高温乳化动态测试仪及测试方法技术

本发明专利技术提供了一种高温乳化动态测试仪及测试方法。高温乳化动态测试仪包括可视乳化单元，以及分别与可视乳化单元相连的振动单元和温度控制单元。高温乳化动态测试方法包括：向可视试管内加入乳化剂溶液和油样；将液体介质加热至预定温度，读取水相高度和油水相总高度；启动振动单元，实时读取油相‑乳化带和水相‑乳化带的界面高度；关闭振动单元，读取乳化过程结束瞬间和间隔一定时间的油相‑乳化带和水相‑乳化带的界面高度；确定乳化系数和乳液稳定系数，完成测试。本发明专利技术提供的技术方案能够在油水乳化过程中和静置破乳过程中准确测得油相‑乳化带界面和水相‑乳化带界面高度的动态变化数据，可准确控制乳化条件，操作简便，实验周期短。

High temperature emulsification dynamic tester and test method thereof

The invention provides a high temperature emulsification dynamic tester and a test method thereof. High temperature emulsification dynamic tester includes visible emulsion unit and vibration unit and temperature control unit connected with visible emulsion unit. Including high temperature dynamic test method is added to the emulsion: emulsifier solution and oil samples visible in vitro; the liquid is heated to a predetermined temperature, read water height and total height of oil-water phase; start the vibration unit, oil phase and water phase real-time read interface with high degree of emulsification emulsification; closed vibration unit, read over the emulsification process instant and interval time of oil phase and aqueous emulsion with high interface with emulsion; emulsification and emulsion stability coefficient of determination coefficient, complete test. The technical scheme provided by the invention can in oil-water emulsion process and static demulsification process for accurately measuring the oil phase dynamic change data interface with emulsion and aqueous emulsion with interface height, which can accurately control the emulsification conditions, simple operation, short experimental period.

【技术实现步骤摘要】
高温乳化动态测试仪及测试方法
本专利技术涉及一种高温乳化动态测试仪及测试方法，属于乳化性能测试

技术介绍
在很多工业和
内，都涉及到高温条件下油水乳化能力和乳液稳定性的测试与评价。例如，在石油开采领域，尤其是含表面活性剂的化学驱过程中，油水乳化能力和乳液稳定性是影响驱油效率和波及效率的重要因素。因此，建立在油藏(尤其是高温油藏)条件下，油水乳化能力和乳液稳定性评价方法是化学驱理论与技术研究的迫切需求。现有的油水乳化和乳液稳定性测试方法主要有手摇法和机械搅拌法。长期以来，这两种方法在油水乳化相关研究领域广泛应用，起到了很重要作用。但是，这两种方法存在一些问题，如下所述：①不能在高温条件下(尤其是超过100℃)开展乳化评价实验；②油样常粘附在壁面，难以读数；③无法测取乳化过程中各相界面的位置，无法获取乳化过程的动态信息；④油滴的悬浮对初始乳化量测定造成很大困难；⑤手摇法的乳化条件难以量化控制。因此，提供一种在高温条件下，测试油水乳化能力和乳液稳定性的仪器和方法成为高温油藏开采和其他相关领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种高温乳化动态测试仪及测试方法。本专利技术提供的技术方案能够在油水乳化过程中和静置破乳过程中准确测得油相‐乳化带的界面和水相‐乳化带的界面高度的动态变化数据，可准确控制乳化条件，操作简便，实验周期短。为达到上述目的，本专利技术提供了一种高温乳化动态测试仪，该高温乳化动态测试仪包括可视乳化单元，以及分别与所述可视乳化单元相连的振动单元和温度控制单元；其中，所述可视乳化单元包括可视容器、刻度尺和可视试管；其中，所述刻度尺和可视试管位于所述可视容器内；所述温度控制单元包括温度控制仪，以及分别与所述温度控制仪相连的热电偶和电热管；其中，所述电热管的加热部位，以及所述热电偶的测量部位均位于所述可视容器的内部；所述振动单元包括振动发生器，以及与所述振动发生器相连的振动调控和显示仪表。在上述高温乳化动态测试仪中，优选地，所述刻度尺是由不锈钢材料制成的刻度尺，所述可视试管为玻璃试管，但不限于此。在上述高温乳化动态测试仪中，所述可视容器是由耐温耐压材料制备得到的可视容器(例如可以是由耐温耐压玻璃制成的可视容器)，所述可视容器可以耐受150℃的高温；所述电热管可以用来对所述可视容器内的液体介质进行加热，所述热电偶可以实时测量液体介质的温度，所述温度控制仪可以用来调控实验温度并实时显示热电偶实时测量的温度。在上述高温乳化动态测试仪中，优选地，所述刻度尺竖直设置在所述可视容器的内部；所述刻度尺的顶端与所述可视容器的顶端相连，所述刻度尺的底端处于悬空状态，没有与可视容器的底端相连；所述刻度尺上的初始刻度值与所述可视试管内液体的底部在同一水平线/面上。在上述高温乳化动态测试仪中，优选地，所述可视试管沿竖直方向置于所述可视容器内，其与所述刻度尺是相互平行的。在上述高温乳化动态测试仪中，优选地，所述可视试管的顶部设有密封塞。在上述高温乳化动态测试仪中，优选地，所述振动单元的振动频率为100Hz-105Hz，功率为0-200W。在上述高温乳化动态测试仪中，优选地，该高温乳化动态测试仪采用螺扣连接的方式将所述振动发生器与所述可视容器的底部相连，但不限于此，其他的常规连接方式也可以。本专利技术提供的高温乳化动态测试仪，能够模拟高温条件，在油水乳化过程和乳液破乳过程中，能够准确测得油相-乳化带的界面位置和水相-乳化带的界面位置的动态变化数据，消除了油滴悬浮及重力分离造成的初始乳化量测量的误差；与此同时，通过调节振动源的功率，可准确控制乳化条件，实现了测试条件的可重复操作；此外，操作简便、实验周期短。本专利技术还提供了一种高温乳化动态测试方法，其包括以下步骤：向可视试管内先加入乳化剂溶液(水相)，然后加入油样(油相)，以使水相在可视试管的下部，油相在上部，加入完毕后，旋紧密封塞；将可视试管置于可视容器内，向所述可视容器内注入液体介质，直至液体介质浸没所述可视试管；启动温度控制单元将液体介质加热至预定温度，以水相的底部为基准，通过刻度尺读取并记录可视试管内油相顶部液面的高度(即水相和油相的总高度)，以及水相-油相的初始界面高度；启动振动单元，以水相的底部为基准，实时读取并记录油相-乳化带的界面高度以及水相-乳化带的界面高度，直至油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度不再变化；关闭振动单元，以水相的底部为基准，读取乳化过程结束瞬间的油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度，然后实时读取油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度，直至油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度不再变化或乳化带消失；其中，实时读取油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度时可以间隔相应的时间段(该时间段可以根据实际情况确定)来读取油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度。根据读取并记录的数据，确定各测试时间对应的乳化油率或乳化水率，然后确定乳化系数和乳液稳定系数，完成油水乳化性能的测试。启动振动单元，实时读取并记录乳化过程中油相-乳化带的界面高度，以及水相-乳化带的界面高度时，振动前期由于油相-乳化带的界面高度，以及水相-乳化带的界面高度变化较快，可以相应地缩短时间间隔，读取和记录油相-乳化带的界面高度，以及水相-乳化带的界面高度的变化情况；振动后期由于油相-乳化带的界面高度，以及水相-乳化带的界面高度变化较慢时，可以相应地延长时间间隔，以记录高度的变化情况。本专利技术提供的技术方案通过实时测取油相-乳化带的界面的位置和水相-乳化带的界面的位置的动态变化，计算出对应的乳化油率(参与乳化的油量与原始油总量之比)或乳化水率(参与乳化的水量与原始水总量之比)，绘制乳化油(或水)率递增动态曲线。基于该曲线，确定综合表征乳化速度和乳化量的乳化系数；以乳化系数为指标，可以评价驱油剂与油样的乳化能力。乳化量达到平衡值后，停止振动，记录油相-乳化带的界面和水相-乳化带的界面的动态变化；绘制乳化油(或水)率递减的动态曲线，计算乳液稳定系数；以乳液稳定系数为指标，可以评价乳液的稳定性。在上述方法中，优选地，在可视试管内，油相和水相的体积之比为1:1。在上述方法中，优选地，可视试管内水相的底部与刻度尺上的初始刻度值在同一水平线/面上。在上述方法中，优选地，所述乳化油率的计算公式如式1所示：在式1中，Eo为乳化油率；以水相的底部为基准，H0为水相-油相的初始界面高度，H1为水相和油相的总高度，H2为所油相-乳化带的界面高度。在上述方法中，优选地，所述乳化水率的计算公式如式2所示：在式2中，Ew为乳化水率；以水相的底部为基准，H0为水相-油相的初始界面高度，H3为水相-乳化带的界面高度。在上述方法中，优选地，该方法还包括构建乳化油率与振动时间的关系曲线，或者构建乳化水率与振动时间的关系曲线的步骤。基于这一关系曲线可以获得乳化系数，乳化系数能够综合表征油水乳化速度和乳化量。在上述方法中，优选地，所述乳化系数的计算公式如式3所示在式3中，EI为乳化系数；其中，A1和A2的计算公式如式4-1或式4-2所示在式4-1中，Eo(t)为乳化油率Eo与振动时间t的关系曲线；te为截止振动的时间；Eoe为平衡乳化油率(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温乳化动态测试仪，其包括可视乳化单元，以及分别与所述可视乳化单元相连的振动单元和温度控制单元；其中，所述可视乳化单元包括可视容器、刻度尺和可视试管；其中，所述刻度尺和可视试管位于所述可视容器内；所述温度控制单元包括温度控制仪，以及分别与所述温度控制仪相连的热电偶和电热管；其中，所述电热管的加热部位，以及所述热电偶的测量部位均位于所述可视容器的内部；所述振动单元包括振动发生器，以及与所述振动发生器相连的振动调控和显示仪表。

【技术特征摘要】
1.一种高温乳化动态测试仪，其包括可视乳化单元，以及分别与所述可视乳化单元相连的振动单元和温度控制单元；其中，所述可视乳化单元包括可视容器、刻度尺和可视试管；其中，所述刻度尺和可视试管位于所述可视容器内；所述温度控制单元包括温度控制仪，以及分别与所述温度控制仪相连的热电偶和电热管；其中，所述电热管的加热部位，以及所述热电偶的测量部位均位于所述可视容器的内部；所述振动单元包括振动发生器，以及与所述振动发生器相连的振动调控和显示仪表。2.根据权利要求1所述的高温乳化动态测试仪，其中，所述刻度尺竖直设置在所述可视容器的内部；所述刻度尺的顶端与所述可视容器的顶端相连，底端处于悬空状态。3.一种高温乳化动态测试方法，其包括以下步骤：向可视试管内先加入乳化剂溶液，然后加入油样，加入油样结束后，旋紧密封塞；将可视试管置于可视容器内，向所述可视容器内注入液体介质，直至液体介质浸没所述可视试管；启动温度控制单元将液体介质加热至预定温度，以水相的底部为基准，通过刻度尺读取可视试管内水相和油相的总高度，以及水相-油相的初始界面高度；启动振动单元，以水相的底部为基准，实时读取油相-乳化带的界面高度以及水相-乳化带的界面高度，直至油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度不再变化；关闭振动单元，以水相的底部为基准，读取乳化过程结束瞬间的油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度，然后实时读取油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度，直至油相-乳化带的界面高度和水相-乳化带的界面高度不再变化或乳化带消失；确定各测试时间对应的乳化油率或乳化水率，然后确定乳化系数和乳液稳定系数，完成油水乳化性能的测试。4.根据权利要求3所述的方法，其中，可视试管内水相的底部与刻度尺上的初始刻度值在同一水平线上。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述乳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳湘安，杨长春，张立娟，张雪楠，李超跃，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11