CN111157330A - 一种凝胶颗粒强度测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种凝胶颗粒强度测量装置及方法，测量装置，包括加压装置、测压装置、挤压装置和图像采集装置，挤压装置采用透明活塞式容器，透明活塞式容器包括透明容器和活塞，活塞安装与透明容器中，加压装置与透明容器的加压入口连接，加压装置与透明容器连接的管线上设有测压装置，图像采集装置的图像采集端设置于透明容器底部的正下方，图像采集端用于采集透明容器底部的图像。本发明的凝胶颗粒强度测量装置在测量时，由于采用了透明活塞式容器，因此测量时不会受凝胶颗粒大小限制。有效的避免了现有技术中工作原理受凝胶颗粒大小、筛板孔径大小的影响，无法准确测量凝胶颗粒强度的问题。

Description

一种凝胶颗粒强度测量装置及方法
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种凝胶颗粒强度测量装置及方法。
背景技术
凝胶颗粒是常用的封堵材料，凝胶颗粒具有很好的膨胀性能，而且对地层损害性小，在近井地带，由于压差较大，颗粒在水驱压力作用下，产生变形，驱动孔隙内的剩余油向生产井运移；在油层深部，由于压差较小，该颗粒将在孔隙内滞留，堵塞水窜大通道，具有深部液流转向作用。强度是凝胶颗粒重要性能之一，强度反应材料分子结构稳定的一个参数，强度大说明分子间作用力较大，形成的分子结构较稳定，材料本身不易被损坏。
在现有技术中，通常对凝胶颗粒进行溶胀，施加压力，让其通过一定直径的筛板，最大通过压力表征凝胶颗粒强度。但其工作原理受凝胶颗粒大小、筛板孔径大小的影响，无法准确测量凝胶颗粒强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凝胶颗粒强度测量装置及方法，以解决凝胶颗粒强度测定的问题。
为达到实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种凝胶颗粒强度测量装置，包括加压装置、测压装置、挤压装置和图像采集装置，挤压装置采用透明活塞式容器，透明活塞式容器包括透明容器和活塞，活塞安装与透明容器中，加压装置与透明容器的加压入口连接，加压装置与透明容器连接的管线上设有测压装置，图像采集装置的图像采集端设置于透明容器底部的正下方，图像采集端用于采集透明容器底部的图像。
优选的，加压装置包括泵，泵通过管线与透明容器的加压入口连接；测压装置采用压力表，压力表设置于管线上。
优选的，图像采集装置包括摄像头和计算机，摄像头与计算机连接，摄像头作为图像采集端并设置于透明容器底部正下方。
一种凝胶颗粒强度测量方法，通过本发明所述的凝胶颗粒强度测量装置进行，包括如下步骤：
S1，取一粒完全溶胀后的凝胶颗粒装入透明容器的下部，图像采集端采集透明容器底部凝胶颗粒挤压前的图像，利用采集的图像获取凝胶颗粒挤压前在透明容器底部的投影面积；
S2，加压装置恒压驱替驱动活塞，活塞向下挤压凝胶颗粒，测压装置测量驱替压力大小，图像采集端采集透明容器底部凝胶颗粒挤压前的图像，利用采集的图像获取凝胶颗粒挤压时在透明容器底部的投影面积；
S3，利用凝胶颗粒挤压前的投影面积、挤压时的投影面积及驱替压力，计算得到凝胶颗粒强度。
凝胶颗粒强度＝P*S1/S2；
其中，P为驱替压力；S1为凝胶颗粒挤压前在透明容器(4)底部的投影面积；S2为凝胶颗粒挤压时在透明容器(4)底部的投影面积。
相较于现有技术，本发明具有如下技术效果：
本发明的凝胶颗粒强度测量装置中，利用加压装置和透明活塞式容器能够实现对完全溶胀后的凝胶颗粒进行加压，利用测压装置能够测量驱替压力大小，利用图像采集装置采集透明容器底部凝胶颗粒挤压前的图像，通过本发明的凝胶颗粒强度测量装置采集到凝胶颗粒挤压前的投影面积、挤压时的投影面积及驱替压力后，便能够利用上述参数计算得到凝胶颗粒强度。由上述可以看出，本发明的凝胶颗粒强度测量装置在测量时，由于采用了透明活塞式容器，因此测量时不会受凝胶颗粒大小限制。有效的避免了现有技术中工作原理受凝胶颗粒大小、筛板孔径大小的影响，无法准确测量凝胶颗粒强度的问题。本发明的结构简单，设备成本低，容易操作，易于实现。同时本发明的凝胶颗粒强度测定装置还可适合其他具有粘弹性样品强度测定。
本发明凝胶颗粒强度测量方法提供了一种全新的测量方法，其测量时不会受凝胶颗粒大小限制，测量结果准确，测量时间短，操作容易。
附图说明
图1是本发明凝胶颗粒强度测量装置的结构示意图。
其中：1-泵，2-管线，3-压力表，4-透明容器，5-活塞，6-摄像头，7-笔记本。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
参照图1，本发明的凝胶颗粒强度测量装置，包括加压装置、测压装置、挤压装置和图像采集装置，挤压装置采用透明活塞式容器，透明活塞式容器包括透明容器4和活塞5，活塞5安装与透明容器4中，加压装置与透明容器4的加压入口连接，加压装置与透明容器4连接的管线上设有测压装置，图像采集装置的图像采集端设置于透明容器4底部的正下方，图像采集端用于采集透明容器4底部的图像。
作为本发明优选的实施方案，如图1所示，加压装置包括泵1，泵1通过管线2与透明容器4的加压入口连接；测压装置采用压力表3，压力表3设置于管线2上。
作为本发明优选的实施方案，如图1所示，图像采集装置包括摄像头和计算机，摄像头与计算机连接，摄像头作为图像采集端并设置于透明容器4底部正下方。
一种凝胶颗粒强度测量方法，通过本发明所述的凝胶颗粒强度测量装置进行，包括如下步骤：
S1，取一粒完全溶胀后的凝胶颗粒装入透明容器4的下部，图像采集端采集透明容器4底部凝胶颗粒挤压前的图像，利用采集的图像获取凝胶颗粒挤压前在透明容器4底部的投影面积S1；
S2，加压装置恒压驱替驱动活塞5，活塞5向下挤压凝胶颗粒，测压装置测量驱替压力大小P，图像采集端采集透明容器4底部凝胶颗粒挤压前的图像，利用采集的图像获取凝胶颗粒挤压时在透明容器4底部的投影面积S2；
S3，利用凝胶颗粒挤压前的投影面积S1、挤压时的投影面积S2及驱替压力P，计算得到凝胶颗粒强度，凝胶颗粒强度＝P*S1/S2。
实施例
遵从上述技术方案，如图1所示，本实施例给出一种凝胶颗粒强度测定装置及方法：
本实施例凝胶颗粒强度测定装置，包括括泵1、管线2、压力表3、透明活塞式容器、摄像头6和笔记本7，透明活塞式容器包括透明容器4和活塞5，活塞5安装与透明容器4中，泵1通过管线2与透明容器4的加压入口连接，压力表3设置于管线2上；摄像头6设置于透明容器4底部正下方，用于采集透明容器4底部的图像，计算机7用于计算凝胶颗粒强度。
本实施例凝胶颗粒强度测定方法，包括以下步骤：
步骤1，取一粒完全溶胀后的凝胶颗粒装入透明容器4的下部，凝胶颗粒挤压前，摄像头6对透明容器4底部进行拍摄，利用拍摄的图像获取凝胶颗粒挤压前在透明容器4底部的投影面积S1；
步骤2，泵1恒压驱替驱动活塞5，活塞5向下挤压凝胶颗粒，压力表3测量驱替压力大小P，摄像头6拍摄透明容器4底部凝胶颗粒挤压前的图像，利用拍摄的图像获取凝胶颗粒挤压时在透明容器4底部的投影面积S2；
步骤3，利用凝胶颗粒挤压前的投影面积S1、挤压时的投影面积S2及驱替压力P，计算得到凝胶颗粒强度，凝胶颗粒强度＝P*S1/S2。

Claims (5)

1.一种凝胶颗粒强度测量装置，其特征在于，包括加压装置、测压装置、挤压装置和图像采集装置，挤压装置采用透明活塞式容器，透明活塞式容器包括透明容器(4)和活塞(5)，活塞(5)安装与透明容器(4)中，加压装置与透明容器(4)的加压入口连接，加压装置与透明容器(4)连接的管线上设有测压装置，图像采集装置的图像采集端设置于透明容器(4)底部的正下方，图像采集端用于采集透明容器(4)底部的图像。
2.根据权利要求1所述的一种凝胶颗粒强度测量装置，其特征在于，加压装置包括泵(1)，泵(1)通过管线(2)与透明容器(4)的加压入口连接；测压装置采用压力表(3)，压力表(3)设置于管线(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种凝胶颗粒强度测量装置，其特征在于，图像采集装置包括摄像头和计算机，摄像头与计算机连接，摄像头作为图像采集端并设置于透明容器(4)底部正下方。
4.一种凝胶颗粒强度测量方法，其特征在于，通过权利要求1-3任意一项所述的凝胶颗粒强度测量装置进行，包括如下步骤：
S1，取一粒完全溶胀后的凝胶颗粒装入透明容器(4)的下部，图像采集端采集透明容器(4)底部凝胶颗粒挤压前的图像，利用采集的图像获取凝胶颗粒挤压前在透明容器(4)底部的投影面积；
S2，加压装置恒压驱替驱动活塞(5)，活塞(5)向下挤压凝胶颗粒，测压装置测量驱替压力大小，图像采集端采集透明容器(4)底部凝胶颗粒挤压前的图像，利用采集的图像获取凝胶颗粒挤压时在透明容器(4)底部的投影面积；
S3，利用凝胶颗粒挤压前的投影面积、挤压时的投影面积及驱替压力，计算得到凝胶颗粒强度。
5.根据权利要求4所述的一种凝胶颗粒强度测量方法，其特征在于，凝胶颗粒强度＝P*S1/S2；
其中，P为驱替压力；S1为凝胶颗粒挤压前在透明容器(4)底部的投影面积；S2为凝胶颗粒挤压时在透明容器(4)底部的投影面积。
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