CN113494979B - 混相压力快速测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种混相压力快速测定装置，涉及石油开发试验技术领域，包括高温高压升泡系统、气泡追踪摄像系统和样品注入系统，高温高压升泡系统包括高压釜、水泵、气泵和样品管，样品管可拆卸地安装于高压釜内，高压釜上端的两侧分别设置有排空口和排气口，高压釜下端的一侧设置有排液口，高压釜的底部设置有进气口和进液口，样品管上端通过第一通道与排气口连接，样品管下端通过第二通道与进气口连接，样品管下部与进液口和排液口相通；气泡追踪摄像系统包括高温高压观察窗、耐高温高压的条形背景光源和高速摄像机，样品注入系统包括油泵，油泵用于向样品管内注入样品油。该装置观察方便，测量准确度高，测量周期短，提高试验效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油开发试验技术领域，特别是涉及一种混相压力快速测定装置。
背景技术
现有的测量最小混相压力装置多为将不同直径的砂子装填于细管模型中，用注入系统将原油注入细管模型中，通过测量细管模型长度方向上的压力值，通过压力值的变化情况来判定最小混相压力。这种测量方式在细管模型装填时即有很大的人为因素影响，每次装填的疏密度不可能达到一致，压力值测定时又受到压力传感变送器即采集模块测试精度的影响，后期计算最小混相压力时需人工花费很长的时间，且计算复杂、错误率较高。此种测试装置已不能满足模拟实验中经济、准确、高效的实验需求。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种混相压力快速测定装置，观察方便，测量准确度高，测量周期短，提高试验效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种混相压力快速测定装置，包括高温高压升泡系统、气泡追踪摄像系统和样品注入系统，所述高温高压升泡系统包括高压釜、水泵、气泵和样品管，所述样品管可拆卸地安装于所述高压釜内，且所述样品管竖直设置，所述高压釜上端的两侧分别设置有排空口和排气口，所述高压釜下端的一侧设置有排液口，所述高压釜的底部设置有进气口和进液口，所述样品管上端通过第一通道与所述排气口连接，所述样品管下端通过第二通道与所述进气口连接，所述样品管下部与所述进液口和所述排液口相通；所述气泡追踪摄像系统包括高温高压观察窗、耐高温高压的条形背景光源和高速摄像机，所述高压釜一侧设有所述高温高压观察窗，所述高压釜内安装有所述条形背景光源，且所述样品管设置于所述高温高压观察窗和所述条形背景光源之间，所述高速摄像机设置于所述高温高压观察窗一侧；所述样品注入系统包括油泵，所述油泵用于向所述样品管内注入样品油。
优选地，所述高压釜包括上下开口的釜体、上堵头和下堵头，所述上堵头和所述下堵头分别安装于所述釜体的上端和下端。
优选地，所述条形背景光源的两端分别安装于所述上堵头和所述下堵头上。
优选地，所述排空口设置于所述釜体上部一侧，所述排液口设置于所述釜体下部一侧，所述排气口设置于所述上堵头上，所述第一通道设置于所述上堵头内，所述进液口和所述进气口设置于所述下堵头上。
优选地，所述高温高压升泡系统还包括限位环和多个拉杆，所述拉杆上端与所述上堵头底部螺纹连接，所述拉杆下端与所述限位环固定连接，所述样品管下端与所述限位环固定连接，所述样品管上端外部套设有O形圈与所述上堵头形成密封连接。
优选地，所述拉杆下端通过螺母锁紧于所述限位环上。
优选地，所述拉杆设置为四个。
优选地，所述拉杆为不锈钢拉杆。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的混相压力快速测定装置，包括高温高压升泡系统、气泡追踪摄像系统和样品注入系统，高温高压升泡系统包括高压釜、水泵、气泵和样品管，样品管可拆卸地安装于高压釜内，样品管可根据测试样品品质进行灵活的更换，满足不同的样品测试需求。气泡追踪摄像系统包括高温高压观察窗、耐高温高压的条形背景光源和高速摄像机，试验时，样品管内的气泡的形状、数量及气泡大小的演变消泡过程等由高速摄像机进行精确拼图处理，进而测量最小的混相压力，观察方便，测量准确度高，测量周期短，提高试验效率。高压釜内安装的耐高温高压的条形背景光源的光源强度可调，便于安装和维护。本发明中的混相压力快速测定装置实现了研究人员在模拟高温高压地层条件下，能够经济、准确、高效地得到所需的实验数据，为油田试验所、研究院及相关石油院校石油开采提供指导性依据。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的混相压力快速测定装置的结构示意图。
附图标记说明：1、釜体；2、上堵头；3、下堵头；4、样品管；5、条形背景光源；6、高温高压观察窗；7、高速摄像机；8、排空口；9、排气口；10、第一通道；11、排液口；12、进液口；13、进气口；14、第二通道；15、拉杆；16、限位环；17、螺母。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明的目的是提供一种混相压力快速测定装置，观察方便，测量准确度高，测量周期短，提高试验效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供一种混相压力快速测定装置，包括高温高压升泡系统、气泡追踪摄像系统和样品注入系统，高温高压升泡系统包括高压釜、水泵、气泵和样品管4，样品管4可拆卸地安装于高压釜内，且样品管4竖直设置，样品管4可根据测试样品品质进行灵活的更换，满足不同的样品测试需求。高压釜上端的两侧分别设置有排空口8和排气口9，主要用于高压釜内与样品管4的环形空间内预充蒸馏水样，便于排出空气；高压釜下端的一侧设置有排液口11，高压釜的底部设置有进气口13和进液口12，样品管4上端通过第一通道10与排气口9连接，样品管4下端通过第二通道14与进气口13连接，样品管4下部与进液口12和排液口11相通，水泵用于通过进液口12向高压釜内注入蒸馏水，气泵用于通过进气口13向样品管4内注入气体；气泡追踪摄像系统包括高温高压观察窗6、耐高温高压的条形背景光源5和高速摄像机7，高压釜一侧设有高温高压观察窗6，高压釜内安装有条形背景光源5，条形背景光源5的光源强度可调，便于安装和维护，具体地，条形背景光源5为条形背景柔和白色光源；样品管4设置于高温高压观察窗6和条形背景光源5之间，高速摄像机7设置于高温高压观察窗6一侧。样品注入系统包括油泵，油泵用于通过排气口9向样品管4内注入样品油。
具体地，高压釜包括上下开口的釜体1、上堵头2和下堵头3，上堵头2和下堵头3分别安装于釜体1的上端和下端。条形背景光源5的两端分别安装于上堵头2和下堵头3上。
排空口8设置于釜体1上部一侧，排液口11设置于釜体1下部一侧，排气口9设置于上堵头2上，第一通道10设置于上堵头2内，第一通道10上端与排气口9连通，第一通道10下端与样品管4连通，进液口12和进气口13设置于下堵头3上。
具体地，高温高压升泡系统还包括限位环16和多个拉杆15，拉杆15上端与上堵头2底部螺纹连接，拉杆15下端与限位环16固定连接，样品管4下端与限位环16固定连接，样品管4上端外部套设有O形圈与上堵头2形成密封连接。于本具体实施例中，拉杆15下端通过螺母17锁紧于限位环16上。
于本具体实施例中，拉杆15设置为四个，拉杆15为不锈钢拉杆。
具体使用过程为：地层油样品配制系统在实验前期根据所需样品进行配制，首先关闭排液口11，水泵通过进液口12向釜体1的环形空间内注入干净的蒸馏水，然后油泵通过排气口9注入配制好的样品油到样品管4内，直至只在釜体1内底端的注入针头附近存有蒸馏水，且使得样品油不溢流出样品管4外，然后继续注入蒸馏水到需要的压力，达到所需压力值后，气泵从釜体1底端的进气口13注入所需压力值微量气体，气体进入样品管4内形成气泡，气泡在浮力的作用下先通过水柱，然后通过油水界面，当气泡进入到油柱时，气泡追踪摄像系统开始工作，记录气泡的形状、数量及气泡大小的演变消泡过程等，由于气泡追踪摄像系统包括的耐高温高压的条形背景柔和白色光源和高速摄像机7为高性能部件，进而保证了能够准确地得到气泡的形状和动向等。可见，样品管4内的气泡的形状、数量及气泡大小的演变消泡过程等能够由高速摄像机7进行精确拼图处理，进而根据气泡的形状来测量最小的混相压力，观察方便，测量准确度高，测量周期短，提高试验效率。试验完毕之后，通过打开排液口11将釜体1内的液体排出。
由此可知，本实施例中的混相压力快速测定装置实现了研究人员在模拟高温高压地层条件下，能够经济、准确、高效地得到所需的实验数据，为油田试验所、研究院及相关石油院校石油开采提供指导性依据。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种混相压力快速测定装置，其特征在于，包括高温高压升泡系统、气泡追踪摄像系统和样品注入系统，所述高温高压升泡系统包括高压釜、水泵、气泵和样品管，所述样品管可拆卸地安装于所述高压釜内，且所述样品管竖直设置，所述高压釜上端的两侧分别设置有排空口和排气口，所述高压釜下端的一侧设置有排液口，所述高压釜的底部设置有进气口和进液口，所述样品管上端通过第一通道与所述排气口连接，所述样品管下端通过第二通道与所述进气口连接，所述样品管下部与所述进液口和所述排液口相通；所述气泡追踪摄像系统包括高温高压观察窗、耐高温高压的条形背景光源和高速摄像机，所述高压釜一侧设有所述高温高压观察窗，所述高压釜内安装有所述条形背景光源，且所述样品管设置于所述高温高压观察窗和所述条形背景光源之间，所述高速摄像机设置于所述高温高压观察窗一侧；所述样品注入系统包括油泵，所述油泵用于向所述样品管内注入样品油；所述高压釜包括上下开口的釜体、上堵头和下堵头，所述上堵头和所述下堵头分别安装于所述釜体的上端和下端；所述高温高压升泡系统还包括限位环和多个拉杆，所述拉杆上端与所述上堵头底部螺纹连接，所述拉杆下端与所述限位环固定连接，所述样品管下端与所述限位环固定连接，所述样品管上端外部套设有O形圈与所述上堵头形成密封连接，所述拉杆下端通过螺母锁紧于所述限位环上；
所述条形背景光源的两端分别安装于所述上堵头和所述下堵头上。
2.根据权利要求1所述的混相压力快速测定装置，其特征在于，所述排空口设置于所述釜体上部一侧，所述排液口设置于所述釜体下部一侧，所述排气口设置于所述上堵头上，所述第一通道设置于所述上堵头内，所述进液口和所述进气口设置于所述下堵头上。
3.根据权利要求1所述的混相压力快速测定装置，其特征在于，所述拉杆设置为四个。
4.根据权利要求1所述的混相压力快速测定装置，其特征在于，所述拉杆为不锈钢拉杆。
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