專利名稱：一種測量泡沫油流變性的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種測量泡沫油流變性的裝置及其測量方法，屬于測量原油裝置的技術領域。
背景技術：
泡沫油是在特定條件下稠油冷采溶解氣驅過程中形成的一種現象，稠油油藏溶解氣驅開發過程中，當壓力下降到泡點壓力以后，溶解氣從原油中分離后形成微小的氣泡，受到原油粘度及操作條件的影響，小氣泡被滯留在原油中，形成油包氣的乳狀液，即泡沫油。泡沫油的流變特性非常復雜，它涉及到氣泡的生成、運移、破滅、再生等過程，泡沫油流變特性的測試，對于稠油冷采油藏開發方案設計、調整等具有意義。目前對于脫氣原油和飽和溶解氣原油的流變性測試有相應的方法和裝置，但是對于泡沫油流變性的測量還沒有相應方法及裝置。在《西南石油學院》2002年期中，記載了由黨衛中發表的《高溫高壓泡沫流變性測試系統研究》一篇文章，該文獻是針對高溫高壓泡沫流變性測試系統研究，而未對泡沫油流變性測試系統進行任何描述和記載。目前對于泡沫流變性的測量已經具有相應的測試系統，但是對于泡沫油這種油包氣型乳狀液流變性的測試還沒有相應的裝置和方法，泡沫油與泡沫的性質差別較大,泡沫油中氣體體積分數較少,分散體系為油相,而泡沫中的氣體體積分數較多，分散體系為水相，因此泡沫流變性的測試系統和方法無法滿足泡沫油流變性的測試需求。
發明內容
針對以上的技術不足，本發明提供一種測量泡沫油流變性的裝置。本發明還提供一種利用上述裝置測量泡沫油流變性的方法。術語解釋泡沫油流變性是指泡沫油在外力作用下的變形和流動性質，主要指加工過程中應力形變形變速率和粘度之間的聯系，其包括泡沫油的流動指數、稠度系數和泡沫油在圓管內層流動時的視粘度。本發明的技術方案如下一種測量泡沫油流變性的裝置，其包括恒溫箱，在所述的恒溫箱內設置有配樣筒，所述配樣筒通過管道依次與回壓閥A、泡沫油發生器、毛細管、回壓閥B、微觀模型夾持器和產出液收集器相連；在所述的毛細管的兩端之間設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器通過數據線與計算機相連，在所述的微觀模型夾持器的上方設置有攝像頭，所述攝像頭通過數據線與計算機相連。根據本發明優選的，所述的配樣筒通過管道與平流泵相連。一種利用上述裝置測量泡沫油流變性的方法，包括步驟如下( I)將恒溫箱溫度升至要模擬油藏的溫度，并恒溫4h后再對泡沫油流變性進行測量;(2)根據要模擬油藏中含氣稠油的溫度、泡點壓力和溶解汽油比，在所述的配樣筒中配置與上述參數相同的含氣稠油樣品，待用；調節回壓閥A壓力，使其壓力高于含氣稠油樣品泡點壓力；該步驟是在一定的溫度和壓力條件下，在配樣筒中配制待測量的含氣稠油樣品，本步驟中的溫度和壓力要根據實際油藏條件而確定，要與實際油藏條件相同，以保證測量的準確性；為了使氣體處于溶解狀態，回壓閥A壓力要高于含氣稠油樣品泡點壓力；(3)調節回壓閥B的壓力，使其壓力低于含氣稠油樣品泡點壓力；(4)設置平流泵流速V，所述平流泵流速的設置范圍0-9. 99ml/min,使含氣稠油樣品由配樣筒進入泡沫油發生器形成泡沫油；由于含氣稠油樣品進入泡沫油發生器后壓力低于泡點壓力，氣體會由稠油中析出，稠油和氣體經過泡沫油發生器內石英砂的充分混合，形成穩定的泡沫油狀態；(5)步驟(4)產出的泡沫油流經毛細管和微觀模型夾持器；當壓力傳感器的壓力恒定時，觀察攝像頭采集到的微觀模型夾持器內泡沫油圖片當所述泡沫油圖片呈現分布均勻的點狀氣泡時，測量并記錄泡沫油經過毛細管兩端壓降Λρ ;(6)由低到高逐漸增加平流泵的流速，每次增加流速后分別進行步驟(5)；(7)將所述泡沫油采用冪律模型來研究，所述泡沫油在毛細管內層流流動時，忽略固體邊界滑移的影響，根據流變方程①
權利要求
1.一種測量泡沫油流變性的裝置，其特征在于，其包括恒溫箱，在所述的恒溫箱內設置有配樣筒，所述配樣筒通過管道依次與回壓閥A、泡沫油發生器、毛細管、回壓閥B、微觀模型夾持器和產出液收集器相連；在所述的毛細管的兩端之間設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器通過數據線與計算機相連，在所述的微觀模型夾持器的上方設置有攝像頭，所述攝像頭通過數據線與計算機相連。
2.根據權利要求I所述的一種測量泡沫油流變性的裝置，其特征在于，所述的配樣筒通過管道與平流泵相連。
3.利用如權利要求I所述一種測量泡沫油流變性的裝置測量泡沫油流變性的方法，其特征在于，其包括步驟如下 (1)將恒溫箱溫度升至要模擬油藏的溫度，并恒溫4h后再對泡沫油流變性進行測量； (2)根據要模擬油藏中含氣稠油的溫度、泡點壓力和溶解汽油比，在所述的配樣筒中配置與上述參數相同的含氣稠油樣品，待用；調節回壓閥A壓力，使其壓力高于含氣稠油樣品泡點壓力； (3)調節回壓閥B的壓力，使其壓力低于含氣稠油樣品泡點壓力； (4)設置平流泵流速V，所述平流泵流速的設置范圍0-9.99ml/min，使含氣稠油樣品由配樣筒進入泡沫油發生器形成泡沫油； (5)步驟(4)產出的泡沫油流經毛細管和微觀模型夾持器；當壓力傳感器的壓力恒定時，觀察攝像頭采集到的微觀模型夾持器內泡沫油圖片當所述泡沫油圖片呈現分布均勻的點狀氣泡時，測量并記錄泡沫油經過毛細管兩端壓降Λ P ； (6)由低到高逐漸增加平流泵的流速，每次增加流速后分別進行步驟(5)； (7)將所述泡沫油采用冪律模型來研究，所述泡沫油在毛細管內層流流動時，忽略固體邊界滑移的影響，根據流變方程①
全文摘要
本發明涉及一種測量泡沫油流變性的裝置，其包括恒溫箱，在所述的恒溫箱內設置有配樣筒，所述配樣筒通過管道依次與回壓閥A、泡沫油發生器、毛細管、回壓閥B、微觀模型夾持器和產出液收集器相連；在所述的毛細管的兩端之間設置有壓力傳感器，所述壓力傳感器通過數據線與計算機相連，在所述的微觀模型夾持器的上方設置有攝像頭，所述攝像頭通過數據線與計算機相連。本發明將含有溶解氣的稠油從配樣筒導入到泡沫油發生器，實現了一定溫度和壓力條件下泡沫油的生成。通過測試不同流速下泡沫油經過毛細管兩端壓差，結合冪律流體流變方程，得到泡沫油流變特性。通過攝像頭采集微觀模型夾持器內泡沫油圖片，可以進一步判斷是否形成穩定的泡沫油狀態。
文檔編號G01N11/04GK102866082SQ20121039792
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者李松巖, 李兆敏, 鹿騰, 陳和平, 劉尚奇, 李星民, 李賓飛 申請人:中國石油大學(華東), 中國石油集團科學技術研究院