CN107631961B - 油气界面张力测定装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气界面张力测定装置及方法，该油气界面张力测定装置包括：油气界面张力测定单元，原油供给单元，CO2供给单元；所述原油供给单元(2)和所述CO2供给单元(3)分别与所述油气界面张力测定单元(1)连接；所述原油供给单元包括：气瓶端压力表、探针端压力表、压差流量进样泵、高压液态CO2气瓶；通过原油供给单元的压差进样能够精确的控制油滴进样的体积，使得探针处能够形成稳定的液滴，从而达到定量、稳定地进样目的，采用预充油气平衡的发法，使得实验条件和地层条件的更为接近，从而能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。
Description
技术领域
本公开涉及界面张力测定技术，更具体地，涉及一种油气界面张力测定装置及方法。
背景技术
测定界面张力的方法较多，主要有毛细管法、脱环法、吊片法、气泡最大压力法、悬滴法和旋转滴法。其中应用最广泛的是吊片法，旋转滴法和悬滴法，吊片法测量的原理是利用界面张力与拉力的平衡，采用直接测力的方法测量，适用于密度差不大的两相流体间界面张力的测量；旋转滴法是把两相流体放入水平管中高速旋转，利用离心力与界面张力的平衡来间接测量，该方法要求两相能明显区分且较高密度相为透明。以上两种方法多用于液界面张力的测定。悬滴法适用于高温高压下气液两相界面张力的测量，该方法测定界面张力具有快速、精确、不扰动表面、样品用量少的优点。
2011年中国专利CN102539290A描述了高温高压界面张力测量装置和测量方法，发明人发现，该方法中界面张力实验方法中采用的是在高温高压反应釜里面充入CO2气体，通过升高压力的方法来测定原油/CO2体系的界面张力。这种实验方法与实际油藏条件存在较大的误差，由于反应釜是密闭的，经过CO2对原油不断的溶解抽提作用，反应釜内的轻烃类组分不断的富集，使得每次测定界面张力值时的组分环境都不一样，最终测得的界面张力值不准确，这种方法不能准确的反应地层流体中真实的界面张力值。
发明人发现，现有实验方法将约1ml的原油至于约1L的CO2中，使得原油相对于CO2处于无限小的状态，这相当于无限扩大了驱替前缘的抽提作用，而在一定程度上忽视了凝析作用对界面张力的影响，对实验结果造成了一定误差。
与此同时，在采用常规进样泵泵入油滴的过程中，由于压力过高会导致油滴与CO2抽提作用强烈而观察不到准确的油滴形状，从而很难判断泵入油滴的量，使得油滴形状测定不准确，使实验结果产生误差。
2014年中国专利CN104155217A提出采用连接流量控制箱的方法来达到恒速注样的目的。发明人发现，该方法存在压力急速突破的问题，当注入端压力过低的时候，不能有效驱动流量控制箱，使得注入端产生憋压现象，一旦压力突破，就会有大量油滴流入。该方法不能够有效的控制注入油滴的量。
因此有必要研发一种油气界面张力测定装置及方法，以便于能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。
发明内容
为了解决上述问题，本公开提供一种油气界面张力测定装置及方法，其能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。
本公开的一方面提供一种油气界面张力测定装置，所述装置包括：油气界面张力测定单元，原油供给单元，CO2供给单元；
所述原油供给单元和所述CO2供给单元分别与所述油气界面张力测定单元连接；
所述原油供给单元包括：气瓶端压力表、探针端压力表、压差流量进样泵、高压液态CO2气瓶；
所述高压液态CO2气瓶通过所述气瓶端压力表与所述压差流量进样泵连接，所述压差流量进样泵通过所述探针端压力表连接到所述油气界面张力测定单元。
优选地，所述油气界面张力测定单元包括反应釜，设置在反应釜内的探针、设置在反应釜底部的排液阀。
优选地，所述原油供给单元通过第一阀门与设置在反应釜内的探针连接。
优选地，所述CO2供给单元通过管道与所述油气界面张力测定单元的反应釜连通。
优选地，所述油气界面张力测定单元进一步包括：光源、放大摄像系统、计算机图像处理系统；所述反应釜的两侧设有可视窗；所述光源与所述放大摄像系统安装于所述反应釜两侧，所述光源发出的光穿过所述可视窗进入所述放大摄像系统，所述放大摄像系统与所述计算机图像处理系统连接。
优选地，所述光源、反应釜、放大摄像系统平行安装于所述反应釜支架上。
优选地，所述可是窗为蓝宝石玻璃，所述探针相对于反应釜底部垂直安装。
优选地，所述CO2供给单元包括：CO2气瓶和增压泵，能够定量的提供稳定的高压CO2气源，使得界面张力实验更加可靠准确。
本公开的另一方面提供了一种油气界面张力测定方法，该油气界面张力测定方法包括：
在反应釜中预充入原油；
对油气界面张力测定装置抽真空，设定反应釜温度；
将油样恒压转入压差流量进样泵；
开始加热，当反应釜、压差流量进样泵都达到设定温度时，将CO2气体引入反应釜；
恒定一段时间后，反应釜气体组分达到稳定状态，反应釜内压力稳定；
开始界面张力测量，提高反应釜压力至第一个CO2驱替压力测试点，放置一段时间后，待稳定后通过压差流量进样泵将原油泵入反应釜；
在探针处形成油滴，待油滴稳定后，由放大摄像系统拍下油滴图片，并根据油滴形状计算平衡界面张力。
优选地，在反应釜中预充入原油之前，包括清洗步骤，用石油醚清洗油气界面张力测定装置，洗净后用热氮气吹扫以除去残存的石油醚。
优选地，进一步包括将反应釜升压至下一个驱替压力测试点，放置一段时间后，待稳定后通过压差流量进样泵将原油泵入反应釜；在探针处形成油滴，待油滴稳定后，由放大摄像系统拍下油滴图片，并根据油滴形状计算平衡界面张力。
本公开的各方面可以通过原油供给单元的压差进样能够精确的控制油滴进样的体积，使得探针处能够形成稳定的液滴，从而达到定量、稳定的进样目的，采用预先充油气平衡的发法，使得实验条件和地层条件的更为接近，从而能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。
本公开的装置及方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本公开的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据示例性实施例的油气界面张力测定装置示意图。
附图标记说明：
1、油气界面张力测定单元；101、反应釜；102、光源；103、放大摄像系统；104、计算机图像处理系统；105、反应釜支架；106、可视窗；107、探针；108、排液阀；2、原油供给单元；201、气瓶端压力表；202、探针端压力表；203、压差流量进样泵；204、高压液态CO2气瓶；205、第一阀门；206、第二阀门；207、原油进样阀；3、CO2供给单元；301、CO2气瓶；302、增压泵。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本根据示例性实施例的油气界面张力测定装置示意图。
如图所示，该油气界面张力测定装置包括：
油气界面张力测定单元1，原油供给单元2，CO2供给单元3；原油供给单元2和CO2供给单元3分别与油气界面张力测定单元1连接；原油供给单元2包括：气瓶端压力表201、探针端压力表202、压差流量进样泵203、高压液态CO2气瓶204；所述高压液态CO2气瓶204与所述气瓶端压力表201连接，所述气瓶端压力表201与所述压差流量进样泵203连接，所述压差流量进样泵203与所述探针端压力表202连接。
优选地，压差流量进样泵的引入能够精确的控制油滴进样的体积，使得探针处能够形成稳定的液滴，从而能够捕捉准确的油滴形状。
优选地，所述油气界面张力测定单元1包括反应釜101，设置在反应釜101内的探针107、设置在反应釜101底部的排液阀108。
优选地，所述原油供给单元2通过第一阀门205与设置在反应釜101内的探针107连接。
优选地，所述CO2供给单元3通过管道与所述油气界面张力测定单元1的反应釜101连通。
优选地，所述油气界面张力测定单元1进一步包括：光源102、放大摄像系统103、计算机图像处理系统104；所述反应釜101的两侧设有可视窗106；所述光源102与所述放大摄像系统103安装于所述反应釜101两侧，所述光源102发出的光穿过所述可视窗106进入所述放大摄像系统103，所述放大摄像系统103与所述计算机图像处理系统104连接。
优选地，所述光源102、反应釜101、放大摄像系统103平行安装于所述反应釜支架105上。
优选地，所述可视窗106为蓝宝石玻璃。
优选地，所述探针107相对于反应釜101底部垂直安装，以便于形成稳定的液滴。
优选地，所述CO2供给单元3包括：CO2气瓶301和增压泵302，能够定量的提供稳定的高压CO2气源，使得界面张力实验更加可靠准确。
以下详细描述根据示例实施例的油气界面张力测定装置的工作方法，包括以下步骤：
用石油醚清洗整个实验系统，洗净后用热氮气吹扫以除去残存的石油醚；
在反应釜101中预充入原油，原油的体积为反应釜容积的1/3，这样既能够与油藏条件更为接近，又不影响对油滴形状的观察。
对油气界面张力测定装置抽真空，设定反应釜101温度；
将油样恒压转入压差流量进样泵203；
开始加热，当反应釜101、压差流量进样泵203都达到设定温度时，将CO2气体引入反应釜101；
恒定一段时间后，反应釜101气体组分达到稳定状态，反应釜101内压力稳定；
开始界面张力测量，提高反应釜压力至第一个CO2驱替压力测试点，放置一段时间后，待稳定后通过压差流量进样泵203将原油泵入反应釜101；
在探针107处形成油滴，待油滴稳定后，由放大摄像系统103拍下油滴图片，并根据油滴形状计算平衡界面张力。
优选地，将反应釜101升压至下一个驱替压力测试点，放置60分钟后，待稳定后通过压差流量进样泵203将原油泵入反应釜101；在探针107处形成油滴，待油滴稳定后，由放大摄像系统103拍下油滴图片，并根据油滴形状计算平衡界面张力。
本公开的各方面可以通过原油供给单元的压差进样能够精确的控制油滴进样的体积，使得探针处能够形成稳定的液滴，从而达到定量、稳定的进样目的，采用预先充油气平衡的发法，使得实验条件和地层条件的更为接近，从而能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。
本领域技术人员应理解，上面对本公开的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本公开的实施例的有益效果，并不意在将本公开的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种油气界面张力测定装置，其特征在于，所述装置包括：
油气界面张力测定单元(1)，原油供给单元(2)，CO2供给单元(3)；
所述原油供给单元(2)和所述CO2供给单元(3)分别与所述油气界面张力测定单元(1)连接；
所述原油供给单元(2)包括：
气瓶端压力表(201)、探针端压力表(202)、压差流量进样泵(203)、高压液态CO2气瓶(204)；
所述高压液态CO2气瓶(204)通过所述气瓶端压力表(201)与所述压差流量进样泵(203)连接，所述压差流量进样泵(203)通过所述探针端压力表(202)连接到所述油气界面张力测定单元(1)。
2.根据权利要求1所述的油气界面张力测定装置，其特征在于，所述油气界面张力测定单元(1)包括反应釜(101)，设置在反应釜(101)内的探针(107)、设置在反应釜(101)底部的排液阀(108)。
3.根据权利要求2所述的油气界面张力测定装置，其特征在于，所述原油供给单元(2)通过第一阀门(205)与设置在反应釜(101)内的探针(107)连接。
4.根据权利要求2所述的油气界面张力测定装置，其特征在于，所述CO2供给单元(3)通过管道与所述油气界面张力测定单元(1)的反应釜(101)连通。
5.根据权利要求2所述的油气界面张力测定装置，其特征在于，所述 油气界面张力测定单元(1)进一步包括：
光源(102)、放大摄像系统(103)、计算机图像处理系统(104)；
所述反应釜(101)的两侧设有可视窗(106)；
所述光源(102)与所述放大摄像系统(103)安装于所述反应釜(101)两侧，所述光源(102)发出的光穿过所述可视窗(106)进入所述放大摄像系统(103)，所述放大摄像系统(103)与所述计算机图像处理系统(104)连接。
6.根据权利要求5所述的油气界面张力测定装置，其特征在于，所述可视窗(106)为蓝宝石玻璃，所述探针(107)相对于反应釜(101)底部垂直安装。
7.根据权利要求1所述的油气界面张力测定装置，其特征在于所述CO2供给单元(3)包括：
CO2气瓶(301)和增压泵(302)。
8.一种利用权利要求1-7中任意一项所述的油气界面张力测定装置的油气界面张力测定方法，其特征在于，该方法包括：
在反应釜(101)中预充入原油；
对油气界面张力测定装置抽真空，设定反应釜(101)温度；
将油样恒压转入压差流量进样泵(203)；
开始加热，当反应釜(101)、压差流量进样泵(203)都达到设定温度时，将CO2气体引入反应釜(101)；
恒定一段时间后，使反应釜(101)气体组分达到稳定状态，反应釜(101)内压力稳定；
开始界面张力测量，将反应釜压力提高至第一个CO2驱替压力测试点， 放置一段时间后，待稳定后通过压差流量进样泵(203)将原油泵入反应釜(101)；
在探针(107)处形成油滴，待油滴稳定后，由放大摄像系统(103)拍下油滴图片，并根据油滴形状计算平衡界面张力。
9.根据权利要求8所述的油气界面张力测定方法，其特征在于，在反应釜(101)中预充入原油之前，包括清洗步骤，用石油醚清洗油气界面张力测定装置，洗净后用热氮气吹扫以除去残存的石油醚。
10.根据权利要求8所述的油气界面张力测定方法，其特征在于，进一步包括将反应釜(101)升压至下一个驱替压力测试点，放置一段时间后，待稳定后通过压差流量进样泵(203)将原油泵入反应釜(101)；
在探针(107)处形成油滴，待油滴稳定后，由放大摄像系统(103)拍下油滴图片，并根据油滴形状计算平衡界面张力。
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Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108562585B (zh) * | 2018-06-26 | 2023-06-23 | 青岛科技大学 | 一种测定co2与油相间传质系数的新方法 |
| CN110186815B (zh) * | 2019-06-27 | 2024-02-23 | 西南石油大学 | 高温高压防相变气液界面张力测定装置及测定方法 |
| CN111879666B (zh) * | 2020-07-31 | 2022-07-15 | 西南石油大学 | 一种高温超高压油气藏流体界面张力和接触角测试装置 |
| CN114414437B (zh) * | 2022-01-18 | 2023-08-25 | 中国石油大学(北京) | 界面张力和接触角的测量装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970892A (en) * | 1989-11-15 | 1990-11-20 | Enhorning Goran E | Method and apparatus for determining surface tension or if a surfactant will keep a narrow passageway open |
| CN2466631Y (zh) * | 2001-02-23 | 2001-12-19 | 山东大学 | 动态表面张力测定装置 |
| CN102539290A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气界面张力仪及油气界面张力值的测试方法 |
| CN102553871A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高温高压油气界面张力仪的清洗系统及方法 |
| CN103048247A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种co2驱油过程中测定油水界面张力变化规律的装置及方法 |
| CN103411854A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 大连理工大学 | 一种高压下悬滴或鼓泡法界面张力测量装置及测量方法 |
| CN104155217A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-11-19 | 天津大学 | 高温高压界面张力测量装置及测试方法 |
-
2016
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970892A (en) * | 1989-11-15 | 1990-11-20 | Enhorning Goran E | Method and apparatus for determining surface tension or if a surfactant will keep a narrow passageway open |
| CN2466631Y (zh) * | 2001-02-23 | 2001-12-19 | 山东大学 | 动态表面张力测定装置 |
| CN103048247A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种co2驱油过程中测定油水界面张力变化规律的装置及方法 |
| CN102539290A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气界面张力仪及油气界面张力值的测试方法 |
| CN102553871A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种高温高压油气界面张力仪的清洗系统及方法 |
| CN103411854A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 大连理工大学 | 一种高压下悬滴或鼓泡法界面张力测量装置及测量方法 |
| CN104155217A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-11-19 | 天津大学 | 高温高压界面张力测量装置及测试方法 |
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