CN112094379A - 一种纳米乳液驱油剂的制备方法及智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于驱油剂制备技术领域,公开了一种纳米乳液驱油剂的制备方法及智能控制系统,所述纳米乳液驱油剂的制备方法包括:在氮气保护下,向反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液,混合得单体水相溶液;将矿物油与乳化剂混合,得油相;将油相加入到单体水相溶液中,加入纳米乳液,加热保持反应器内温度在60~70℃范围内,进行乳化反应,得乳化液;在氮气保护下,将聚丙烯酰胺、氧化剂、水余量与乳化液混合,搅拌条件下进行聚合反应3~5h,即得所述纳米乳液驱油剂。本发明原料组分简单,制得的纳米乳液驱油剂能达到油藏连通的任意角落,智能沿程动态扩大波及体积,提高洗油效率,把捕集到原油全部驱替出来,从而提高油田采收率。
Description
技术领域
本发明属于驱油剂制备技术领域,尤其涉及一种纳米乳液驱油剂的制备方法及智能控制系统。
背景技术
目前,随着世界能源需求的不断增加,石油的有效开发利用已引起人们的极大重视,对石油的开采效率的要求也越来越高。我国大部分注水开发的中高渗透率油田,已经进入高含水、高采出程度开采期,油田上多数油层已被水淹,剩余油零星分布严重;另外,很多低渗透油田孔隙度小,渗透率低,水驱的洗油效率极低,波及体积小,注入压力高,开发困难。
为提高采油效率,国内外一直在不断的探索并形成了系列方法,常规的采油方法(一次采油和二次采油)一般仅能采出地质储量的1/3,利用三次采油技术提高油藏的采收率已成为石油开采研究的重大课题。化学驱是三次采油技术中非常重要并大规模实施的技术。化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱以及聚合物、碱、表面活性剂组合技术。
但是,利用化学驱手段提高原油采收率需要考虑波及系数和驱油效率两方面的影响因素。表面活性剂驱油能够降低油水界面张力,但聚合物和表面活性剂形成的二元复合驱工艺中没有使用碱,造成原油与水之间达不到较低的界面张力,降低了洗油效果,从而影响了驱油效果。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
(1)利用化学驱手段提高原油采收率需要考虑波及系数和驱油效率两方面的影响因素。
(2)聚合物和表面活性剂形成的二元复合驱工艺中没有使用碱,造成原油与水之间达不到较低的界面张力,降低了洗油效果,从而影响了驱油效果。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种纳米乳液驱油剂的制备方法及智能控制系统。
本发明是这样实现的,一种纳米乳液驱油剂的制备方法,所述纳米乳液驱油剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一,在氮气保护条件下,向反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液,搅拌混合均匀,得到单体水相溶液;
步骤二,将矿物油与乳化剂混合,得到油相;
步骤三,将步骤二得到的油相加入到步骤一得到的单体水相溶液中,混合均匀后加入纳米乳液,加热保持反应器内温度在60~70℃范围内,进行乳化反应,得到乳化液;
步骤四,在氮气保护条件下,将聚丙烯酰胺、氧化剂、水余量与步骤三得到的乳化液混合,搅拌条件下进行聚合反应3~5h,即得所述纳米乳液驱油剂;
步骤一中,所述反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液搅拌混合具体过程为:
将一定比列的交联剂和单体碱水放入到反应器中,设定电机转动的速度和时间;
电机转动带动叶轮旋转,将交联剂和单体碱水混合溶液搅拌;
步骤一中,所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙二醇、缩二乙二醇和甘油中的任意一种或多种;
所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵和过氧化氢中的任意一种或多种组合;
所述单体碱水混合液为单体和氢氧化钠水溶液中和得到的混合液;
所述中和的温度为70~75℃;
所述单体的中和度为70%~90%,所述混合液中单体钠盐的质量浓度为65%;
步骤三中,所述纳米乳液含有分散相、表面活性剂以及低碳醇;
所述分散相为己烷、庚烷、辛烷、癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、液体石蜡或白油中的任意一种;
所述低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的任意一种;
所述表面活性剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂;
所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵;
所述阴离子表面活性剂为石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐;
所述两性离子表面活性剂为双烷基酚酮聚氧乙烯醚、磺丙基甜菜碱、羟基磺丙基甜菜碱中的任意一种或多种组合。
进一步,步骤一中,将一定比列的交联剂和单体碱水放入到反应器中,设定电机转动的速度和时间具体为:
第一搅拌阶段:搅拌速度为:7m/s,搅拌时长为:25min;
第二搅拌阶段:搅拌速度为:11m/s,搅拌时长为:30min;
第二搅拌阶段:搅拌速度为:15m/s,搅拌时长为:10min。
进一步,步骤二中,所述乳化剂包括司盘80和吐温60;
所述乳化剂中司盘80和吐温60的质量比为1:2~1:3。
进一步,步骤三中,所述乳化反应的具体过程为:
将油相单体水相溶液混合均匀后,加入纳米乳液;
将上述混合溶液放置到乳化反应器中,设定乳化反应器的搅拌速度、反应时间、温度;
乳化反应器在一定温度和搅拌速度设定下,电机带动搅拌轴对混合溶液进行搅拌乳化。
进一步,乳化反应器的搅拌速度、反应时间、温度分别为:2000转/分钟、24-30min,温度在60~70℃范围内。
进一步,步骤四中,所述纳米乳液驱油剂的乳液峰值粒径在30~120nm范围内。
本发明另一目的在于提供一种应用任意一项所述的纳米乳液驱油剂的制备方法制备得到的纳米乳液驱油剂,其特征在于,所述纳米乳液驱油剂按质量份数计,由矿物油30~40份、纳米乳液20~30份、单体碱水混合液15~25份、聚丙烯酰胺12~18份、交联剂8~12份、乳化剂6~10份、氧化剂5~7份、水余量组成。
本发明另一目的在于提供一种应用任意一项所述的纳米乳液驱油剂的制备方法的纳米乳液驱油剂制备的智能控制系统,其特征在于,所述纳米乳液驱油剂制备的智能控制系统包括:
氮气浓度检测模块,与中央处理模块连接,在搅拌混合反应装置中设置有氮气浓度检测器,把气体中的氧浓度转换成电信号,经减法器的计算从而倒算出氮气含量,并直接显示被测气体中的氮气百分比含量;
搅拌速度检测模块,与中央处理模块连接,搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有转速传感器,采集搅拌的转动;
温度检测模块,与中央处理模块连接,在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有温度传感器,采集反应的温度;
图像采集模块,与中央处理模块连接,在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有摄像头,采集混合液搅拌反应的情况;
中央处理模块,分别与氮气浓度检测模块、搅拌速度检测模块、温度检测模块、图像采集模块、无线信号收发模块、氮气电动阀门、搅拌混合装置、乳化反应器、温度调节器连接,协调各个模块的正常运行;
无线信号收发模块,与中央处理模块连接,将整体系统有关的数据,传递到远程终端;
远程终端,与无线信号收发模块连接,利用远程终端,对整体系统进行远程监控,并进行控制;
氮气电动阀门,与中央处理模块连接,根据检测到的氮气浓度和设定的浓度,实现氮气的通断;
搅拌混合装置,与中央处理模块连接,根据检测的搅拌速度和设定的搅拌速度,对混合液进行搅拌;
乳化反应器,与中央处理模块连接,根据乳化反应中的温度和搅拌速度,油相加入到单体水相溶液中,混合均匀后加入纳米乳液,加热保持反应器内温度和搅拌速度,进行乳化反应,得到乳化液;
温度调节器,与中央处理模块连接,根据检测的在搅拌混合装置和乳化反应器中的温度,调节乳化反应器中的反应条件。
进一步,所述图像采集模块在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有摄像头,采集混合液搅拌反应的情况的过程中,对图像进行去噪的过程为:
将摄像头采集到的混合液搅拌反应的情况的图像,建立图像集合;
对含有噪声的图像进行识别提取,在含有噪声的图像中确定圆形邻域;
确定圆形邻域中像素的灰度值,并进行排序,确定灰度值的中间值,作为该圆形邻域中的灰度值;
同时在含有噪声的图像中,不断移动圆形邻域,利用中值滤波算法可以很好地对图像进行平滑处理。
进一步,所述中央处理模块协调各个模块的正常运行的过程中,对整体系统进行数据融合的过程为:
将各个模块采集的数据,建立数据融合集合;
根据建立的数据融合集合,提取特征值,进行特征变化,提取代表观测数据的特征矢量;
对特征矢量进行模式识别处理完成各个模块关于目标的说明,并进行分类,建立相关性;
利用融合算法将各个模块的数据进行合成,得到该目标的一致性解释与描述。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明提供的纳米乳液驱油剂的制备方法,原料组分简单,具有降低成本,保证体系表面活性强的优点,形成的表面活性剂体系驱油效率高。本发明制备得到的纳米乳液驱油剂能达到油藏连通的任意角落,智能沿程动态扩大波及体积,提高洗油效率,把捕集到原油全部驱替出来,从而提高油田采收率。
本发明通过氮气浓度检测模块、搅拌速度检测模块、温度检测模块和图像采集模块,可以对整体系统的反应进行检测,为控制各个环节的反应条件,提供了可靠的数据参考。本发明通过无线信号收发模块将整体系统有关的数据,传递到远程终端。远程终端利用远程终端,对整体系统进行远程监控,并进行控制。同时本发明通过氮气电动阀门根据检测到的氮气浓度和设定的浓度,实现氮气的通断。搅拌混合装置根据检测的搅拌速度和设定的搅拌速度,对混合液进行搅拌。乳化反应器根据乳化反应中的温度和搅拌速度,油相加入到单体水相溶液中,混合均匀后加入纳米乳液,加热保持反应器内温度和搅拌速度,进行乳化反应,得到乳化液。温度调节器根据检测的在搅拌混合装置和乳化反应器中的温度,调节乳化反应器中的反应条件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本发明实施例提供的纳米乳液驱油剂的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液搅拌混合方法流程图。
图3是本发明实施例提供的乳化反应方法流程图。
图4是本发明实施例提供的纳米乳液驱油剂的制备智能控制系统结构示意图。
图5是本发明实施例提供的图像采集模块对图像进行去噪方法流程图。
图中:1、氮气浓度检测模块;2、搅拌速度检测模块;3、温度检测模块;4、图像采集模块;5、中央处理模块;6、无线信号收发模块;7、远程终端;8、氮气电动阀门;9、搅拌混合装置;10、乳化反应器;11、温度调节器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种纳米乳液驱油剂的制备方法及智能控制系统,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的纳米乳液驱油剂的制备方法包括以下步骤:
S101,在氮气保护条件下,向反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液,搅拌混合均匀,得到单体水相溶液。
S102,将矿物油与乳化剂混合,得到油相。
S103,将S102得到的油相加入到S101得到的单体水相溶液中,混合均匀后加入纳米乳液,加热保持反应器内温度在60~70℃范围内,进行乳化反应,得到乳化液。
S104,在氮气保护条件下,将聚丙烯酰胺、氧化剂、水余量与S103得到的乳化液混合,搅拌条件下进行聚合反应3~5h,即得所述纳米乳液驱油剂。
本发明实施例提供的S101中,所述反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液搅拌混合具体过程为:
S201,将一定比列的交联剂和单体碱水放入到反应器中,设定电机转动的速度和时间;
S202,电机转动带动叶轮旋转,将交联剂和单体碱水混合溶液搅拌。
本发明实施例提供的步骤S101中,所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙二醇、缩二乙二醇和甘油中的任意一种或多种;所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵和过氧化氢中的任意一种或多种组合;所述单体碱水混合液为单体和氢氧化钠水溶液中和得到的混合液,所述中和的温度为70~75℃,所述单体的中和度为70%~90%,所述混合液中单体钠盐的质量浓度为65%。
本发明实施例提供的步骤S102中,将一定比列的交联剂和单体碱水放入到反应器中,设定电机转动的速度和时间具体为:
第一搅拌阶段:搅拌速度为:7m/s,搅拌时长为:25min;
第二搅拌阶段:搅拌速度为:11m/s,搅拌时长为:30min;
第二搅拌阶段:搅拌速度为:15m/s,搅拌时长为:10min。
本发明实施例提供的步骤S102中,所述乳化剂包括司盘80和吐温60;所述乳化剂中司盘80和吐温60的质量比为1:2~1:3。
本发明实施例提供的步骤S103中,所述纳米乳液含有分散相、表面活性剂以及低碳醇;所述分散相为己烷、庚烷、辛烷、癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、液体石蜡或白油中的任意一种;所述低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的任意一种。
本发明实施例提供的表面活性剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂;所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵;所述阴离子表面活性剂为石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐;所述两性离子表面活性剂为双烷基酚酮聚氧乙烯醚、磺丙基甜菜碱、羟基磺丙基甜菜碱中的任意一种或多种组合。
本发明实施例提供的步骤S103中,所述乳化反应的具体过程为:
S301,将油相单体水相溶液混合均匀后,加入纳米乳液;
S302,将上述混合溶液放置到乳化反应器中,设定乳化反应器的搅拌速度、反应时间、温度;
S303,乳化反应器在一定温度和搅拌速度设定下,电机带动搅拌轴对混合溶液进行搅拌乳化。
所述乳化反应器的搅拌速度、反应时间、温度分别为:2000转/分钟、24-30min,温度在60~70℃范围内。
本发明实施例提供的步骤S104中,所述纳米乳液驱油剂的乳液峰值粒径在30~120nm范围内。
本发明实施例提供的纳米乳液驱油剂按质量份数计,由矿物油30~40份、纳米乳液20~30份、单体碱水混合液15~25份、聚丙烯酰胺12~18份、交联剂8~12份、乳化剂6~10份、氧化剂5~7份、水余量组成。
如图2所示,本发明实施例提供的纳米乳液驱油剂的制备智能控制系统结构,包括:
氮气浓度检测模块1,与中央处理模块5连接,在搅拌混合反应装置中设置有氮气浓度检测器,把气体中的氧浓度转换成电信号,经减法器的计算从而倒算出氮气含量,并直接显示被测气体中的氮气百分比含量。
搅拌速度检测模块2,与中央处理模块5连接,搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有转速传感器,采集搅拌的转动。
温度检测模块3,与中央处理模块5连接,在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有温度传感器,采集反应的温度。
图像采集模块4,与中央处理模块5连接,在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有摄像头,采集混合液搅拌反应的情况。
中央处理模块5,分别与氮气浓度检测模块1、搅拌速度检测模块2、温度检测模块3、图像采集模块4、无线信号收发模块6、氮气电动阀门8、搅拌混合装置9、乳化反应器10、温度调节器11连接,协调各个模块的正常运行。
无线信号收发模块6,与中央处理模块5连接,将整体系统有关的数据,传递到远程终端7。
远程终端7,与无线信号收发模块6连接,利用远程终端,对整体系统进行远程监控,并进行控制。
氮气电动阀门8,与中央处理模块5连接,根据检测到的氮气浓度和设定的浓度,实现氮气的通断。
搅拌混合装置9,与中央处理模块5连接,根据检测的搅拌速度和设定的搅拌速度,对混合液进行搅拌。
乳化反应器10,与中央处理模块5连接,根据乳化反应中的温度和搅拌速度,油相加入到单体水相溶液中,混合均匀后加入纳米乳液,加热保持反应器内温度和搅拌速度,进行乳化反应,得到乳化液。
温度调节器11,与中央处理模块5连接,根据检测的在搅拌混合装置和乳化反应器中的温度,调节乳化反应器中的反应条件。
本发明实施例提供的图像采集模块4在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有摄像头,采集混合液搅拌反应的情况的过程中,对图像进行去噪的过程为:
S401,将摄像头采集到的混合液搅拌反应的情况的图像,建立图像集合;
S402,对含有噪声的图像进行识别提取,在含有噪声的图像中确定圆形邻域;
S403,确定圆形邻域中像素的灰度值,并进行排序,确定灰度值的中间值,作为该圆形邻域中的灰度值;
S404,同时在含有噪声的图像中,不断移动圆形邻域,利用中值滤波算法可以很好地对图像进行平滑处理。
本发明实施例提供的中央处理模块5协调各个模块的正常运行的过程中,对整体系统进行数据融合的过程为:
将各个模块采集的数据,建立数据融合集合;
根据建立的数据融合集合,提取特征值,进行特征变化,提取代表观测数据的特征矢量;
对特征矢量进行模式识别处理完成各个模块关于目标的说明,并进行分类,建立相关性;
利用融合算法将各个模块的数据进行合成,得到该目标的一致性解释与描述。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidStateDisk(SSD))等。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纳米乳液驱油剂的制备方法,其特征在于,所述纳米乳液驱油剂的制备方法包括以下步骤:
步骤一,在氮气保护条件下,向反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液,搅拌混合均匀,得到单体水相溶液;
步骤二,将矿物油与乳化剂混合,得到油相;
步骤三,将步骤二得到的油相加入到步骤一得到的单体水相溶液中,混合均匀后加入纳米乳液,加热保持反应器内温度在60~70℃范围内,进行乳化反应,得到乳化液;
步骤四,在氮气保护条件下,将聚丙烯酰胺、氧化剂、水余量与步骤三得到的乳化液混合,搅拌条件下进行聚合反应3~5h,即得所述纳米乳液驱油剂;
步骤一中,所述反应器中依次加入交联剂和单体碱水混合液搅拌混合具体过程为:
将一定比列的交联剂和单体碱水放入到反应器中,设定电机转动的速度和时间;
电机转动带动叶轮旋转,将交联剂和单体碱水混合溶液搅拌;
步骤一中,所述交联剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙二醇、缩二乙二醇和甘油中的任意一种或多种;
所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵和过氧化氢中的任意一种或多种组合;
所述单体碱水混合液为单体和氢氧化钠水溶液中和得到的混合液;
所述中和的温度为70~75℃;
所述单体的中和度为70%~90%,所述混合液中单体钠盐的质量浓度为65%;
步骤三中,所述纳米乳液含有分散相、表面活性剂以及低碳醇;
所述分散相为己烷、庚烷、辛烷、癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、液体石蜡或白油中的任意一种;
所述低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的任意一种;
所述表面活性剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂;
所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵;
所述阴离子表面活性剂为石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐;
所述两性离子表面活性剂为双烷基酚酮聚氧乙烯醚、磺丙基甜菜碱、羟基磺丙基甜菜碱中的任意一种或多种组合。
2.如权利要求1所述的纳米乳液驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤一中,将一定比列的交联剂和单体碱水放入到反应器中,设定电机转动的速度和时间具体为:
第一搅拌阶段:搅拌速度为:7m/s,搅拌时长为:25min;
第二搅拌阶段:搅拌速度为:11m/s,搅拌时长为:30min;
第二搅拌阶段:搅拌速度为:15m/s,搅拌时长为:10min。
3.如权利要求1所述的纳米乳液驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤二中,所述乳化剂包括司盘80和吐温60;
所述乳化剂中司盘80和吐温60的质量比为1:2~1:3。
4.如权利要求1所述的纳米乳液驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤三中,所述乳化反应的具体过程为:
将油相单体水相溶液混合均匀后,加入纳米乳液;
将上述混合溶液放置到乳化反应器中,设定乳化反应器的搅拌速度、反应时间、温度;
乳化反应器在一定温度和搅拌速度设定下,电机带动搅拌轴对混合溶液进行搅拌乳化。
5.如权利要求4所述的纳米乳液驱油剂的制备方法,其特征在于,乳化反应器的搅拌速度、反应时间、温度分别为:2000转/分钟、24-30min,温度在60~70℃范围内。
6.如权利要求1所述的纳米乳液驱油剂的制备方法,其特征在于,步骤四中,所述纳米乳液驱油剂的乳液峰值粒径在30~120nm范围内。
7.一种应用如权利要求1~6任意一项所述的纳米乳液驱油剂的制备方法制备得到的纳米乳液驱油剂,其特征在于,所述纳米乳液驱油剂按质量份数计,由矿物油30~40份、纳米乳液20~30份、单体碱水混合液15~25份、聚丙烯酰胺12~18份、交联剂8~12份、乳化剂6~10份、氧化剂5~7份、水余量组成。
8.一种应用如权利要求1~6任意一项所述的纳米乳液驱油剂的制备方法的纳米乳液驱油剂制备的智能控制系统,其特征在于,所述纳米乳液驱油剂制备的智能控制系统包括:
氮气浓度检测模块,与中央处理模块连接,在搅拌混合反应装置中设置有氮气浓度检测器,把气体中的氧浓度转换成电信号,经减法器的计算从而倒算出氮气含量,并直接显示被测气体中的氮气百分比含量;
搅拌速度检测模块,与中央处理模块连接,搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有转速传感器,采集搅拌的转动;
温度检测模块,与中央处理模块连接,在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有温度传感器,采集反应的温度;
图像采集模块,与中央处理模块连接,在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有摄像头,采集混合液搅拌反应的情况;
中央处理模块,分别与氮气浓度检测模块、搅拌速度检测模块、温度检测模块、图像采集模块、无线信号收发模块、氮气电动阀门、搅拌混合装置、乳化反应器、温度调节器连接,协调各个模块的正常运行;
无线信号收发模块,与中央处理模块连接,将整体系统有关的数据,传递到远程终端;
远程终端,与无线信号收发模块连接,利用远程终端,对整体系统进行远程监控,并进行控制;
氮气电动阀门,与中央处理模块连接,根据检测到的氮气浓度和设定的浓度,实现氮气的通断;
搅拌混合装置,与中央处理模块连接,根据检测的搅拌速度和设定的搅拌速度,对混合液进行搅拌;
乳化反应器,与中央处理模块连接,根据乳化反应中的温度和搅拌速度,油相加入到单体水相溶液中,混合均匀后加入纳米乳液,加热保持反应器内温度和搅拌速度,进行乳化反应,得到乳化液;
温度调节器,与中央处理模块连接,根据检测的在搅拌混合装置和乳化反应器中的温度,调节乳化反应器中的反应条件。
9.如权利要求8所述的纳米乳液驱油剂制备的智能控制系统,其特征在于,所述图像采集模块在搅拌混合装置和乳化反应器中,分别固定有摄像头,采集混合液搅拌反应的情况的过程中,对图像进行去噪的过程为:
将摄像头采集到的混合液搅拌反应的情况的图像,建立图像集合;
对含有噪声的图像进行识别提取,在含有噪声的图像中确定圆形邻域;
确定圆形邻域中像素的灰度值,并进行排序,确定灰度值的中间值,作为该圆形邻域中的灰度值;
同时在含有噪声的图像中,不断移动圆形邻域,利用中值滤波算法可以很好地对图像进行平滑处理。
10.如权利要求8所述的纳米乳液驱油剂制备的智能控制系统,其特征在于,所述中央处理模块协调各个模块的正常运行的过程中,对整体系统进行数据融合的过程为:
将各个模块采集的数据,建立数据融合集合;
根据建立的数据融合集合,提取特征值,进行特征变化,提取代表观测数据的特征矢量;
对特征矢量进行模式识别处理完成各个模块关于目标的说明,并进行分类,建立相关性;
利用融合算法将各个模块的数据进行合成,得到该目标的一致性解释与描述。
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