CN104535743B - 一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，它包括一盛装容器、一平流泵、一恒温箱和一接收容器；恒温箱内垂向设置一填砂管；盛装容器通过管路连接所述平流泵的进口，平流泵的出口通过管路连接所述填砂管的进口，填砂管的出口通过管路连接所述接收容器，且填砂管的出口与接收容器之间设置一流量控制阀。本发明不但操作简单，而且能够准确模拟地层矿物对防垢剂动态吸附量的大小。

Description

一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置
技术领域
本发明涉及油田化学领域，特别是关于一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置。
背景技术
在油田进行注水开采的作业过程中，为了解决注入水自身或者与地层水的结垢问题，常在注水系统投加化学防垢剂。防垢剂被地层矿物吸附量的大小，直接关系到防垢效果的好坏、在地层的作用距离以及有效期的长短。
现有技术中评价地层矿物对防垢剂吸附性能的实验为静态吸附实验和动态岩心驱替实验。其中，静态吸附实验虽然操作方法简单，但是不能很好的模拟地层中防垢剂与岩石的动态接触吸附情况，所以静态吸附实验结果只能作为地层矿物对防垢剂吸附性能评价的一个参考；而动态岩心驱替实验评价防垢剂吸附性能时，通常是用现场取回的一批天然岩心进行不同防垢剂在不同条件下的动态驱替吸附实验，由于各个天然岩心矿物组成、孔隙度大小、渗透率大小均存在差异，所以影响到动态驱替实验结果的对比性，不足以说明地层矿物对防垢剂的动态吸附性能好与差，而且此方法需要进行多次平行实验，要求能够提供足够多的目标区块油田的天然岩心，才能准确测定出防垢剂动态吸附性能，而现实操作中，通常难以收集到较多的天然岩心，所以用此法准确测定防垢剂动态吸附性能操作较麻烦，并且准确度不高。因此，有必要研制出一种能够模拟地层矿物对防垢剂吸附量大小的行之有效的评价装置。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种不但操作简单，而且能够准确模拟地层矿物对防垢剂动态吸附量大小的地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置。
为实现上述技术目的，本发明采取以下技术方案：一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，它包括一盛装容器、一平流泵、一恒温箱和一接收容器；所述恒温箱内垂向设置一填砂管；所述盛装容器通过管路连接所述平流泵的进口，所述平流泵的出口通过管路连接所述填砂管的进口，所述填砂管的出口通过管路连接所述接收容器，且所述填砂管的出口与所述接收容器之间设置一流量控制阀。
所述填砂管包括一圆柱形管体，所述圆柱形管体的顶部和底部分别插设一圆柱形法兰接头，且所述圆柱形法兰接头与所述圆柱形管体内壁紧密贴合，所述圆柱形管体的顶部设置一隔板，所述隔板上均匀分布有若干通孔；所述圆柱形管体的底部设置一筛网；每一所述圆柱形法兰接头通过一中空螺母连接外部管路。
所述恒温箱内还包括一盘管，所述盘管串联连接在所述平流泵与所述填砂管之间，所述盘管的进口通过管路连接所述平流泵的出口，所述盘管的出口通过管路连接所述填砂管。
所述恒温箱内还设置一用于对填砂管进行支撑的固定装置，所述固定装置包括一底座、一支撑架和两半圆形压板；所述底座顶部固定连接所述支撑架，所述支撑架上间隔固定设置两所述半圆形压板，其中，每一所述半圆形压板上均开设一用于插设所述填砂管的圆通孔。
所述填砂管上设置刻度线。
所述管路均采用钢管。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于将同一的模拟地层矿物置于垂向设置的填砂管内部，并使得防垢剂溶液依次流经模拟矿物、流量控制阀后最终进入接收容器中，通过测量计算能够准确可靠地得出模拟地层矿物对防垢剂吸附量的大小，且本发明由于将填砂管设置于恒温箱中，保证了通过填砂管的防垢剂溶液和恒温箱的温度一致，准确地模拟地层温度下防垢剂与地层矿物接触吸收的状态，进一步保证了防垢剂吸附试验结果的准确性。2、本发明由于在填砂管的顶部设置隔板，且该隔板上均匀分布若干通孔，使得防垢剂溶液能够均匀洒向填砂管，进而使得填砂管内的模拟地层矿物能够充分吸收防垢剂溶液，使得试验结果更加的准确。3、本发明由于在填砂管的进口处连接一盘管，且将该盘管置于恒温箱中，使得防垢剂溶液在进入填砂管之前能够充分预热，进一步保证试验结果的准确性。本发明结构简单，操作方便可以广泛应用于地层矿物对防垢剂动态吸附的评价试验中。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的填砂管结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明的地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置包括一盛装容器1、一平流泵2、一恒温箱3和一接收容器4；其中，恒温箱3内垂向设置一填砂管5；盛装容器1通过管路连接平流泵2的进口，平流泵2的出口通过管路连接填砂管5的进口，填砂管5的出口通过管路依次连接一流量控制阀6和接收容器4，且流量控制阀6和接收容器4之间设置一快速接头7。
上述实施例中，填砂管5包括一圆柱形管体51，圆柱形管体51的顶部和底部分别插设一圆柱形法兰接头52，且圆柱形法兰接头52与圆柱形管体51内壁紧密贴合，圆柱形管体51的顶部设置一隔板53，隔板53上均匀分布有若干通孔54；圆柱形管体51的底部设置一筛网55；每一圆柱形法兰接头52通过一中空螺母56连接外部管路，其中，圆柱形法兰接头52与中空螺母56通过丝扣连接。
上述实施例中，恒温箱3内还可以包括一盘管8，盘管8串联连接在平流泵2与填砂管5之间，盘管8的进口通过管路连接平流泵2的出口，盘管8的出口通过管路连接填砂管5，且盘管8与填砂管5之间设置一快速接头7。
上述实施例中，恒温箱3内还设置一用于对填砂管5进行支撑的固定装置9，固定装置9包括一底座91、一支撑架92和两半圆形压板93；底座91顶部固定连接支撑架92，支撑架92上间隔固定设置两半圆形压板93，其中，每一半圆形压板93上均开设一用于插设填砂管4的圆通孔。
上述实施例中，填砂管5上设置刻度线，用于直观显示填砂管5内的地层矿物质容量。
上述实施例中，本发明中的所有管路均采用钢管。
上述实施例中，填砂管5可以采用玻璃管。
下面通过具体实施例详细说明本发明的地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置进行地层矿物对防垢剂动态吸附的评价试验过程：
配制初始浓度为c0的防垢剂溶液并放于盛装容器1中；采用高岭石、伊利石、蒙脱石、石英砂等纯矿物按照目标井位的地层矿物组成配制出模拟矿物；取一定质量为m的模拟矿物装入填砂管5至刻度线(图中未示出)，压实填砂管5内的模拟矿物后，将填砂管5固定在固定装置9上，连接好各部分管路，关闭流量控制阀6；设置恒温箱3的实验温度T；平流泵2将盛装容器1内的防垢剂溶液泵入填砂管5内，待防垢剂溶液充满填砂管5时，打开流量控制阀6，控制一定的流速u，开始吸附实验，通过接收容器4收集流出填砂管5的防垢剂溶液，整个实验时间为t；
完成实验后，测定接收容器4内的防垢剂浓度为c，并通过流速u和验时间t计算出流经填砂管4的溶液体积v＝ut；并通过公式Γt＝[(c0-c)v]/m计算出实验时间t内地层矿物对防垢剂的动态累积吸附量；式中Γt为防垢剂的动态累积吸附量，单位为mg/g；c0，c为地层矿物吸附前后液相中的防垢剂浓度，单位为mg/L；v为流经吸附体系中的液相体积，单位为mL；m为地层矿物的质量，单位为g。
上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，其特征在于：它包括一盛装容器、一平流泵、一恒温箱和一接收容器；所述恒温箱内垂向设置一填砂管；所述盛装容器通过管路连接所述平流泵的进口，所述平流泵的出口通过管路连接所述填砂管的进口，所述填砂管的出口通过管路连接所述接收容器，且所述填砂管的出口与所述接收容器之间设置一流量控制阀；
所述填砂管包括一圆柱形管体，所述圆柱形管体的顶部和底部分别插设一圆柱形法兰接头，且所述圆柱形法兰接头与所述圆柱形管体内壁紧密贴合，所述圆柱形管体的顶部设置一隔板，所述隔板上均匀分布有若干通孔；所述圆柱形管体的底部设置一筛网；每一所述圆柱形法兰接头通过一中空螺母连接外部管路。
2.如权利要求1所述的一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，其特征在于：所述恒温箱内还包括一盘管，所述盘管串联连接在所述平流泵与所述填砂管之间，所述盘管的进口通过管路连接所述平流泵的出口，所述盘管的出口通过管路连接所述填砂管。
3.如权利要求1所述的一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，其特征在于：所述恒温箱内还设置一用于对填砂管进行支撑的固定装置，所述固定装置包括一底座、一支撑架和两半圆形压板；所述底座顶部固定连接所述支撑架，所述支撑架上间隔固定设置两所述半圆形压板，其中，每一所述半圆形压板上均开设一用于插设所述填砂管的圆通孔。
4.如权利要求2所述的一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，其特征在于：所述恒温箱内还设置一用于对填砂管进行支撑的固定装置，所述固定装置包括一底座、一支撑架和两半圆形压板；所述底座顶部固定连接所述支撑架，所述支撑架上间隔固定设置两所述半圆形压板，其中，每一所述半圆形压板上均开设一用于插设所述填砂管的圆通孔。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，其特征在于：所述填砂管上设置刻度线。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种地层矿物对防垢剂动态吸附的评价装置，其特征在于：所述管路均采用钢管。
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