CN110376096A - 泡沫油流体特性监测装置 - Google Patents
泡沫油流体特性监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110376096A CN110376096A CN201910661987.4A CN201910661987A CN110376096A CN 110376096 A CN110376096 A CN 110376096A CN 201910661987 A CN201910661987 A CN 201910661987A CN 110376096 A CN110376096 A CN 110376096A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foam oil
- sealing shell
- shell
- closeouts
- cyclic annular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 93
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 59
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000009605 growth rhythm Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N2011/006—Determining flow properties indirectly by measuring other parameters of the system
- G01N2011/008—Determining flow properties indirectly by measuring other parameters of the system optical properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N2021/8405—Application to two-phase or mixed materials, e.g. gas dissolved in liquids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N2021/8411—Application to online plant, process monitoring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明提供一种泡沫油流体特性监测装置,通过将载玻片设置在密封外壳的腔室内,并在密封外壳的顶壁形成有第一透光区,图像采集装置位于第一透光区的上方,用于采集载玻片上泡沫油的发育过程,以分析泡沫油的流体特性;加热装置与密封外壳连接,测温装置的感温端与密封外壳连接,测温装置的显示端位于密封外壳的外部,增压装置与密封外壳的腔室连通,供液装置位于密封外壳的外部,且通过输液管与载玻片表面连通。本发明能够实时观测不同温度及压力下的泡沫油中泡沫的起泡、生长、破灭的连续发育过程以及泡沫油的流动过程,从而实现特定条件下泡沫油的可视化监测,为泡沫油驱替实验及生长、流动机理研究打下基础。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域,尤其涉及一种泡沫油流体特性监测装置。
背景技术
近年来,在加拿大和委内瑞拉几个稠油油藏的溶解气驱开采过程中,出现了“泡沫油”现象,该泡沫油的油相连续,且气相呈许多小气泡的形式滞留在油相中,具备较高的采油速度、较低的生产汽油比以及较高的一次采收率等开发特点。观察泡沫油的油相中气泡成核及其生长规律,描述稠油和稀油所表现的不同气泡生长现象,对研究泡沫油对于稠油油藏的增产有重要意义。
现有的高温高压实验装置,能够模拟地层高温高压状况,但由于泡沫油流体在不同的高温高压条件下特征变化较为敏感,同时需要对泡沫油流体中泡沫的起泡、生长、破灭的连续过程进行精确观测与分析,而现有的实验装置无法对不同温度及压力条件下的泡沫发育和泡沫油流动全过程进行监测和分析,应用范围受到很大限制。
发明内容
本发明提供一种泡沫油流体特性监测装置,以解决现有技术中的实验装置无法对特定条件下的泡沫油的发育过程进行实时监测与分析的问题。
本发明提供一种泡沫油流体特性监测装置,包括:密封外壳、载玻片、加热装置、测温装置、增压装置、图像采集装置、供液装置;
所述载玻片设置在所述密封外壳的腔室内,所述密封外壳的顶壁形成有第一透光区,所述图像采集装置位于所述第一透光区的上方,用于采集所述载玻片上泡沫油的发育过程,以分析所述泡沫油的流体特性;所述加热装置与所述密封外壳连接,所述测温装置的感温端位于所述密封外壳的腔室内,所述测温装置的显示端位于所述密封外壳的外部,所述增压装置与所述密封外壳的腔室连通,所述供液装置位于所述密封外壳的外部,且通过输液管与所述载玻片载玻片表面连通。
可选地,还包括冷光源;
所述密封外壳的底壁形成有第二透光区,所述冷光源位于所述第二透光区的下方,以使所述冷光源发出的光线透过所述第二透光区并照射在所述载玻片上。
可选地,所述密封外壳包括第一透明件、第二透明件和呈环状结构的壳体;
所述第一透明件作为第一透光区封堵所述壳体的顶部开口,所述第二透明件作为第二透光区封堵所述壳体的底部开口,所述载玻片水平设置在所述第一透明件与所述第二透明件之间。
可选地,所述泡沫油流体特性监测装置还包括第一环状封堵件和第二环状封堵件;
所述第一环状封堵件设置在所述壳体的顶部,所述第一透明件的一部分伸入所述壳体的内壁,另一部分伸入所述第一环状封堵件的内壁,且所述第一环状封堵件的中心孔暴露所述第一透明件的至少部分;
所述第二环状封堵件设置在所述壳体的底部,所述第二透明件的一部分伸入所述壳体的内壁,另一部分伸入所述第二环状封堵件的内壁,且所述第二环状封堵件的中心孔暴露所述第二透明件的至少部分。
可选地,所述冷光源的固定段嵌设于所述第二环状封堵件的内部,所述冷光源的发光段位于所述第二环状封堵件的中心孔内。
可选地,所述加热装置包括控制器、继电器、加热件;所述测温装置为温度传感器;
所述温度传感器的一端位于所述密封外壳的腔室内,所述温度传感器的另一端与所述控制器的入口端通信连接;所述控制器的出口端通过所述继电器与所述加热件电连接;所述加热件与所述密封外壳连接;
所述加热装置还包括显示屏,所述显示屏与所述控制器通信连接,以显示所述温度传感器检测到的温度与所述控制器的预设温度。
可选地,所述加热件为顶部和底部均设有开口的环状套筒,所述环状套筒包括相对设置在所述环状套筒的轴线两侧的第一部分和第二部分;
所述壳体、第一环状封堵件及第二环状封堵件共同形成上下具有开口的筒状件,所述第一部分和所述第二部分相对套设在所述筒状件的轴线两侧的外壁上,且所述第一部分与所述第二部分在垂直于所述环状套筒的轴线的方向上的一端铰接,另一端可拆卸连接。
可选地,所述图像采集装置包括位于所述第一透光区上方的显微镜和与所述显微镜通信连接的处理器,所述处理器用于对所述显微镜采集到的图像信息进行显示和分析。
可选地,所述泡沫油流体特性监测装置还包括固定底座和设置在所述固定底座上的支撑杆;
所述密封外壳与所述加热装置位于所述固定底座上,所述显微镜通过横杆固定在所述支撑杆上,所述横杆滑设在所述支撑杆上,所述显微镜能够绕所述横杆的轴线转动。
可选地,所述泡沫油流体特性监测装置还包括泄压阀,所述泄压阀与所述密封外壳的腔室连通;
和/或,所述供液装置包括储液容器、加压泵和第一阀门;
所述储液容器的入口与所述加压泵连通,所述储液容器的出口通过所述输液管与所述载玻片表面连通,所述第一阀门设置在所述输液管上;
和/或,所述泡沫油流体特性监测装置还包括出口管道以及第二阀门;
所述出口管道的一端与所述载玻片连通,所述出口管道的另一端伸出至外部,并与所述第二阀门连接。
本发明提供一种泡沫油流体特性监测装置,通过在密封外壳内设置载玻片,并将供液装置通过输液管与载玻片的表面连通,以为载玻片上提供泡沫油液体,同时在密封外壳的顶壁上设置第一透光区,图像采集装置设置在第一透光区的上方,以透过该第一透光区采集载玻片上泡沫油中泡沫的起泡、生长、破灭的连续发育过程以及泡沫油的流动过程,从而分析该泡沫油的流体特性。在密封外壳上还连接有用于为载玻片所处的腔室环境进行加热的加热装置,从而为载玻片上的泡沫油提供不同的环境温度,测温装置实时该腔室环境的温度,以精确控制泡沫油的环境温度,同时,在密封外壳的外部还设置有增压装置,该增压装置的一端与密封外壳的腔室连通,用于为该腔室提供不同的环境压力,并通过增压装置上的压力表精确控制腔室内的压力。本发明的泡沫油流体特性监测装置,能够实时观测不同温度及压力下的泡沫油中泡沫的起泡、生长、破灭的连续发育过程以及泡沫油的流动过程,从而实现特定条件下泡沫油的可视化监测,为泡沫油驱替实验及生长、流动机理研究打下基础。
本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的泡沫油流体特性监测装置的剖视图;
图2是图1中密封外壳与加热装置连接在一起的结构示意图;
图3是图1中密封外壳与供液装置连接在一起的结构示意图。
附图标记说明:
101-密封外壳;
1011-第一透光区;
1012-第二透光区;
1013-第一透明件;
1014-第二透明件;
1015-壳体;
102-载玻片;
103-加热装置;
1031-控制器;
1032-继电器;
1033-加热件;
1033a-第一部分;
1033b-第二部分;
104-测温装置;
105-增压装置;
106-图像采集装置;
1061-显微镜;
1062-处理器;
107-供液装置;
1071-储液容器;
1072-加压泵;
1073-第一阀门;
108-冷光源;
109-第一环状封堵件;
110-第二环状封堵件;
111-固定底座;
112-支撑杆;
113-横杆;
114-出口管道;
115-第二阀门;
116-泄压阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
图1是本发明一实施例提供的泡沫油流体特性监测装置的剖视图。参照图1所示,本实施例提供一种泡沫油流体特性监测装置,包括密封外壳101、载玻片102、加热装置103、测温装置104、增压装置105、图像采集装置106、供液装置107。其中,载玻片102设置在密封外壳101的腔室内,密封外壳101的顶壁形成有第一透光区1011,图像采集装置106位于第一透光区1011的上方,用于采集载玻片102上泡沫油的发育过程,以分析泡沫油的流体特性。加热装置103与密封外壳101连接,用于为该密封外壳101加热从而改变泡沫油的环境温度。测温装置104的感温端与密封外壳101连接,用于检测泡沫油的环境温度,测温装置104的显示端位于密封外壳101的外部,以便于实验人员读取测温装置104所检测到的温度值。增压装置105与密封外壳101的腔室连通,用于改变泡沫油所处的环境压力。供液装置107位于密封外壳101的外部,且通过输液管与载玻片载玻片102表面连通,以便于向载玻片102的表面提供泡沫油。
本实施例中,该载玻片102采用玻璃腐蚀模型,其厚度为0.33cm,可视孔道区域的尺寸为40mm,该载玻片102能够承受外部30Mpa压力,且能够模拟水平井沿程泡沫油流体特征变化,为在不同温度与压力下对泡沫油的流动形态和驱替过程进行仿真提供基础。本实施例的增压装置105具体可以采用现有技术中的增压泵,具体的增压工作原理可以参照现有的增压泵的工作原理,此处不再赘述。
本实施例的泡沫油流体特性监测装置的具体工作过程如下:
首先将图像采集装置106的采集镜头调整至第一透光区1011的上方,以便于使该图像采集装置106透过第一透光区1011采集到载玻片102上的泡沫油;启动加热装置103,以对密封外壳101进行加热,并同时打开测温装置104,实时检测密封外壳101的腔室内的温度,直至该密封外壳101内的温度达到预设温度值,关闭加热装置103。打开供液装置107,向载玻片102的表面打入泡沫油液体。当载玻片102的孔道中填充满泡沫油流体时,启动增压装置105,提升密封外壳101内部的压力值,以使泡沫油的环境形成高压环境,当密封外壳101内部的压力值达到预设压力值,关闭增压装置105。
当密封外壳101的内腔中形成高压高温环境后,关闭增压装置105,保持密封外壳101内的压力恒定,启动与密封外壳101连接的加热装置103,对载玻片102所处的环境进行加热,并在不同的温度下通过图像采集装置106采集位于载玻片102上的泡沫中泡沫的气泡、生长、破灭的连续过程,并对采集到的图像进行分析处理。
当密封外壳101内腔中的温度达到预设温度后,停止加热,启动增压装置105,图像采集装置106采集位于载玻片102上的泡沫中泡沫的气泡、生长、破灭的连续过程,观察分析不同压力条件下气泡随时间的生长规律。
基于上述可知,本实施例通过在密封外壳101内设置载玻片102,并将供液装置107通过输液管与载玻片102的表面连通,以为载玻片102上提供泡沫油液体,同时在密封外壳101的顶壁上设置第一透光区1011,图像采集装置106设置在第一透光区1011的上方,以透过该第一透光区1011采集载玻片102上泡沫油中泡沫的起泡、生长、破灭的连续发育过程以及泡沫油的流动过程,从而分析该泡沫油的流体特性。通过在密封外壳101上连接用于为载玻片102所处的腔室环境进行加热的加热装置103,从而为载玻片102上的泡沫油提供不同的环境温度,测温装置104实时该腔室环境的温度,以精确控制泡沫油的环境温度,同时,在密封外壳101的外部还设置有增压装置105,该增压装置105的一端与密封外壳101的腔室连通,用于为该腔室提供不同的环境压力,并通过增压装置105上的压力表精确控制腔室内的压力。
本实施例的泡沫油流体特性监测装置,能够实时观测不同温度及压力下的泡沫油中泡沫的起泡、生长、破灭的连续发育过程以及泡沫油的流动过程,从而实现特定条件下泡沫油的可视化监测,以模拟在不同地层条件下水平井沿程泡沫油流体特征变化,为泡沫油驱替实验及生长、流动机理研究打下基础。
继续参照图1所示,本实施例还包括冷光源108,其中,密封外壳101的底壁形成有第二透光区1012,冷光源108位于第二透光区1012的下方,以使该冷光源108发出的光线透过第二透光区1012并照射在载玻片102上,从而照亮位于载玻片102上的泡沫油,使得图像采集装置106能够采集到清晰的泡沫油的发育及流动过程。
可以理解的是,由于载玻片102的上方为第一透光区1011,图像采集装置106位于第一透光区1011的上方,可见,图像采集装置106、第一透光区1011、载玻片102、第二透光区1012以及冷光源108位于密封外壳101的同一轴线方向上,该冷光源108的光线还能够穿过第一透光区1011进入图像采集装置106的采集镜头,使得该图像采集装置106能够快速对准载玻片102,并调整至视野清晰,同时能够采集到清晰的泡沫油图像,从而使得泡沫油的流体特性的分析结果更加精确。
在一些示例中,该冷光源106可以采用同轴光照明器。在本示例中,同轴光照明器采用250W的冷光源照明器,并可以配置1/4补偿片,以提高照明效果。在其他示例中,该冷光源106还可以采用LED环形光照器。同轴照明器和LED环形光照器适合多角度无死角观察,避免了光线照射在载玻片102、第一透光区1011、第二透光区1012以及图像采集装置106产生阴影,提高了照明效果。
图2是图1中密封外壳与加热装置连接在一起的结构示意图。参照图2所示,本实施例的密封外壳101可以包括第一透明件1013、第二透明件1014和呈环状结构的壳体1015。具体地,该第一透明件1013作为第一透光区1011封堵壳体1015的顶部开口,第二透明件1014作为第二透光区1012封堵壳体1015的底部开口,载玻片102水平设置在第一透明件1013与第二透明件1014之间。
可以理解,该壳体1015为轴向贯通的环状件,第一透明件1013和第二透明件1014作为透光区,分别覆盖在该壳体1015的上下两个开口,以使第一透明件1013、第二透明件1014以及壳体1015共同围合成用于放置该载玻片102的高温高压腔室。
上述第一透明件1013、第二透明件1014以及壳体1015共同围合成的高温高压腔室能够保证载玻片102的耐压达到30Mpa,耐受温度达到180℃,从而增大了研究泡沫油的流体特性的环境条件范围,提高了分析结果的参考价值。
其中,该壳体1015使用不锈钢材料加工制造,提高了该壳体1015的防腐蚀性,同时避免该壳体1015生锈。第一透明件1013和第二透明件1014可以是承压玻璃,不仅实现透光作用,而且也提高了载玻片102的耐压能力。
参照图2所示,为了提高了载玻片102在密封外壳101内的稳定性,可以在壳体1015的内壁上设置凸台,该载玻片102的固定在该凸台上。可以理解的是,该凸台可以设置为多个,且多个凸台沿壳体1015的内壁周向间隔设置,当然,该凸台可以为封闭的环状件,即沿壳体1015的内壁的圆周方向形成朝向壳体1015的轴线延伸的环状凸台,以进一步提高该凸台对载玻片102的支撑效果。
继续参照图2所示,本实施例的泡沫油流体特性监测装置还包括第一环状封堵件109和第二环状封堵件110。
其中,该第一环状封堵件109设置在壳体1015的顶部,第一透明件1013的一部分伸入壳体1015的内壁,另一部分伸入第一环状封堵件109的内壁,以使该第一透明件1013稳定地固定于壳体1015与第一环状封堵件109之间,同时保证了第一透明件1013与壳体1015的顶部开口之间的密封性。第一环状封堵件109的中心孔暴露第一透明件1013的至少部分,以使图像采集装置106透过第一环状封堵件109的中心孔以及第一透明件1013对载玻片102上的泡沫油图像进行采集。可以理解的是,上述第一环状封堵件109的中心轴线可以与壳体1015的中心轴线重合,当然,第一环状封堵件109的中心轴线也可以偏离壳体1015的中心轴线,只要保证第一环状封堵件109的中心孔与壳体1015的中心孔贯通即可。
相应的,第二环状封堵件110设置在壳体1015的底部,第二透明件1014的一部分伸入壳体1015的内壁,另一部分伸入第二环状封堵件110的内壁,以使该第二透明件1014稳定地固定于壳体1015与第二环状封堵件110之间,同时保证了第二透明件1014与壳体1015的底部开口之间的密封性。第二环状封堵件110的中心孔暴露第二透明件1014的至少部分,以使位于第二透明件1014下方的冷光源108发出的光线能够透过第二环状封堵件110的中心孔以及第二透光件1014照射到载玻片102上。可以理解的是,上述第二环状封堵件110的中心轴线可以与壳体1015的中心轴线重合,当然,第二环状封堵件110的中心轴线也可以偏离壳体1015的中心轴线,只要保证第二环状封堵件110的中心孔与壳体1015的中心孔贯通即可。
本实施例通过在壳体1015的顶部和底部分别设置第一环状封堵件109和第二环状封堵件110,以提高了整个密封外壳101的密封性,从而保证载玻片102所处的环境温度和压力更具可控性,从而使得对位于该密封环境内的泡沫油在不同环境条件下的生长过程的分析更加准确。
当第二透明件1014的下方设置有冷光源108时,可以将该冷光源108的固定段嵌设于第二环状封堵件110的内部,该冷光源108的发光段位于第二环状封堵件110的中心孔内,以使该冷光源108发出的光线经中心孔透射至第二透明件1014以及载玻片102上。
上述设置使得冷光源108的固定更加稳定,有效的避免了因冷光源108固定不稳而使得光线的照射方向发生偏移,保证该冷光源108发出的光线能够沿密封外壳101的轴线方向穿出至图像采集装置106上。
参照图1和图2所示,本实施例的加热装置103具体可以包括控制器1031、继电器1032、加热件1033。其中,本实施例的测温装置104为温度传感器。该温度传感器的一端位于密封外壳101的腔室内,用于检测腔室内的环境温度,温度传感器的另一端与控制器1031的入口端通信连接,以将该温度传感器检测到的温度反馈至控制器1031内,控制器1031的出口端通过继电器1032与加热件1033电连接,加热件1033与密封外壳101连接,以为该密封外壳101进行加热。其中,该继电器1032可以是固态继电器,温度传感器为数字温度传感器。
本实施例的加热装置103的工作原理如下:温度传感器检测密封外壳101的腔室内的温度,该将该温度信号反馈至控制器1031,该控制器1031将温度传感器反馈的温度信号至与设定的温度信号进行比较,得到的比较信号经过控制器1031的PID调节,若该控制器1031得到温度信号值大于预设的温度信号值,则该控制器1031输出控制信号,控制继电器1032处于关断状态,则加热件1033停止对密封外壳101的加热工作;若该控制器1031得到温度信号值小于预设的温度信号值,则该控制器1031输出控制信号,控制继电器1032处于导通状态,则加热件1033对密封外壳101进行加热,从而控制该密封外壳101的温度一直处于预设的温度值。
本实施例的加热装置103,通过控制器1031将温度传感器检测到的温度信号与预设温度值进行比较,根据比较结果输出控制信号给继电器1032,从而控制继电器1032的导通及关断状态,进而控制加热件1033的加热及保温工作,达到自动控温目的。
继续参照图2所示,该加热装置103还包括显示屏1034,该显示屏1034与控制器1031通信连接,以显示温度传感器检测到的温度与控制器1034的预设温度,从而使得实验人员能够直观的看到密封外壳101的温度以及控制器1034的预设温度值。
为了提高上述加热装置103中加热件1033的加热及保温效果,该加热件1033可以覆盖在壳体1015、第一环状封堵件109及第二环状封堵件110的外壁上。
可以理解的是,上述壳体1015、第一环状封堵件109及第二环状封堵件110共同形成上下具有开口的筒状件,该加热件1033可以是顶部和底部均开设有开口的环状套筒,该环状加套筒套设在该筒状件的外壁上。
作为加热件1033的环状套筒的顶部和底部设置开口,以保证该加热件1033套设在壳体1015、第一环状封堵件109及第二环状封堵件110的外壁后,该环状套筒的顶壁不会封堵载玻片102与图像采集装置106之间的光路。
在一些示例中,作为加热件1033的环状套筒可以是一体成型的一体件,以提高该加热件1033的结构强度。
在其他示例中,作为加热件1033的环状套筒还可以包括相对设置在该环状套筒轴线两侧的第一部分1033a和第二部分1033b,该第一部分1033a和第二部分1033b共同围合成环状套筒。该第一部分1033a和第二部分1033b相对套设在筒状件的轴线两侧,且第一部分1033a和第二部分1033b在垂直于轴线的方向上的一端铰接,另一端可拆卸连接。
可以理解的是,该第一部分1033a和第二部分1033b的另一端的可拆卸连接方式可以是卡扣连接或者螺钉连接,此处不对该可拆卸的具体连接方式进行限制。
具体装配时,打开第一部分1033a和第二部分1033b的可拆卸连接的一侧即开口侧,并使第一部分1033a和第二部分1033b朝向远离彼此的方向转动,以增大第一部分1033a和第二部分1033b围合成的环形空间的尺寸,然后将第一部分1033a和第二部分1033b套设在壳体1015、第一环状封堵件109及第二环状封堵件110共同形成的筒状件的外壁的左右两侧,然后收拢第一部分1033a和第二部分1033b,并将第一部分1033a和第二部分1033b的开口侧连接在一起,从而完成环状套筒的装配。上述环状套筒的拆卸过程为上述安装过程的逆操作,此处不再赘述。
加热件1033的上述设置方式不仅保证了对密封外壳101的加热及保温效果,而且使得加热件1033的安装与拆卸更加方便,从而提高了本实施例的加热装置103的装配效率。
参照图1所示,本实施例的图像采集装置106包括位于第一透光区1011上方的显微镜1061和与该显微镜1061通信连接的处理器1062,该处理器1062用于对显微镜1061采集到的图像信息进行显示和分析。其中,该处理器1062可以是带有显示屏的控制处理器。
具体而言,该处理器1062能够自动记录显微镜1061的采集时间,且可对采集信息按照时间顺序进行排序,以分析随着时间的变化,泡沫油中泡沫的发育全过程。另外,该处理器1062具有定时控制显微镜1061采集图像信息,以提高图像采集的效率。该处理器1062还可以控制显微镜1061的摄像头的曝光以及分辨率。
本实施例中,显微镜1062带有16:1的变倍,整机采用复消色差,成像清晰,无畸变。该显微镜1062带有三种聚焦方式:主机聚焦、立柱聚焦、支架聚焦。物镜采用0.5倍、1倍、2倍APO物镜。目镜为10倍23mm视野,放大倍数3.55-345倍,屈光度可调节。
继续参照图1和图2所示,本实施例的泡沫油流体特性监测装置还包括固定底座111和设置在固定底座111上的支撑杆112。密封外壳101与加热装置103位于固定底座111上,以便于移动密封外壳101和加热装置103。
在本实施例中,由于密封外壳101的外壁上还套设有第一环状封堵件109、第二环状封堵件110以及加热装置103的加热件1033,因此可将上述几个部件作为整体,一起固定在固定底座111上,以使密封外壳101以及固定在密封外壳101的外壁上的第一环状封堵件109、第二环状封堵件110以及加热件1033作为整体更方便搬运。
另外,显微镜1061通过横杆113固定在支撑杆112上。其中,该横杆113滑设在支撑杆112上,使得显微镜1061可以在横杆113的带动下沿支撑杆112的杆壁上下移动,从而方便了显微镜1061与位于第一透光区1011下方的载玻片102之间距离的调整。在一些示例中,该显微镜1061还能够绕横杆113的轴线转动,以调整显微镜1061与载玻片102之间的角度,使得该显微镜1061对载玻片102上泡沫发育及泡沫油流动全过程进行多角度无死角观察,从而提高了图像采集效果,且该横杆113和支撑杆112的设置使得显微镜1061位置及角度的调整更加方便快捷。
可以理解的是,为使横杆113能够上下移动,本实施例可以在支撑杆112的杆壁上沿轴线方向设置滑槽,横杆113的一端设置在该滑槽内,且通过限位销限制该横杆113在轴线方向的移动,从而使得该横杆113能够在支撑杆112上升降与固定。另外,可以在显微镜1061的壳体上设置安装孔,横杆113的一端穿过该安装孔,以便于该显微镜1061绕横杆113的轴线转动。
图3是图1中密封外壳与供液装置连接在一起的结构示意图。参照图1和图3所示,本实施例的供液装置107包括储液容器1071、加压泵1072和第一阀门1073。具体地,该储液容器1071的入口与加压泵1072连通,储液容器1071的出口通过输液管与载玻片102表面连通,第一阀门1073设置在输液管上。具体实验时,打开第一阀门1073和加压泵1072,储液容器1071内的泡沫油在加压泵1072的驱动下通过输液管泵入载玻片102的表面。泡沫油驱替完成后,关闭第一阀门1072和加压泵1072,以停止该泡沫油的输送。
其中,该加压泵1072可以是现有的输送泵,例如活塞泵等。第一阀门1073可以是现有技术中的手动闸阀或者电磁阀。
参照图1所示,为了自动控制密封外壳101的腔室内的压力保持在恒定值,本实施例的泡沫油流体特性监测装置还包括泄压阀116,该泄压阀116位于密封外壳101的外部,且与密封外壳101的腔室连通。当密封外壳101内的压力值大于该泄压阀116的设定压力时,该泄压阀116打开,密封外壳101开始泄压,当密封外壳101的腔室内的压力泄至低于该泄压阀116的设定压力时,该泄压阀116自动关闭,从而使得该密封外壳101的腔室内的压力自动控制在恒定的压力值。
继续参照图1所示,本实施例的泡沫油流体特性监测装置还包括出口管道114以及第二阀门115,该出口管道114的一端与载玻片102连通,出口管道114的另一端伸出至外部,并与第二阀门115连接。实验结束后,通过打开第二阀门115便可将载玻片102上的泡沫油引出至密封外壳101的外部,从而使得泡沫油的引出过程更加方便快捷。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,包括:密封外壳、载玻片、加热装置、测温装置、增压装置、图像采集装置、供液装置;
所述载玻片设置在所述密封外壳的腔室内,所述密封外壳的顶壁形成有第一透光区,所述图像采集装置位于所述第一透光区的上方,用于采集所述载玻片上泡沫油的发育过程,以分析所述泡沫油的流体特性;所述加热装置与所述密封外壳连接,所述测温装置的感温端与所述密封外壳连接,所述测温装置的显示端位于所述密封外壳的外部,所述增压装置与所述密封外壳的腔室连通,所述供液装置位于所述密封外壳的外部,且通过输液管与所述载玻片表面连通。
2.根据权利要求1所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,还包括冷光源;
所述密封外壳的底壁形成有第二透光区,所述冷光源位于所述第二透光区的下方,以使所述冷光源发出的光线透过所述第二透光区并照射在所述载玻片上。
3.根据权利要求2所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述密封外壳包括第一透明件、第二透明件和呈环状结构的壳体;
所述第一透明件作为第一透光区封堵所述壳体的顶部开口,所述第二透明件作为第二透光区封堵所述壳体的底部开口,所述载玻片水平设置在所述第一透明件与所述第二透明件之间。
4.根据权利要求3所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述泡沫油流体特性监测装置还包括第一环状封堵件和第二环状封堵件;
所述第一环状封堵件设置在所述壳体的顶部,所述第一透明件的一部分伸入所述壳体的内壁,另一部分伸入所述第一环状封堵件的内壁,且所述第一环状封堵件的中心孔暴露所述第一透明件的至少部分;
所述第二环状封堵件设置在所述壳体的底部,所述第二透明件的一部分伸入所述壳体的内壁,另一部分伸入所述第二环状封堵件的内壁,且所述第二环状封堵件的中心孔暴露所述第二透明件的至少部分。
5.根据权利要求4所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述冷光源的固定段嵌设于所述第二环状封堵件的内部,所述冷光源的发光段位于所述第二环状封堵件的中心孔内。
6.根据权利要求4所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述加热装置包括控制器、继电器、加热件;所述测温装置为温度传感器;
所述温度传感器的一端位于所述密封外壳的腔室内,所述温度传感器的另一端与所述控制器的入口端通信连接;所述控制器的出口端通过所述继电器与所述加热件电连接;所述加热件与所述密封外壳连接;
所述加热装置还包括显示屏,所述显示屏与所述控制器通信连接,以显示所述温度传感器检测到的温度与所述控制器的预设温度。
7.根据权利要求6所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述加热件为顶部和底部均设有开口的环状套筒,所述环状套筒包括相对设置在所述环状套筒的轴线两侧的第一部分和第二部分;
所述壳体、第一环状封堵件及第二环状封堵件共同形成上下具有开口的筒状件,所述第一部分和所述第二部分相对套设在所述筒状件的轴线两侧的外壁上,且所述第一部分与所述第二部分在垂直于所述环状套筒的轴线的方向上的一端铰接,另一端可拆卸连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述图像采集装置包括位于所述第一透光区上方的显微镜和与所述显微镜通信连接的处理器,所述处理器用于对所述显微镜采集到的图像信息进行显示和分析。
9.根据权利要求8所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述泡沫油流体特性监测装置还包括固定底座和设置在所述固定底座上的支撑杆;
所述密封外壳与所述加热装置位于所述固定底座上,所述显微镜通过横杆固定在所述支撑杆上,所述横杆滑设在所述支撑杆上,所述显微镜能够绕所述横杆的轴线转动。
10.根据权利要求1-7任一项所述的泡沫油流体特性监测装置,其特征在于,所述泡沫油流体特性监测装置还包括泄压阀,所述泄压阀与所述密封外壳的腔室连通;
和/或,所述供液装置包括储液容器、加压泵和第一阀门;
所述储液容器的入口与所述加压泵连通,所述储液容器的出口通过所述输液管与所述载玻片表面连通,所述第一阀门设置在所述输液管上;
和/或,所述监测装置还包括出口管道以及第二阀门;
所述出口管道的一端与所述载玻片连通,所述出口管道的另一端伸出至外部,并与所述第二阀门连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910661987.4A CN110376096A (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 泡沫油流体特性监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910661987.4A CN110376096A (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 泡沫油流体特性监测装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110376096A true CN110376096A (zh) | 2019-10-25 |
Family
ID=68254781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910661987.4A Pending CN110376096A (zh) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 泡沫油流体特性监测装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110376096A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114113096A (zh) * | 2020-08-28 | 2022-03-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 驱替过程的处理方法和装置 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060146345A1 (en) * | 2004-04-29 | 2006-07-06 | Robertson Eric P | Methods and apparatus for measurement of a dimensional characteristic and methods of predictive modeling related thereto |
CN1963146A (zh) * | 2006-12-12 | 2007-05-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 高温高压玻璃微观模型夹持器 |
CN201273903Y (zh) * | 2008-10-15 | 2009-07-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 高温高压微观实验夹持器 |
CN102128837A (zh) * | 2011-01-08 | 2011-07-20 | 中国石油大学(华东) | 多孔介质中流动泡沫结构图像实时采集实验装置 |
CN102866082A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-09 | 中国石油大学(华东) | 一种测量泡沫油流变性的装置及方法 |
CN204113252U (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统 |
CN104807825A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-07-29 | 中国石油大学(华东) | 一种基于微观可视技术的超临界二氧化碳溶解性能测定装置及方法 |
CN105548180A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 中国石油大学(北京) | 一种驱油用泡沫性能的在线检测方法 |
CN205620264U (zh) * | 2016-04-15 | 2016-10-05 | 青岛科技大学 | 一种超临界co2泡沫流体流变学特性实验系统 |
CN210465200U (zh) * | 2019-07-22 | 2020-05-05 | 中国石油大学(北京) | 泡沫油流体特性监测装置 |
-
2019
- 2019-07-22 CN CN201910661987.4A patent/CN110376096A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060146345A1 (en) * | 2004-04-29 | 2006-07-06 | Robertson Eric P | Methods and apparatus for measurement of a dimensional characteristic and methods of predictive modeling related thereto |
CN1963146A (zh) * | 2006-12-12 | 2007-05-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 高温高压玻璃微观模型夹持器 |
CN201273903Y (zh) * | 2008-10-15 | 2009-07-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | 高温高压微观实验夹持器 |
CN102128837A (zh) * | 2011-01-08 | 2011-07-20 | 中国石油大学(华东) | 多孔介质中流动泡沫结构图像实时采集实验装置 |
CN102866082A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-09 | 中国石油大学(华东) | 一种测量泡沫油流变性的装置及方法 |
CN204113252U (zh) * | 2014-09-26 | 2015-01-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种稠油二维微观可视化驱替模拟实验系统 |
CN104807825A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-07-29 | 中国石油大学(华东) | 一种基于微观可视技术的超临界二氧化碳溶解性能测定装置及方法 |
CN105548180A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 中国石油大学(北京) | 一种驱油用泡沫性能的在线检测方法 |
CN205620264U (zh) * | 2016-04-15 | 2016-10-05 | 青岛科技大学 | 一种超临界co2泡沫流体流变学特性实验系统 |
CN210465200U (zh) * | 2019-07-22 | 2020-05-05 | 中国石油大学(北京) | 泡沫油流体特性监测装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114113096A (zh) * | 2020-08-28 | 2022-03-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 驱替过程的处理方法和装置 |
CN114113096B (zh) * | 2020-08-28 | 2023-08-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 驱替过程的处理方法和装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109372499B (zh) | 一种地质储层径向流模拟系统 | |
CN108195763A (zh) | 一种带温度和压力可控样品池的显微观测系统及方法 | |
CN112858628B (zh) | 一种模拟高温高压条件下流体驱替的微观可视化实验装置 | |
CN105466907B (zh) | 一种原位在线测定co2‑烷烃体系膨胀系数的方法及专用装置 | |
CN104950095B (zh) | 一种岩心薄片可视化驱替定量分析方法 | |
CN108894772A (zh) | 一种高温高压可视化井筒气液流态模拟实验装置及方法 | |
CN105640533B (zh) | 一种体外血流动力学特性测试装置 | |
CN102706786A (zh) | 一种动态泥页岩孔隙压力传递实验装置 | |
CN105628560A (zh) | 一种测量co2/盐水/岩石体系接触角的实验装置 | |
CN110376096A (zh) | 泡沫油流体特性监测装置 | |
CN111456689A (zh) | 水合物开发模拟系统及水合物驱替模拟系统 | |
CN105890870B (zh) | 一种汇流旋涡抽吸形成机理观测实验平台 | |
CN108827834A (zh) | 一种微米毛细管通道中气液相界面的获取方法 | |
CN115855358A (zh) | 一种测量页岩油藏co2混相驱最小混相压力的装置与方法 | |
CN210465200U (zh) | 泡沫油流体特性监测装置 | |
CN206205866U (zh) | 一种微观可视化驱替模拟系统 | |
CN106401542A (zh) | 一种循环水浴高温微观刻蚀可视化夹持模型及其使用方法 | |
CN111997600B (zh) | 一种基于分布式光纤声学振动(das)的井筒流体流速和流态监测模拟实验装置及其方法 | |
CN109187277A (zh) | 一种微米毛细管通道中气液相界面移动距离获取方法 | |
CN209727715U (zh) | 一种耦合作用下微尺度流动可视化测试装置 | |
CN208013068U (zh) | 一种带温度和压力可控样品池的显微观测系统 | |
CN106124705B (zh) | 一种气液两相流模拟装置 | |
CN109100485B (zh) | 一种微米毛细管气液动态相界面测试系统 | |
CN216440361U (zh) | 平板膜泡点智能检测装置 | |
CN102003174B (zh) | 一种三维径向流筛管模拟实验装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |