一種泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統與方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統與方法，屬于天然氣開采領域中的化學劑室內評價實驗技術領城。
【背景技術】
[0002]目前石油天然氣行業采用的泡排劑評價標準是泡沫排水采氣用起泡劑評價方法(SY/T 6465-2000)，評價的參數包括一般性質評價、表(界)面張力評價、起泡力評價、泡沫動態性能評價、熱穩定性評價以及熱穩定性評價。在這些評價參數中起泡力與泡沫動態性能是最關鍵的參數，這兩個參數指標的好壞直接影響到泡沫排水采氣工藝的實施效果。在標準SY/T 6465-2000中，起泡力的評價采用的是Ross-Miles法，應用的儀器是羅氏米爾泡沫測定儀，泡沫動態性能的評價采用的是泡沫動態性能評價裝置。起泡力的評價考慮了溫度的影響，評價范圍是室溫至90 °C。
[0003]近年來，隨著我國氣田開發走向深部儲層，一大批地層溫度大于90°C的氣藏被發現和開采，目前的評價裝置及方法不能滿足這部分氣田泡排劑評價的溫度要求；另外，現場應用和實驗室研宄發現壓力對泡排劑起泡力、泡沫動態性的影響也較大，但SY/T6465-2000標準中沒有規定對應的評價方法。可見，目前的泡排劑起泡力、泡沫動態性評價裝置及方法不能夠滿足高于90°C溫度的起泡力評價，以及不能進行壓力對泡排劑起泡力、泡沫動態性影響的評價。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統與方法。本發明的評價系統將常規的起泡力與泡沫動態性能評價設備合二為一，能夠增加泡排劑起泡力評價溫度范圍，并且能夠評價壓力對泡排劑性能的影響。
[0005]為達上述目的，本發明提供一種泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統，其包括:
[0006]主體裝置、觀察窗、電加熱片、分液罐、壓力平衡管線、平流泵、增壓泵、氣體流量計、冷凝管、收集裝置、液體輸出管線以及回壓閥；
[0007]所述分液罐底部的液體出口通過管線連接于所述主體裝置頂部的液體入口 ；
[0008]所述觀察窗位于所述主體裝置的側表面；
[0009]所述電加熱片貼附于所述主體裝置的內壁上；
[0010]所述壓力平衡管線連接于所述分液罐頂部的壓力調節口和所述主體裝置頂部的壓力調節口；
[0011]所述液體輸出管線連接于所述主體裝置頂部的液體出口，并且所述回壓閥與所述冷凝管設置于所述液體輸出管線上，所述收集裝置位于所述液體輸出管線下方；
[0012]所述主體裝置底部的泡排劑溶液入口通過管線連接于泡排劑溶液儲存裝置并在該管線上設有所述平流泵；
[0013]所述主體裝置底部的氣體入口通過管線連接于氣源并在該管線上設有所述增壓泵和所述氣體流量計。
[0014]在上述系統中，所述主體裝置底部具有還液體出口 ；所述分液罐頂部還具有液體入口。
[0015]根據本發明的【具體實施方式】，優選地，上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統還包括數個閥門，這些閥門的位置可由本領域技術人員進行常規的選擇。
[0016]在上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統中，優選地，所述主體裝置為不銹鋼油管。
[0017]在上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統中，優選地，所述分液罐為不銹鋼罐。
[0018]在上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統中，優選地，所述觀察窗為抗壓強度30MPa以上的高強度抗壓玻璃。
[0019]在上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統中，優選地，所述觀察窗的數量為3個。
[0020]在上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統中，優選地，所述收集裝置為量筒。
[0021]另一方面，本發明還提供一種泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價方法，其是采用上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統進行評價的方法，該方法包括以下步驟:
[0022](I)泡排劑起泡力評價:1)將分液罐抽真空，吸入測試泡排劑樣品溶液；2)打開壓力平衡管線，關閉分液罐與主體裝置之間連通的閥門，通過增壓泵緩慢向主體裝置注入氣源，以使主體裝置和分液罐內壓力升高到測試壓力；3)調節回壓閥到壓力值為測試壓力，用平流泵向主體裝置注入測試泡排劑樣品溶液；4)打開電加熱片電源加熱至測試溫度；5)快速打開分液罐與主體裝置之間連通的閥門，使分液罐中的測試泡排劑樣品溶液注入到主體裝置之中；6)待分液罐中的測試泡排劑樣品溶液全部注入到主體裝置之后記下初始泡沫體積，并開始計時；7)連續觀察泡沫體積的變化，當泡沫體積變為初始泡沫體積的一半時記下所經歷的時間，即為泡沫的半衰期；
[0023](2)泡沫動態性能評價:1)關閉壓力平衡管線，關閉分液罐與主體裝置之間連通的閥門，通過增壓泵緩慢向主體裝置注入氣源，以使主體裝置和分液罐內壓力升高到測試壓力；2)用平流泵向主體裝置注入測試泡排劑樣品溶液；3)打開電加熱片電源加熱至測試溫度；4)調節回壓閥到壓力值為測試壓力，設定氣體流量計的流量，開啟冷凝管水循環；5)通過增壓泵連續向主體裝置注入氣源；6)關閉增壓泵，記錄量筒內液體的體積，量筒內液體的體積/連續注入氣源的時間，即為攜液效率，代表泡沫動態性能。
[0024]在上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價方法中，優選地，泡排劑起泡力評價中，分液罐吸入的測試泡排劑樣品溶液的量為150mL ;用平流泵向主體裝置注入的測試泡排劑樣品溶液的量為50mL。
[0025]在上述的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價方法中，優選地，泡沫動態性能評價中，用平流泵向主體裝置注入的測試泡排劑樣品溶液的量為200mL ;設定氣體流量計的流量為20mL/s ;通過增壓泵連續向主體裝置注入氣源的時間為5min。
[0026]相較于常規的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統與方法，本發明的評價系統與方法主要包括以下改進:
[0027]1、使實驗系統能加載壓力，提高溫度評價范圍和能夠進行壓力影響評價
[0028](I)將玻璃材質的主體裝置替換為高強度、耐腐蝕的不銹鋼材質，在其上開孔并裝上高強度抗壓玻璃作為觀察窗，以便在實驗過程中觀察和測量實驗過程中的現象和泡沫體積(高度)；
[0029](2)將起泡力評價中的玻璃材質的滴液管用不銹鋼材質的抗壓容器分液罐代替，并在主體裝置與分液罐之間連接壓力平衡管線，以便在帶壓實驗過程中調節兩個容器之間的壓力平衡；
[0030](3)添加了增壓泵，能夠給實驗系統提供滿足壓力條件的氣源；
[0031](4)在主體裝置的頂部增加了回壓閥，能夠保證主體裝置內能夠憋住足夠的壓力，使得主體裝置內的試液在溫度大于100°c后不沸騰，能夠進行更高溫度條件下的泡排劑性能評價，同時能夠滿足不同壓力對泡排劑性能影響實驗的開展(壓力范圍:0-25MPa);
[0032]2、改變加熱方式，提高了加熱溫度范圍
[0033]采用電加熱片的加熱方法代替常規帶循環水泵的恒溫水浴的方法，從而可大大提高溫度的評價范圍，由目前的室溫至90°C擴展到室溫至200°C，可滿足目前國內所有已發現氣田的溫度評價范圍；
[0034]3、在主體裝置的出口處增加冷凝管，提高了泡沫動態性評價的準確性
[0035]在主體裝置的出口處增加冷凝管，可在高溫條件下進行泡沫動態性能評價時，保證攜帶出的液體能以液體的形式收集到收集裝置中，而不是以氣體的形式飄散到空氣中，從而更加準確的評價泡沫動態性能。
[0036]綜上所述，本發明的泡排劑起泡力、泡沫動態性能評價系統與方法主要具有以下優點:使泡排劑起泡力評價溫度范圍大大增加，最高評價溫度由90°C提高到200°C，可基本滿足國內外絕大部分已開發氣田的溫度需求；實