一种新型泡沫流体观察系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种新型泡沫流体观察系统，属于三次采油、泡沫驱油领域。该泡沫观察装置由发泡系统、观察系统、背压控制系统组成。发泡系统由储液罐、柱塞泵、液体流量流量计、截止阀、压力表、螺旋式起泡罐、单向阀、气体流量调节阀、气体流量计、气源进口阀组成；观察系统由石英玻璃管、摄像机、导轨、电机组成；背压控制系统包括释放阀、背压阀；泡沫观察装置还包括废液罐、气罐、备用光源。本装置可以实现快速气泡，通过相机实时高效的观察泡沫流体的稳定性。

A new type of foam fluid observation system

The utility model discloses a new type of foam fluid observation system, which belongs to the field of three oil recovery and foam oil displacement. The foam observation device is composed of the foaming system, the observation system and the back pressure control system. The foaming system is composed of a liquid storage tank, liquid flow meter, plunger pump, valve, pressure gauge, spiral foaming tank, one-way valve, gas flow control valve, gas meter, gas inlet valve; observation system consists of a quartz glass tube, camera, rail, motor; back pressure control system includes a release valve, back pressure valve foam; observation device also comprises a waste tank, tank, spare light source. The device can realize fast bubbles and observe the stability of foam fluid in real time and efficiently through the camera.

【技术实现步骤摘要】
一种新型泡沫流体观察系统
本技术涉及三次采油、泡沫驱油领域，本系统包括可以快速发泡的发泡系统、可以实时观察泡沫流体衰亡的观察系统以及控制系统背压的背压控制系统。
技术介绍
由于当前石油工业气驱存在波及体积小等弊端，使用发泡剂溶液产生泡沫来控制气体流度以提高采油率越来越得到人们的关注。但是由于泡沫本身不稳定，对泡沫的稳定性以及衰亡过程、破裂原因的分析显得尤为重要。泡沫观察需要使发泡剂快速发泡，通过记录泡沫从产生到衰亡的时间来判断其起泡性的稳泡性，通过记录发泡时间来判断发泡剂的发泡性能。当前的泡沫分析仪存在不易发泡、发泡所需时间长、泡沫观察不方便、发泡管耐压性较差等问题。
技术实现思路
本技术的一个目的是实现快速气泡，通过将柱塞泵和起泡罐的有效结合，实现快速起泡的功能。本技术的另一个目的是分析不同的发泡剂注射速度对泡沫稳定性的影响，通过柱塞泵和流量计的有机结合，控制发泡剂的注射速度。本技术的又一个目的是实时高效的观察泡沫流体的稳定性，通过相机、导轨以及石英玻璃管的配合使用，实现相机实时记录泡沫流体的流动过程，节省人力，便于观察分析。为了达到以上目的，本技术采用了以下技术方案：一方面，提供一种新型泡沫流体观察系统，由发泡系统、观察系统、背压控制系统组成，其发泡系统由储液罐、柱塞泵、液体质量流量计、截止阀、压力表、螺旋式起泡罐、单向阀、气体流量调节阀、气体流量计、气源进口阀组成；观察系统由石英玻璃管、摄像机、导轨、电机组成；背压控制系统由释放阀、背压阀组成；泡沫观察系统还包括废液罐、气罐、备用光源和整体框架；柱塞泵的进口端通过管路连接储液罐，出口端通过管路连接至螺旋式起泡罐的底部，通往螺旋式起泡罐底部的管路上依次接有液体质量流量计、截止阀、压力表，通过这种连接方式可以使柱塞泵和液体流量计控制储液罐中的发泡剂的注射速度，使储液罐中的发泡剂从底部注入螺旋发泡罐中，螺旋发泡罐的一侧通过管路连接至气罐，在连接至气罐的管路上依次接有单向阀、气体流量调节阀、气体流量计、气源进口阀，通过这种连接使气罐中的气体快速流入螺旋发泡罐中与发泡剂混合，并结合内部呈双螺旋状的螺旋发泡罐，可以使发泡剂和气体从底部充分混合，实现快速发泡的目的；石英玻璃管(13)底部通过管路连接螺旋式起泡罐(7)，顶部通过管路接有释放阀(15)和背压阀(16)，实现了发泡系统、观察系统以及背压系统的相互连接；为了便于发泡，配置发泡性能较好的螺旋起泡罐，用柱塞泵配合流量计注入发泡剂，可以实现快速起泡的功能。一方面，提供一种实时高效的观察系统，为了便于观察，我们选用易于观察的石英玻璃管，并在其旁边配置高性能摄像机，并将其与一电机连接，实验过程中快速控制相机的移动，实时观察整体或局部泡沫流体的衰亡过程。本技术的有益效果是：本技术提供的发泡系统，可以实现快速起泡，并可以精确的控制发泡剂的流量、注射速度；本技术的提供的观察系统，可以实现相机的实时观测整体或局部的泡沫流体。附图说明图1为本技术实施例所述的发泡观察装置的工作流程图。图中：1.储液罐；2.柱塞泵；3.废液罐；4.液体质量流量计；5.DW12截止阀；6.压力表；7.起泡罐；8.单向阀；9.气体流量调节阀；10.气体流量计；11.气罐；12.气源进口阀；13.玻璃管；14.备用光源；15.释放阀；16背压阀；17.相机；18.导轨；19.电机。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。如图所示，一种新型泡沫流体观察系统，由发泡系统、观察系统、背压控制系统组成，其特征在于：发泡系统由储液罐(1)、柱塞泵(2)、液体流量流量计(4)、截止阀(5)、压力表(6)、螺旋式起泡罐(7)、单向阀(8)、气体流量调节阀(9)、气体流量计(10)、气源进口阀(12)组成；观察系统由石英玻璃管(13)、摄像机(17)、导轨(18)、电机(19)组成；背压控制系统由释放阀(15)、背压阀(16)组成；泡沫观察系统还包括废液罐(3)、气罐(11)、备用光源(14)和整体框架。如图所示，本技术的发泡系统其特征在于：发泡系统由注气部分、注液部分组成；注气部分包括压力表(6)、单向阀(8)、气体流量调节阀(9)、气体流量计(10)、气源进口阀(12)，注液部分包括储液罐(1)、柱塞泵(2)、液体流量流量计(4)、截止阀(5)、压力表(6)、螺旋式起泡罐(7)；通过气体流量调节阀(9)、气体流量计(10)的配合使用控制气体的流量，单向阀(8)用来防止气体回流，柱塞泵(2)、液体流量流量计(4)、截止阀(5)配合使用控制发泡剂溶液的流速和流量，从而观察不同的发泡剂注射速度对泡沫流体的稳定性的影响；储液罐(1)用于储存发泡剂溶液，已达到长时间注射发泡剂溶液从而观察泡沫流体的目的，起泡罐选用螺旋式起泡罐(7)，可以达到快速气泡的目的。本技术的一个优选的实施例中，液体流量计(4)选用的是适用于小流量、低速度条件的金属管浮子流量计，测量范围是2.5-25L/h，采用法兰连接，法兰规格和密封面分别为DN15和PN6.4；选用DW12截止阀作为流量控制阀来控制发泡剂溶液流入；发泡罐选用螺旋发泡罐，可以实现快速起泡。如图所示，本技术的发泡系统其特征在于：观察系统由石英玻璃管(13)、摄像机(17)、导轨(18)、电机(19)组成，标有位置刻度的石英玻璃管(13)上固定于起泡罐上，起泡罐中产生的泡沫流体直接流入玻璃管(13)中，方便泡沫流体的观察；摄像机(17)固定于导轨(18)上，可以达到上下移动的目的，用于观察不同位置的泡沫流体；电机(19)放置于摄像机一侧，用于调节相机的上下移动。本技术的一个优选的实施例中，石英玻璃管的尺寸是：内径25mm，壁厚3mm，长度1000mm。本技术实施例的背压控制系统由一个释放阀(15)和背压阀(16)组成，用于控制系统背压。具体的，本技术的实施例还包括废液罐(3)、备用光源(14)、设备的外部框架、进液管、进气管。本技术的一个优选的实施例中，设备的整体框架选用铝基复合材料，设备的前后方均设有玻璃门结构，便于观察设备内部情况。该泡沫观察装置的工作过程如下：首先，打开截止阀(5)，使得储液罐(1)中的发泡剂溶液从进液口进入柱塞泵(2)，柱塞泵按一定的速度将发泡剂溶液打出，随后溶液流经液体流量计(4)测量流量，从螺旋发泡罐(7)的底部进入发泡罐；然后，打开气罐开关和气源进口阀(12)，气罐(11)中出来的气体经进气管依次流经气体流量计(10)和流量控制阀(9)控制气体的流量，然后从发泡罐(7)左侧进入发泡罐(7)中与发泡剂溶液混合发泡。产生的泡沫流体进入玻璃管(13)中，以方便记录观察。随后通过相机(17)来记录泡沫衰亡的过程，通过电机(19)调节相机(17)的上下移动，记录玻璃管(13)不同位置的泡沫流体，通过释放阀(15)、背压阀(16)控制整个系统的背压。以上实施方案仅用于解释本技术的原理，而不能以任何方式解释为对本技术保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本技术的其它具体实施方式，这些方式都将落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型泡沫流体观察系统，由发泡系统、观察系统、背压控制系统组成，其特征在于：发泡系统由储液罐(1)、柱塞泵(2)、液体质量流量计(4)、截止阀(5)、压力表(6)、螺旋式起泡罐(7)、单向阀(8)、气体流量调节阀(9)、气体流量计(10)、气源进口阀(12)组成；观察系统由石英玻璃管(13)、摄像机(17)、导轨(18)、电机(19)组成；背压控制系统由释放阀(15)、背压阀(16)组成；泡沫观察系统还包括废液罐(3)、气罐(11)、备用光源(14)和整体框架；柱塞泵(2)的进口端通过管路连接储液罐(1)，出口端通过管路连接至螺旋式起泡罐(7)的底部，通往螺旋式起泡罐(7)底部的管路上依次接有液体质量流量计(4)、截止阀(5)、压力表(6)，通过这种连接方式可以使柱塞泵(2)和液体流量计(4)控制储液罐(1)中的发泡剂的注射速度，使储液罐(1)中的发泡剂从底部注入螺旋发泡罐(7)中，螺旋发泡罐(7)的一侧通过管路连接至气罐(11)，在连接至气罐(11)的管路上依次接有单向阀(8)、气体流量调节阀(9)、气体流量计(10)、气源进口阀(12)，通过这种连接使气罐(11)中的气体快速流入螺旋发泡罐(7)中与发泡剂混合，并结合内部呈双螺旋状的螺旋发泡罐(7)，可以使发泡剂和气体从底部充分混合，实现快速发泡的目的；石英玻璃管(13)底部通过管路连接螺旋式起泡罐(7)，顶部通过管路接有释放阀(15)和背压阀(16)，实现了发泡系统、观察系统以及背压系统的相互连接。...

【技术特征摘要】
1.一种新型泡沫流体观察系统，由发泡系统、观察系统、背压控制系统组成，其特征在于：发泡系统由储液罐(1)、柱塞泵(2)、液体质量流量计(4)、截止阀(5)、压力表(6)、螺旋式起泡罐(7)、单向阀(8)、气体流量调节阀(9)、气体流量计(10)、气源进口阀(12)组成；观察系统由石英玻璃管(13)、摄像机(17)、导轨(18)、电机(19)组成；背压控制系统由释放阀(15)、背压阀(16)组成；泡沫观察系统还包括废液罐(3)、气罐(11)、备用光源(14)和整体框架；柱塞泵(2)的进口端通过管路连接储液罐(1)，出口端通过管路连接至螺旋式起泡罐(7)的底部，通往螺旋式起泡罐(7)底部的管路上依次接有液体质量流量计(4)、截止阀(5)、压力表(6)，通过这种连接方式可以使柱塞泵(2)和液体流量计(4)控制储液罐(1)中的发泡剂的注射速度，使储液罐(1)中的发泡剂从底部注入螺旋发泡罐(7)中，螺旋发泡罐(7)的一侧通过管路连接至气罐(11)，在连接至气罐(11)的管路上依次接有单向阀(8)、气体流量调节阀(9)、气体流量计(10)、气源进口阀(12)，通过这种连接使气罐(11)中的气体快速流入螺旋发泡罐(7)中与发泡剂混合，并结合内部呈双螺旋状的螺旋发泡罐(7)，可以使发泡剂和气体从底部充分混合，实现快速发泡的目的；石英玻璃管(13)底部通过管路连接螺旋式起泡罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟佩斯利，戚倩，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37