出一種充分利用超臨界二氧化碳呈良好溶劑的特性，采用氣溶性表面活性劑，以二氧化碳作為載體將其攜帶注入地層中，產(chǎn)生超臨界二氧化碳泡沫以實現(xiàn)對二氧化碳流度的控制。、基于氣溶性表面活性劑的超臨界二氧化碳泡沫流度控制技術(shù)仍處于初期開發(fā)研究階段，該項技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵是研發(fā)出高效廉價的二氧化碳氣溶性表面活性劑，其中高效指的是該類表面活性劑:首先，要在超臨界二氧化碳中具有良好的溶解度，即能以二氧化碳作為載體；其次，具有良好的起泡能力，即遇水后能夠產(chǎn)生泡沫并且具有良好的起泡體積和泡沫半衰期；最后，能夠具有良好的泡沫破滅再生性能，即泡沫在地層中破滅后，當二氧化碳在重力分異作用下上浮時，氣溶性表面活性劑在上浮的二氧化碳的攜帶下能夠再次起泡。因此，需要建立一套能夠真實準確評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置及方法。術(shù)語說明:氣溶性表面活性劑:該類表面活性劑是相對于水溶性表面活性劑來說，目前研究主要以分枝狀和直鏈烷基酚聚氧乙烯醚、分枝狀烷基聚氧乙烯醚等具有乙氧基化親水物，親二氧化碳的碳氫基或者氧化碳氫基等非離子表面活性劑，該類表面活性劑同時也是水溶性的，只不過在二氧化碳處于超臨界條件下時能夠少量溶解于二氧化碳中，為區(qū)別常規(guī)的水溶性表面活性劑稱之為氣溶性表面活性劑(CO2SOluble surfactuants)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置。本專利技術(shù)還涉及利用上述裝置評價氣溶性表面活性劑起泡性能的方法。本專利技術(shù)所述的裝置及方法用于評價超臨界二氧化碳對該類氣溶性表面活性劑的攜帶能力、該類氣溶性表面活性劑的起泡性能及其泡沫破滅后再生性能。本專利技術(shù)的技術(shù)方案在于:一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置，包括氣源部、評價釜、液體部和中間容器部；所述的氣源部包括二氧化碳氣源；所述的評價釜包括柱形釜體、在所述柱形釜體內(nèi)設(shè)置有第一活塞、在所述柱形釜體的軸向兩端分別設(shè)置有第一組閥門和第二組閥門，所述第一活塞將所述柱形釜體分割為驅(qū)替腔和混合腔，其中所述驅(qū)替腔通過第一組閥門與第一平流泵和第一儲液罐相連，所述混合腔通過第二組閥門分別與氣體管路和液體管路相連，所述氣體管路與所述二氧化碳氣源相連，所述液體管路通過第三組閥門的分別與液體部和中間容器部相連；在所述第一組閥門上設(shè)置有第一壓力傳感器；在所述第三組閥門上設(shè)置有第三壓力傳感器；所述第一壓力傳感器直接測量的是驅(qū)替腔17-1中的壓力，由于驅(qū)替腔17-1與混合腔17-2的壓力相等，因而第一壓力傳感器測量的也是混合腔17-2中的壓力。所述第三壓力傳感器20的作用與傳感器13 —樣，也是用來直接測量評價腔23-1中的壓力，進而測量調(diào)壓腔23-2中的壓力；所述液體部包括順次連接的液體管路和第四組閥門，所述第四組閥門包括三路，其中第一路與盛裝氣溶性表面活性劑的微量泵相連，第二路通過第二平流泵與第二儲液罐相連，第三路為放空閥；所述中間容器部包括柱形中間容器、在所述柱形中間容器內(nèi)設(shè)置的第二活塞，所述第二活塞將柱形中間容器分割為評價腔和調(diào)壓腔，所述第三組閥門與評價腔相連，所述調(diào)壓腔分別通過第五閥門、第三平流泵與第三儲液罐相連通，所述調(diào)壓腔還通過第六閥門、回壓閥和第四儲液罐相連通；在所述柱形釜體的表面設(shè)置有觀察窗；在所述評價釜外部裝有加熱套。根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，所述的二氧化碳氣源包括液態(tài)二氧化碳源、柱塞泵和流量計，所述液態(tài)二氧化碳源順次通過柱塞泵和流量計與所述氣體管路相連。所述流量計用于計量液態(tài)二氧化碳的注入速度以及累計注入量。根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，所述液態(tài)二氧化碳源包括順次相連二氧化碳氣瓶、干燥器和制冷部，所述制冷部包括制冷柜、在所述制冷柜內(nèi)設(shè)置的盤管、高壓儲罐。此處設(shè)計的優(yōu)勢在于，便于計量二氧化碳的量，此處設(shè)計的優(yōu)點是用于將實驗用二氧化碳進行干燥，防治二氧化碳中含有的水分在后續(xù)制冷過程中結(jié)冰堵塞管路；制冷柜4，用于液化二氧化碳并恒溫儲存液態(tài)二氧化碳，其內(nèi)部設(shè)有盤管用于延長二氧化碳在制冷柜中的流動時間，以達到對二氧化碳充分液化，高壓儲罐用于儲存液態(tài)二氧化碳。根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，在所述評價釜底部安裝有第一底座，所述第一底座驅(qū)動所述柱形釜體沿水平軸向旋轉(zhuǎn)；所述分別與評價釜相連的管路均為柔性管路。在本專利技術(shù)所述的裝置中，所述第一平流泵用于將第一儲液罐中裝有的蒸餾水以所需速度泵入第一活塞15的上部空間:泵入蒸餾水直接作用是推動第一活塞運動，進而改變混合腔內(nèi)的壓力，但是當控制第二組閥門使混合腔與評價腔相連時，泵入蒸餾水作用在第一活塞上時，推動第一活塞的同時，將會使得混合腔中的流體以一定速度流入評價腔中，因此泵入蒸餾水具有這樣兩個作用；所述第一活塞的下部空間，即混合腔用于評價氣溶性表面活性劑在超臨界二氧化碳中的溶解度、氣溶性表面活性劑的起泡能力以及其所產(chǎn)生的泡沫破滅后再生能力。所述第一底座用于支撐評價釜，并在支架部分安裝動力裝置以保證評價釜轉(zhuǎn)動；所述微量泵用于向評價釜中定量地注入氣溶性表面活性劑；第三壓力傳感器用于監(jiān)測評價釜中混合腔的壓力以及中間容器的壓力；所述第三壓力傳感器和第二組閥門相連，并且通過第三組閥門分別與評價腔和第四組閥門相連，因此，當與第三壓力傳感器相連的第二組閥門中的那組閥門開啟時，第三壓力傳感器測量的是評價釜中第一活塞下部空間的壓力，如若此時再打開第三組閥門中與第四組閥門相連的那組閥門，則此時微量泵或第二本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種評價氣溶性表面活性劑起泡性能的裝置，其特征在于，該裝置包括氣源部、評價釜、液體部和中間容器部；所述的氣源部包括二氧化碳氣源；所述的評價釜包括柱形釜體、在所述柱形釜體內(nèi)設(shè)置有第一活塞、在所述柱形釜體的軸向兩端分別設(shè)置有第一組閥門和第二組閥門，所述第一活塞將所述柱形釜體分割為驅(qū)替腔和混合腔，其中所述驅(qū)替腔通過第一組閥門與第一平流泵和第一儲液罐相連，所述混合腔通過第二組閥門分別與氣體管路和液體管路相連，所述氣體管路與所述二氧化碳氣源相連，所述液體管路通過第三組閥門的分別與液體部和中間容器部相連；在所述第一組閥門上設(shè)置有第一壓力傳感器；在所述第三組閥門上設(shè)置有第三壓力傳感器；所述液體部包括順次連接的液體管路和第四組閥門，所述第四組閥門包括三路，其中第一路與盛裝氣溶性表面活性劑的微量泵相連，第二路通過第二平流泵與第二儲液罐相連，第三路為放空閥；所述中間容器部包括柱形中間容器、在所述柱形中間容器內(nèi)設(shè)置的第二活塞，所述第二活塞將柱形中間容器分割為評價腔和調(diào)壓腔，所述第三組閥門與評價腔相連，所述調(diào)壓腔分別通過第五閥門、第三平流泵與第三儲液罐相連通，所述調(diào)壓腔還通過第六閥門、回壓閥和第四儲液罐相連通；在所述柱形釜體的表面設(shè)置有觀察窗；在所述評價釜外部裝有加熱套。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李兆敏，張超，李賓飛，李松巖，劉己全，董全偉，
申請(專利權(quán))人：中國石油大學華東，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37