本发明专利技术涉及一种高温高压耐酸型泡沫发生与动态评价装置；带加热套储液罐A与泡沫发生器连通；氮气供气装置A与泡沫发生器连接；液态二氧化碳供气装置与泡沫发生器连接；泡沫发生器与盘管加热炉连接，盘管加热炉上设有观察窗，观察窗外连接显微镜和摄像头组成的数据采集系统；盘管加热炉与流量温度密度仪，压差传感器A和清洗系统连接；带加热套储液罐A与带加热套储液罐B相连接后与带加热装置的岩心夹持器连接；带加热装置的岩心夹持器和围压系统、回压系统、压差传感器相连接；该发明专利技术可以模拟地层条件下的温度压力，测试泡沫液体的流变性能和粘度，测试泡沫液体的泡沫质量、粒径分布、半衰期和动态滤失、泡沫液体伤害、酸化效果等性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐酸泡沫发生和高温(177°C )高压(70MPa)泡沫液体动态性能评价装置。
技术介绍
在石油、天然气的勘探开发中，低压气井普遍存在，泡沫液体的应用逐渐增加，如泡沫酸化、泡沫压裂、泡沫洗井、泡沫冲砂、泡沫压井等。目前国内外测试泡沫液体性能的设备主要是毛细管粘度计、旋转粘度计、振动式粘度计可以测试泡沫液体流变性；地层流体分析仪可以测试泡沫的稳定性，而在模拟井底条件的高温高压下测试泡沫液体泡沫粒径分布、半衰期等和动态滤失、泡沫液体伤害、酸化效果等性能的设备未见报道，更没有联合测量上述泡沫性能的设备。国内外对泡沫流体的研究由来已久，但是大部分只是针对常温常压下泡沫流体的性能进行研究，考虑高温高压条件下泡沫性能的研究报道不多，仅是尚存争议的泡沫流变性能。专利US6807849，泡沫发生器和粘度计泡沫发生器是泵入定量的液气，并保持一定的压力进入混合器，混合器产生性能一致的泡沫，在混合器中温度可控，通过改进的旋转粘度计测量其在温度、压力条件下的粘性和流变性；中国专利《泄流型多点管式粘度计测定泡沫流变性的方法》，采用定容积发泡筒的泄流式流动，分段、多点测量泡沫沿泄流管路的流动压差及温度，适用于测定在不同的高温高压条件下泡沫的流变性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一套一种耐酸泡沫发生和高温(177°C )高压(70MPa)泡沫液体动态性能评价装置，模拟地层条件，能够单独评价地层温度、压力下泡沫液体的流变性、 泡沫质量、泡沫伤害等性能，准确的表征泡沫液体在地层条件下的真实特性；也可以联合测试高温高压下泡沫的流变、泡沫质量、粒径分布、半衰期等和动态滤失、泡沫液体伤害、酸化效果等性能，得到泡沫液体体系对碳酸岩及砂岩地层的增产效果、泡沫液体体系在多孔介质中的流体力学行为等。本专利技术所提出的“高温高压耐酸型泡沫发生和动态评价装置”将泡沫发生、动态评价与地层伤害/酸化评价系统有机结合在一起，(1)是一台可按比例控制液体和气体的注入量的设备；( 可以在线测定高温高压下泡沫液体泡沫质量、泡沫密度、半衰期等性能， 同时测定泡沫液体的流变性、滤失伤害性能的设备；C3)本专利技术装置分为三套测试系统泡沫发生与动态评价系统(最高测试温度能达到177°C，最高测试压力35MPa)、地层伤害/酸化评价试验系统(最高测试温度能达到177°C，最高测试压力70MPa)。本专利技术所述的高温高压耐酸型泡沫发生与动态评价装置发生稳定泡沫的设备是泡沫发生器和循环泵；测试泡沫液体流变性能的设备是毛细管粘度计；测试泡沫密度、泡沫液体温度、流量的设备是流量温度密度仪；测试泡沫半衰期和泡沫粒径分布的主要设备是显微镜和摄像头；测试泡沫滤失、泡沫液体伤害性能的设备是岩心夹持器和压力、压差传3感器。上述测试系统中液罐、管线、阀门等均采用哈氏合金，耐酸腐蚀。上述泡沫发生与动态评价系统包括带加热套储液罐A、高压容积式柱塞泵、泡沫发生器、氮气供气装置A和液态二氧化碳供气装置、氮气增压泵、二氧化碳高压容积式柱塞泵、循环泵、盘管加热炉、数据采集系统、流量温度密度仪，压差传感器A和清洗系统；带加热套储液罐A通过阀门经由高压容积式柱塞泵与泡沫发生器连通；氮气供气装置A通过流量计，氮气增压泵、三向阀与泡沫发生器连接；液态二氧化碳供气装置经由二氧化碳高压容积式柱塞泵三向阀与泡沫发生器连接；泡沫发生器与循环泵连通，循环泵与盘管加热炉连接，盘管加热炉上设有观察窗，观察窗外连接显微镜和摄像头组成的数据采集系统；盘管加热炉与流量温度密度仪，压差传感器A和清洗系统连接。上述地层伤害/酸化评价试验系统包括带加热套储液罐A、高压容积式柱塞泵相、带加热套储液罐B、流量温度密度仪、带加热套的岩心夹持器和压差传感器、围压系统和回压系统；带加热套储液罐A通过阀门，经由高压容积式柱塞泵与带加热套储液罐B相连接后与流量温度密度仪连接，经由阀门与带加热装置的岩心夹持器连接；带加热装置的岩心夹持器和围压系统、回压系统、压差传感器A ；压差传感器B、压差传感器C、压差传感器D相连接。联合评价系统包括泡沫发生与动态评价系统和地层伤害/酸化评价试验系统。上述系统中用于模拟地层环境温度的温控系统包括液罐加热套、岩心夹持器加热套、加热炉、管路加热套、温控仪组成，温度可在常温 177°C调节。上述系统中用于模拟地层环境压力的是高压容积式柱塞泵、气体增压泵和调压阀等组成，压力可在常压 70ΜΙ^调节。上述系统中流量温度密度仪用于实时在线测定泡沫液体流量、温度和密度。上述系统中显微镜和摄像头用于测试泡沫半衰期和泡沫粒径分布。上述系统所有的数据采集和数据处理均由软件系统完成，所有高温高压及泡沫粒径和半衰期的测试均由计算机的流程图控制操作，窗口流程图击活、输入、控制、更改操作简单自动。每一步操作均会弹出提示窗提示，所有数据可以被OFFICE软件调用。上述系统中控制软件安装于计算机中，是直观的操作界面。泡沫液体发生和动态性能评价系统控制软件可以控制液体和气体的注入量，形成实验所需要的泡沫质量，在软件上设置试验温度，在线测试泡沫流量、温度、密度等泡沫性能；并可以控制摄像头拍摄照片，传输数据，对图片进行分析，从而得到泡沫粒径分布规律。软件测试和分析的数据均存储为 Microsoft Excel 格式。(1)泡沫发生与动态评价系统可以单独测定在不同的高温高压条件下泡沫粒径分布、泡沫质量、泡沫密度，泡沫半衰期、泡沫粘度、流变等性能；( 地层伤害/酸化系统可对不同流体通过岩芯前后的渗透率进行测定，从而得到不同流体对地层渗透率的伤害程度； (3)两套系统联合使用，可以评价泡沫类液体在不同的高温高压条件下的泡沫粒径分布、泡沫质量、泡沫密度，泡沫半衰期、流变性能和岩心伤害性能。该专利技术可以模拟地层条件下的温度压力，不仅可以测试泡沫液体的流变性能和粘度，还可以测试泡沫液体的泡沫质量、粒径分布、半衰期等和动态滤失、泡沫液体伤害、酸化效果等性能。附图说明图1高温高压耐酸型泡沫发生与动态评价装置结构示意图。图中1、带加热套储液罐A ;2、氮气供气装置A ;3、液态二氧化碳供气装置；4、二氧化碳高压容积式柱塞泵；5、高压容积式柱塞泵；6、流量计；7、气体增压泵；8、三向阀；9、 流量温度密度仪A ;10、泡沫发生器；11、盘管加热炉；12、循环泵；13、数据采集系统；14、观察窗；15、压差传感器A ;16、压差传感器B ;17、压差传感器C ;18、压差传感器D ;19、流量温度密度仪B ；20、带加热套储液罐B ；21、气动液压泵；22、氮气供气装置B ;23、回压系统；24、 带加热套的岩心夹持器；25、围压系统；26、清洗系统。图2泡沫液体温度、密度、流变性能和半衰期测试流程图。图3泡沫液体粒径分布测试分析流程图。具体实施方法实施例1所述的高温高压耐酸型泡沫发生与动态评价装置由泡沫发生与动态评价系统和地层伤害/酸化评价试验系统、计算机控制系统构成；泡沫发生与动态评价系统包括带加热套储液罐Al、高压容积式柱塞泵5、泡沫发生器10、氮气供气装置A2和液态二氧化碳供气装置3、气体增压泵7、二氧化碳高压容积式柱塞泵4、循环泵12、盘管加热炉11、数据采集系统13、流量温度密度仪9，压差传感器A15 和清洗系统26 ；带加热套储液罐Al通过阀门本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高温高压耐酸型泡沫发生与动态评价装置，其特征在于：包括：泡沫发生与动态评价系统，测试温度常温－－１７７℃，测试压力常压－－３５Ｍｐａ；地层伤害／酸化评价试验系统，测试温度常温－－１７７℃，测试压力常压－－７０ＭＰａ；泡沫发生与动态评价系统包括：带加热套储液罐Ａ、高压容积式柱塞泵、泡沫发生器、氮气供气装置Ａ和液态二氧化碳供气装置、气体增压泵、二氧化碳高压容积式柱塞泵、循环泵、盘管加热炉、数据采集系统、流量温度密度仪，压差传感器Ａ和清洗系统；带加热套储液罐Ａ通过阀门经由高压容积式柱塞泵与泡沫发生器连通；氮气供气装置Ａ通过流量计，气体增压泵、三向阀与泡沫发生器连接；液态二氧化碳供气装置经由二氧化碳高压容积式柱塞泵三向阀与泡沫发生器连接；泡沫发生器与循环泵连通，循环泵与盘管加热炉连接，盘管加热炉上设有观察窗，观察窗外连接显微镜和摄像头组成的数据采集系统；盘管加热炉与流量温度密度仪，压差传感器Ａ和清洗系统连接；上述地层伤害／酸化评价试验系统包括：带加热套储液罐Ａ、高压容积式柱塞泵相、带加热套储液罐Ｂ、流量温度密度仪、带加热套的岩心夹持器和压差传感器、围压系统和回压系统；带加热套储液罐Ａ通过阀门，经由高压容积式柱塞泵与带加热套储液罐Ｂ相连接后与流量温度密度仪连接，经由阀门与带加热装置的岩心夹持器连接；带加热装置的岩心夹持器和围压系统、回压系统、压差传感器Ａ；压差传感器Ｂ、压差传感器Ｃ、压差传感器Ｄ相连接。...
【技术特征摘要】
1.一种高温高压耐酸型泡沫发生与动态评价装置，其特征在于包括泡沫发生与动态评价系统，测试温度常温一177°C，测试压力常压一35Mpa ；地层伤害/酸化评价试验系统，测试温度常温一177°C，测试压力常压--70MPa ；泡沫发生与动态评价系统包括带加热套储液罐A、高压容积式柱塞泵、泡沫发生器、 氮气供气装置A和液态二氧化碳供气装置、气体增压泵、二氧化碳高压容积式柱塞泵、循环泵、盘管加热炉、数据采集系统、流量温度密度仪，压差传感器A和清洗系统；带加热套储液罐A通过阀门经由高压容积式柱塞泵与泡沫发生器连通；氮气供气装置 A通过流量计，气体增压泵、三向阀与泡沫发生器连接；液态二氧化碳供气装置经由二氧化碳高压容积式柱塞泵三向阀与泡沫发生器连接；泡沫发生器与循环泵连通，循环泵与盘管加热炉连接，盘管加热炉上设有观察窗，观察窗外连接显微镜和摄像头组成的数据采集系统；盘管加热炉与流量温度密度仪，压差传感器A和清洗系统连接；上述地层伤害/酸化评价试验系统包括带加热套储液罐A、高压容积式柱塞泵相、带加热套储液罐B、流量温度密度仪、带加热套的岩心夹持器和压差传感器、围压系统和回压系统；带加热套储液罐A通过阀门，经由高压容积式柱塞泵与带加热套储液罐B相连接后与流量温度密度仪连接，经由阀门与带加热装置的岩心夹持器连接；带加热装置的岩心夹持器和围压系统、回压系统、压差传...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘友权，张燕，唐永帆，张永国，石晓松，陈鹏飞，王小红，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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