【技术实现步骤摘要】
一种高温高压泡沫流体高效生成及性能评价装置
[0001]本专利技术属于泡沫流体性能评价领域,涉及一种能在高温高压条件下高效生成泡沫并评价其性能的多功能装置。
技术介绍
[0002]泡沫作为多孔膜状分散体系,被广泛应用于石油钻井、调剖、堵水和驱油等领域中。能够生成泡沫的试剂有多种,现目前,大多数配制的泡沫基液都由多种表面活性剂和聚合物试剂复配而成。复配体系的泡沫特性尚未可知,因此,对于不同条件下泡沫起泡性和稳泡性的研究非常有必要。
[0003]目前对泡沫起泡性和稳定性的研究,主要是观测起泡体积和半衰期,这需要泡沫尽可能高效地生成。从泡沫结构可知,其主要由液膜包裹气体,要想尽可能多地生成泡沫,就要思考如何使气液能够充分碰撞接触。
[0004]对于起泡体积和半衰期的测定,通常情况下是将泡沫基液放入高速搅拌机中,待搅拌完全后,将其倒入带有刻度的容器中读取。但泡沫是热力学不稳定体系,从产生的那一刻起即开始衰变,环境的改变对于泡沫生成及稳定影响很大。因此,控制测定过程的温度、压力及避免蒸发作用等是非常有必要的,这就要尽量控制生成前后环境的一致性,才能保证观测的相对准确。而泡沫在一定压力下起泡和稳泡性的研究具有一定的挑战性,如何有效控制其压力的稳定是研究压力对泡沫影响的关键。
[0005]同时,当泡沫流体运用于石油钻井、驱油、油气运移等方面时,环境通常极端,高温、高矿化度和含油情况下对于泡沫的生成和稳定会有很大的影响,这就需要研究泡沫的耐油耐盐及抗温等性能,以提供性能良好的介质。
[0006]因此, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高温高压泡沫流体高效生成及性能评价装置,采用在高温高压下增大气液接触面积的方法来高效生成泡沫,同时可以评价泡沫的耐油抗盐等性能,其特征在于:该装置包括高压反应釜、水浴恒温箱、多孔空心钢圆板、转动器、多层螺旋钢丝网、弹簧合页铰链、涡状气体扩散器、LED灯、阀门、螺杆泵、压力变送器、温度变送器、储液罐、储气罐、电脑终端及数据采集系统组成;如图(2)与图(3)所示,高压反应釜(1)上釜盖由耐温硅橡胶密封圈密封,上下釜盖由螺钉压实,使气体不会漏出;上釜盖上部为转动器(6),转动器下侧为连接柱,连接柱包括内圆柱(9)和外圆环(8),内圆柱与外圆环间有一定的间隙,可供气体流至多孔空心钢圆板内,如图(5)所示;外圆环外侧与高压反应釜上釜盖中心焊接固定,不可转动,转动器内有一轴承,内圆柱向上与转动器内的轴承连接,向下连接多孔空心钢圆板,三者相对固定,可由转动器带动内圆柱和多孔空心钢圆板转动,内圆柱上连接有温度变送器和压力变送器,与电脑终端及数据采集分析设备(21)相连,可实时测量釜内压力和温度;圆孔C(5)连接储液罐(24),打开阀门B(27)及螺杆泵(23),储液罐(24)中的泡沫基液即可注入釜内;高压反应釜侧面分为外壁面、水浴保温层和内壁面,内外壁面上下均由釜盖压实,水浴保温层在内外壁面间的空隙,外壁面一下一上开有圆孔I(30)和圆孔J(31),圆孔I为进液孔,圆孔J为出液孔,两圆孔均只穿透外壁面,且向外都连接到水浴恒温箱(32),将水浴恒温箱设定到所需温度,其所装液体的温度会逐渐改变,再打开循环功能,液体开始在水浴保温层和水浴恒温箱之间循环,从而改变釜内温度;外壁面材料为不锈钢,内壁面材料为石英,内外均具有较高的的承压能力;同时反应釜侧面有一条刻度线(3),刻度线处只有内壁面,可以观察到高压反应釜内泡沫的起泡高度,其四周由外壁面的不锈钢内嵌至与内壁面无缝接触而实现密封;刻度线对称位置处也只有内壁面,通过LED灯(25)照射后更易读出起泡高度,其四周同样由外壁面的不锈钢内嵌至与内壁面无缝接触而实现密封;与内圆柱相连的多孔空心钢圆板分为内圆板和固定环,以(16)为分界,二者采用密闭式可转动连接,内圆板可随内圆柱转动,固定环与高压反应釜内壁面间完全密封固定,液体不会向下泄漏,内圆板上有多个圆孔H(20)贯穿,内圆板的下底面圆孔H旁都固定有弹簧合页铰链(14),弹簧合页铰链与半圆片(15)相连接,半圆片在内圆板圆孔H下侧,如图(4)所示;在弹簧合页铰链的弹性力作用下,没有气体流通时半圆片将内圆板底面的圆孔H密封,在气流的冲击下,半圆片会向下翻开;圆孔A(2)在高压反应釜侧面最下部,与下釜盖最上端等高,在一定压力下能够有效排出釜内泡沫及泡沫基液;涡状气体扩散器如图(6)所示,连接柱上的圆孔F(17)与涡状气体扩散器的入气圆孔E(11)连接,且圆孔F向上通往连接柱的间隙,与转动器(6)上的注气圆孔D(7)相通,圆孔D向外连接储气罐(22),打开阀门C(28)后,气体通过储气罐流至圆孔D,再由圆孔D经连接柱的间隙,由连接柱下端的圆孔F流入至涡状气体扩散器上的圆孔E,涡状气体扩散器在多孔空心钢圆板正上方,与其相对固定,二者可相对静止转动,涡状气...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙杰,王自强,丁伟,崔校青,李家庆,郑智益,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:
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