CN114544919A - 一种乳状液黏度调控方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及乳状液黏度调控方法、系统及装置，所述方法包括：获取乳状液状态，获取乳状液的实际磁处理温度，将所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相比较，获得是否调整所述实际磁处理温度为第一判断结果；当所述第一判断条件为相等，则维持所述乳状液的实际磁处理温度；获取待调控乳状液的磁场参数，按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度相对应的乳状液黏度特征标签；根据所述特征标签对乳状液的黏度进行评估，并生成评估报告；本发明提供的乳状液黏度调控方法、系统及装置，能全面系统地研究不同工况下乳状液黏度变化规律。
Description
技术领域
本发明属于原油调质的技术领域，特别地，涉及乳状液黏度调控方法、系统及装置。
背景技术
目前，大部分油田开发进入中后期，采出液中大量的水与原油会在井口、阀门、离心泵、弯头等处经受强烈剪切和搅动，形成油包水乳状液。乳状液由于其自身的高黏度特性会导致生产和运输效率大大降低，而如何对乳状液的黏度分析成为石油企业普遍关注的问题。
继而需要对不同成分的乳状液在不同的条件下的黏度变化规律和机理进行实验研究。目前市面上实用的乳状液黏度分析处理设备，仅仅能在乳状液处于静态下对乳状液黏度进行处理分析，所分析的实验结果对实际的乳状液运输的参考意义有限。
发明内容
解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种乳状液黏度调控方法，应用于乳状液黏度的实验分析，能全面系统地研究不同工况下乳状液黏度变化规律。本发明的其他目的在于提供应用了上述调控方法的系统和装置，同样能达到上述技术效果。
本发明的技术方案如下：
一种乳状液黏度调控方法，包括：
获取乳状液状态，所述乳状液状态包括乳状液处于静止的第一状态和乳状液处于流动的第二状态；
获取乳状液的实际磁处理温度，将所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相比较，以所述实际磁处理温度是否与预设磁处理温度相同为第一判断条件，获得是否调整所述实际磁处理温度的第一判断结果；
当所述第一判断条件为相等，则维持所述乳状液的实际磁处理温度；
当所述第一判断条件为所述实际磁处理温度低于所述预设磁处理温度，对所述第一状态或所述第二状态下的乳状液升温，直至所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相同；
获取待调控乳状液的磁场参数，根据所述磁场参数驱动变频电源产生磁场对乳状液进行磁处理；
获取实时磁场强度，将所述实时磁场强度与预设磁场强度相比较，以所述实时磁场强度是否与预设磁场强度相同为第二判断条件，获得是否停止所述变频电源的第二判断结果；
当所述第二判断条件为相同，所述变频电源停止工作；
按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度相对应的乳状液黏度特征标签；
根据所述特征标签对乳状液的黏度进行评估，并生成评估报告。
优选地，所述磁场参数包括磁场类型、磁场变化频率、电流波形中的至少之一。
优选地，当所述第二判断结果为相同时，获取第一磁处理时间；
将所述第一磁处理时间与预设磁处理时间相减为第三判断条件，获得剩余磁处理时间为第三判断结果；
当所述第三判断结果为零时，停止对乳状液调控；
按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度、所述第一磁处理时间相对应的乳状液黏度特征标签。
优选地，包括：获取乳状液成分，按照不同乳状液状态和不同乳状液成分下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间相对应的乳状液黏度特征标签。
优选地，当所述乳状液状态为第一状态时，所述乳状液为固定体积，且维持第一状态。
优选地，当所述乳状液状态为第二状态时，所述乳状液为固定体积，且循环维持所述第二状态。
一种乳状液黏度调控系统，包括：
磁处理温度获取模块，所述磁处理温度获取模块用于获取乳状液的实际磁处理温度；
第一比较模块，所述第一比较模块用于比较所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度；
第一控制模块，所述第一控制模块用于当所述第一判断结果为相等时，维持所述乳状液的实际磁处理温度，以及当所述第一判断结果为所述实际磁处理温度低于所述预设磁处理温度，对所述第一状态或所述第二状态下的乳状液升温，直至所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相同；
磁场参数获取模块，所述磁场参数获取模块用于根据所述磁场参数驱动变频电源产生磁场对乳状液进行磁处理；
磁场强度获取模块，所述磁场强度获取模块用于实时获取磁场强度；
第二比较模块，所述第二比较模块用于比较所述实时磁场强度与所述预设磁场强度；
第二控制模块，所述第二控制模块用于当所述第二判断结果为相同，所述变频电源停止工作；
分析模块，所述分析模块用于按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度相对应的乳状液黏度特征标签；
评估模块，用于根据所述特征标签对乳状液的黏度进行评估，并生成评估报告。
一种乳状液黏度调控装置，其采用了上述的乳状液黏度调控方法，包括：变频电源和可编程序逻辑控制器；
电磁线圈，所述电磁线圈与所述变频电源连接；
恒温管，所述恒温管贯穿所述电磁线圈，乳状液置于所述恒温管内；
控制器，所述控制器与所述可编程序逻辑控制器连接，用于向所述可编程序逻辑控制器内传输磁场参数、预设磁处理温度；
可编程序逻辑控制器，当所述可编程序逻辑控制器接收到磁场参数，根据磁场参数驱动变频电源产生磁场；
温度测试仪，所述温度测试仪的测试探头设置在所述恒温管内，所述温度测试仪与所述可编程序逻辑控制器连接，用于测试所述恒温管内的实际磁处理温度；
磁场强度测试仪，所述磁场强度测试仪的测试探头置于磁场内，所述磁场强度测试仪与所述可编程序逻辑控制器连接，用于测试恒温管内磁场环境的实时磁场强度，将所述实时磁场强度传输给所述可编程序逻辑控制器；
恒温水系统，所述恒温水系统用于调节所述恒温管内的温度，且与所述控制器连接；
可编程序逻辑控制器，还用于比较所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度，以及比较所述实时磁场强度与所述预设磁场强度，当所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相等时，维持所述乳状液的实际磁处理温度，当所述实时磁场强度与所述预设磁场强度相同时，变频电源停止工作。
优选地，所述恒温管两端可选择性地安装封闭型可拆卸端口和连通型可拆卸端口；
当所述乳状液处于第一状态时，选择安装封闭型可拆卸端口，将所述乳状液装入试剂瓶后放入恒温管中；
当所述乳状液处于第二状态时，选择安装连通型可拆卸端口，所述乳状液通过环道穿过磁场。
优选地，还包括保护外壳，所述可编程序逻辑控制器、所述磁场强度测试仪、所述温度测试仪、所述恒温管、所述封闭型可拆卸端口和/或连通型可拆卸端口均置于所述保护外壳内部。
本发明提供的乳状液黏度调控方法，通过根据乳状液的状态，看乳状液是静止的第一状态还是流动的第二状态，判别乳状液状态、乳状液的磁处理温度、磁场参数与乳状液黏度调控的关系，获得在不同乳状液状态、磁处理温度等磁场参数下的乳状液黏度，继而对乳状液黏度进行评价，全面系统地研究不同工况下乳状液黏度变化规律，为乳状液的运输提供技术支撑。具体地，在获取乳状液状态后，将实际磁处理温度调整到预设磁处理温度后，维持该预设磁处理温度，继而获取磁场参数，通过变频电源产生磁场对乳状液进行磁处理，同时，获取实时磁场强度，通过比较变频电源产生的实时磁场强度与预设磁场强度比较，当两者相同时，变频电源停止工作，这样就能得到在不同乳状液状态、磁处理温度以及磁场强度下乳状液的黏度，生产乳状液黏度特征标签，利用这些特征标签对乳状液黏度进行评估。因此，本发明提供的乳状液黏度调控方法，应用于乳状液黏度的实验分析，能全面系统地研究不同工况下乳状液黏度变化规律。
本发明提供的乳状液黏度调控系统及装置，同样能达到上述技术效果。
附图说明
附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的乳状液黏度调控方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的乳状液黏度调控系统的结构图；
图3为本发明实施例提供的乳状液黏度调控系统的另一种结构图；
图4为本发明实施例提供的乳状液黏度调控装置的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的乳状液黏度调控装置的封闭型可拆卸端口、连通型可拆卸端口的结构示意图。
附图标记说明
1、变频电源；2、可编程序逻辑控制器；3、电磁线圈；4、恒温管；5、控制器；6、温度测试仪；7、磁场强度测试仪；8、恒温水系统；9、保护外壳；10、封闭型可拆卸端口；11、连通型可拆卸端口；101、磁处理温度获取模块；102、第一比较模块；103、第一控制模块；104、磁场参数获取模块；105、磁场强度获取模块；106、第二比较模块；107、第二控制模块；108、分析模块；109、评估模块；110、磁处理时间获取模块；111、第三比较模块；112、第三控制模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
现有技术中的乳状液黏度调控方法，主要是针对乳状液在静态下的黏度分析，实际上同样的实验条件下，乳状液在流动状态下黏度与静态下的黏度不同。无法为乳状液运输提供技术参考，又或者是，所提供的参考在实际应用中有较大偏差。另一方面，现有的乳状液黏度调控方法一般采用永磁处理方式，但这种实验方式，磁场强度不可控，磁场强度会随着运行时间的增加而逐渐减小，应用温度受限，不适用于复杂的应用场景。
请如图1，本发明提供的乳状液黏度调控方法，包括：
S101、获取乳状液状态，所述乳状液状态包括乳状液处于静止的第一状态和乳状液处于流动的第二状态；
S102、获取乳状液的实际磁处理温度，将所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相比较，以所述实际磁处理温度是否与预设磁处理温度相同为第一判断条件，获得是否调整所述实际磁处理温度为第一判断结果；
当所述第一判断条件为相等，则维持所述乳状液的实际磁处理温度；
当所述第一判断条件为所述实际磁处理温度低于所述预设磁处理温度，对所述第一状态或所述第二状态下的乳状液升温，直至所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相同；
S103、获取待调控乳状液的磁场参数，根据所述磁场参数驱动变频电源(1)产生磁场对乳状液进行磁处理；
S104、获取实时磁场强度，将所述实时磁场强度与预设磁场强度相比较，以所述实时磁场强度是否与预设磁场强度相同为第二判断条件，获得是否停止所述变频电源为第二判断结果；
当所述第二判断条件为相同，所述变频电源停止工作；
S105、按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度相对应的乳状液黏度特征标签；
S106、根据所述特征标签对乳状液的黏度进行评估，并生成评估报告。
本发明提供的乳状液黏度调控方法，通过根据乳状液的状态，看乳状液是静止的第一状态还是流动的第二状态，判别乳状液状态、磁处理温度、磁场参数与乳状液黏度调控的关系，从而获得在不同乳状液状态、磁处理温度以及磁场参数来获得不同的乳状液黏度，来对乳状液黏度进行评价，继而全面系统地研究不同工况下乳状液黏度变化规律，为乳状液的运输提供技术支撑。具体地，在获取乳状液状态后，将实际磁处理温度调整到预设磁处理温度后，维持该预设磁处理温度，继而获取磁场参数，通过变频电源1产生磁场对乳状液进行磁处理，同时，获取实时磁场强度，通过比较变频电源1产生的实时磁场强度与预设磁场强度比较，当两者相同时，变频电源1停止工作，这样就能得到在不同乳状液状态、磁处理温度以及磁场强度下乳状液的黏度，生产乳状液黏度特征标签，利用这些特征标签对乳状液黏度进行评估。因此，本发明提供的乳状液黏度调控方法，应用于乳状液黏度的实验分析，能全面系统地研究不同工况下乳状液黏度变化规律。
与现有技术中乳状液黏度调控方法所采用的永磁处理方式，本发明采用的变频电源1产生磁场，继而对乳状液进行磁处理，这种乳状液磁处理方式电磁能实现直流/交流等不同形式磁场的切换，也可实现磁场的频率和波形的调节，能设定多种磁场环境，且实验条件状态稳定，所得到的乳状液黏度的特征标签以及乳状液黏度评估也更加准确。除此之外，还考虑了乳状液的状态、乳状液黏度调控时的磁处理温度、以及磁场强度，实现了乳状液在不同磁处理条件下黏度的变化规律和机理进行实验研究，也实现了对乳状液精细调控，可用于全面系统地研究不同工况下乳状液磁处理效果的变化规律，为油田现场安装磁处理器提供技术支撑。
其中，磁场参数包括磁场类型、磁场强度、磁场变化频率、电流电流波形中的至少之一。例如，磁场类型可以选用交流变频电源1或者直流变频电源1产生磁场，其实质是对变频电源1类型的选择；电流波形可以是正弦波、三角波及方波类型参数的选择，继而实现在不同的实验条件下，变频电源1不同的实验参数下对乳状液黏度的调控。
本发明提供的实施例中，当第二判断结果为相同时，获取第一磁处理时间；将第一磁处理时间与预设磁处理时间相减为第三判断条件，获得剩余磁处理时间为第三判断结果；当所述第三判断条件为零时，停止对乳状液调控；按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对实际磁处理温度、实时磁场强度以及第一磁处理时间进行分析，得到实际磁处理温度、实时磁场强度、第一磁处理时间相对应的乳状液黏度特征标签。本实施例中，乳状液黏度调控方法，增加了磁处理时间的考量，来分析乳状液黏度与磁处理时间是否选在关联，出现了乳状液在磁处理开始的一瞬间就产生效果，磁处理时间越长，磁处理效果保持时间越长，磁化效果稳定时间越长，磁化效果的保持程度越好。
在上一实施例的基础上，本发明提供的乳状液黏度调控方法，包括获取乳状液成分，按照不同乳状液状态和不同乳状液成分下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间相对应的乳状液黏度特征标签。原油成分包括沥青质、胶质、蜡、轻质油，原油和水在搅拌作用下，形成油包水乳状液。沥青质含量是影响磁场降黏效果的最重要因素，胶质含量次之，含蜡量对磁场降黏效果的影响最弱，原油的成分对乳状液黏度有较大的影响，本实施例中，通过提供一种乳状液黏度调控方法来对乳状液成分、磁处理温度、磁场强度、以及磁处理时间等四项综合因素对乳状液黏度的影响。以油包水乳状液为例，在析蜡点附近选取的三个磁处理温度测试点中，不同温度下的磁处理效果差别明显。析蜡点以下磁处理，乳状液黏黏度对磁处理无响应；析蜡点以上磁处理后，乳状液黏度全部上升；在析蜡点温度磁处理时，乳状液出现降黏现象。可以发现，磁处理降黏效果对磁处理温度和磁场强度非常敏感。高磁场强度时出现降黏现象，低磁场强度无反应，如磁场强度为160mT、200mT，分别磁处理5min与10min后，乳状液黏黏度下降，磁场强度为200mT时降黏黏率最大，达到14.5％。磁处理时间在10min内，乳状液黏度对磁场产生反应，磁处理时间再增加，乳状液黏度不再变化。磁处理时间和频率受磁处理温度和磁处理强度控制，若磁处理温度和磁处理强度选择不恰当，无论如何调节磁处理时间和频率，乳状液黏度无变化。
其中，需要说明的是，乳状液的析蜡点是一个温度点，乳状液在析蜡点以上不析蜡，在析蜡点以下析出蜡晶。
在上述乳状液黏度调控方法中，当所述乳状液状态为第一状态时，乳状液为固定体积，且维持第一状态，当乳状液状态为第二状态时，乳状液为固定体积，且循环维持第二状态。这种方式是将乳状液在第一状态或第二状态下时，维持固定体积，避免实验对象的不同对乳状液黏度分析结果的误差；同时，当乳状液状态处于第二状态时，乳状液是循环流动的，还可以将乳状液的流动速度对黏度的影响，同时分析，乳状液流动速度、乳状液成分、磁处理温度、磁场强度、以及磁处理时间等五项综合因素对乳状液黏度的影响。
请如图2所示，本发明提供一种乳状液黏度调控系统，包括：磁处理温度获取模块101，磁处理温度获取模块101用于获取乳状液的实际磁处理温度；第一比较模块102，第一比较模块102用于比较所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度；第一控制模块103，第一控制模块103用于当所述第一判断结果为相等时，维持乳状液的实际磁处理温度，以及当第一判断结果为实际磁处理温度低于预设磁处理温度，对第一状态或第二状态下的乳状液升温，直至实际磁处理温度与预设磁处理温度相同；磁场参数获取模块104，磁场参数获取模块104用于根据磁场参数驱动变频电源1产生电流的驱动信号，变频电源1产生的磁场对乳状液进行磁处理；磁场强度获取模块105，磁场强度获取模块105用于实时获取磁场强度；第二比较模块106，第二比较模块106用于比较实时磁场强度与预设磁场强度；第二控制模块107，第二控制模块107用于当第二判断结果为相同，变频电源1停止工作；分析模块108，分析模块108用于按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对实际磁处理温度、实时磁场强度进行分析，得到实际磁处理温度、实时磁场强度相对应的乳状液黏度特征标签；评估模块109，用于根据特征标签对乳状液的黏度进行评估，并生成评估报告。
本发明实施例中，磁处理温度获取模块101、第一比较模块102、第一控制模块103、磁场参数获取模块104、磁场强度获取模块105、第二比较模块106、第二控制模块107、分析模块108、评估模块109的具体执行过程，可参加对应的乳状液黏度调控方法实施例中的内容，此处不再赘述。
请如图3所示，本发明提供一种乳状液黏度调控系统，在上一实施例的基础上，设有磁处理时间模块110，磁处理时间模块用于获取第一磁处理时间；第三比较模块111，第三比较模块111用于比较第一磁处理时间与预设磁处理时间之间差值；第三控制模块112用于当第一磁处理时间与预设磁处理时间之间的差值为零时，停止对乳状液调控。
请如图4所示，本发明提供一种乳状液黏度调控装置，包括：变频电源1和可编程序逻辑控制器2；电磁线圈3，电磁线圈3与变频电源1连接；恒温管4，恒温管4贯穿电磁线圈3，乳状液置于恒温管4内；控制器5，控制器5与可编程序逻辑控制器2连接，用于向可编程序逻辑控制器2内传输磁场参数、预设磁处理温度；可编程序逻辑控制器2，当可编程序逻辑控制器2接收到磁场参数，根据磁场参数驱动变频电源1产生电流的驱动信号；温度测试仪6，温度测试仪6的测试探头设置在恒温管4内，温度测试仪6与可编程序逻辑控制器2连接，用于测试恒温管4内的实际磁处理温度；磁场强度测试仪7，磁场强度测试仪7的测试探头置于磁场内，磁场强度测试仪7与可编程序逻辑控制器2连接，用于测试恒温管4内磁场环境的实时磁场强度，将实时磁场强度传输给可编程序逻辑控制器2；恒温水系统8，恒温水系统8用于调节恒温管4内的温度，且与控制器5连接；可编程序逻辑控制器2，还用于比较实际磁处理温度与预设磁处理温度，以及比较实时磁场强度与预设磁场强度，当实际磁处理温度与预设磁处理温度相等时，维持乳状液的实际磁处理温度，当实时磁场强度与预设磁场强度相同时，变频电源1停止工作。
其中还包括，控制器5，例如控制器5上设置有触控显示屏，可选择选用磁场类型，输入端直流或交流磁场的参数，以及磁场强度数据的显示等，以及对恒温水系统8的控制等。
本发明提供的乳状液黏度调控装置中的恒温水系统8包括恒温循环槽，透明循环水浴槽，加热循环槽，配有强力压力吸入泵，为外设槽提供恒温源，可采用智能化微电脑控温稳定，精度高，具有超温、低温声光跟踪报警和液位保护功能。
其中，电磁线圈3可以选用扁铜线，扁铜线可选取截面近似圆角矩形的异性导线，由优质铜制作而成。与圆铜线相比，扁铜线的占空系数更大，截面积相同时更加节省绕线空间，在空间受限的情况下，使用扁铜线可以得到更大的截面积，降低电阻，在散热性、抗疲劳度、硬度控制等方面具有独特的优势。
其中，请如图5所示，恒温管4两端可选择性地安装封闭型可拆卸端口10和连通型可拆卸端口11；当乳状液处于第一状态时，选择安装封闭型可拆卸端口10，将乳状液装入试剂瓶后放入恒温管4中；当乳状液处于第二状态时，选择安装连通型可拆卸端口11，乳状液通过环道穿过磁场。恒温管4和可拆卸端口均采用无规共聚聚丙烯材质(PPR)，该种材料具有耐热、耐压、使用寿命长的特点，长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃，耐压力试验强度高达5MPa，且韧性好、耐冲击，内壁光滑、不生锈、不结垢，流体阻力小。
进一步地，本发明提供的乳状液黏度调控装置还包括保护外壳，可编程序逻辑控制器2、磁场强度测试仪7、温度测试仪6、恒温管4、封闭型可拆卸端口10和/或连通型可拆卸端口11均置于保护外壳内部。保护外壳采用不导磁的不锈钢材料，保证所产生的磁场不受外界变化的影响，确保磁场的精确性和稳定性。
为了更清楚的清楚乳状液黏度调控装置的应用，先针对具体实施方式予以说明：
实施例一，选用含蜡乳状液乳状液在第一状态下，选用交流磁场，选择正弦波磁场，频率为400Hz，包括如下步骤：将电源线连接至工频380V交流电源上，开启恒温水系统8，系统进入初始化状态；初始化结束后，磁场强度测试仪7根据预设磁场强度80mT选择量程。选定后，观察磁场强度测试仪7显示是否为零，否则进行调零。测试时将其探头置于被测磁场中，可对交流磁场的有效值进行测量；操作控制器5，输入预设温度，设置实验的磁处理温度为45℃，待实际温度达到预设温度；在磁场发生器两端选择安装封闭型端口，设置恒温水系统8的温度为45℃，当恒温水系统8监测的实际温度达到预设温度后，将装有待测乳状液的试剂瓶放入恒温管4中；打开直流/交流变频电源1，等待60s风扇自动开启，为电源实时降温。电源为电磁线圈3提供交流电流，频率设为400Hz，选择正弦波波形；选择交流磁场系统，交流磁场参数磁场强度、磁处理时间、磁处理温度和频率波形，同第5步电源设置。设置实验的磁场强度，设置其等于恒温水系统8的预设温度。磁场强度测试仪7将磁场数据反馈给可编程序逻辑控制器2(PLC)进行判别，PLC驱动变频电源1，向电磁线圈3提供产生有效值80mT磁场强度所需电流，该过程约需要20s；当反馈的磁场数据与设置的磁场强度一致时，系统开始计时，试验正式开始，当试验剩余时间为0分时，系统自动停止工作；系统工作结束后，先将变频电源1的频率参数归零，直流/交流变频电源1关机，电源指示灯灭。恒温水系统8的预设温度调至室温，试验结束。
实施例二，与实施例一的区别在于，将乳状液在第二状态下实验分析，其步骤的区别在于，选择连通型可拆卸端口11，含蜡原油乳状液通过环道穿过磁场，恒温水系统8为通过环道的样品控温，当温度测试仪6监测的实际温度达到预设温度45℃后，开始电源参数的设置；当磁场强度达到预设的80mT时，油泵将被启动，系统开始计时。当试验剩余时间为0分时，油泵停止工作。其他步骤同实施例一。
实施例三，所述范例为含蜡乳状液乳状液在第一状态下，选用直流磁场，包括如下步骤：将电源线连接至工频380V交流电源上，开启恒温水系统8，系统进入初始化状态；初始化结束后，磁场强度测试仪7根据预设磁场强度80mT选择量程。选定后，观察磁场强度测试仪7显示是否为零，否则进行调零。测试时将其探头置于被测磁场中，可对交流磁场的有效值进行测量；操作控制器5，输入预设温度，设置实验的磁处理温度为45℃，待实际温度达到预设温度；在磁场发生器两端选择安装封闭型端口，设置恒温水系统8的温度为45℃，当恒温水系统8监测的实际温度达到预设温度后，将装有待测乳状液的试剂瓶放入恒温管4中；打开直流/交流变频电源1，等待60s风扇自动开启，为电源实时降温。电源为电磁线圈3提供交流电流，频率设定为400Hz，选择正弦波波形；选择交流磁场系统，交流磁场参数磁场强度、磁处理时间、磁处理温度和频率波形，同第5步电源设置。设置实验的磁场强度，设置其等于恒温水系统8的预设温度。磁场强度测试仪7将磁场数据反馈给可编程序逻辑控制器2(PLC)进行判别，PLC驱动变频电源1，向电磁线圈3提供产生有效值80mT磁场强度所需电流，该过程约需要20s；当反馈的磁场数据与设置的磁场强度一致时，系统开始计时，试验正式开始，当试验剩余时间为0分时，系统自动停止工作；系统工作结束后，先将变频电源1的频率参数归零，直流/交流变频电源1关机，电源指示灯灭。恒温水系统8的预设温度调至室温，试验结束。
实施例四，与实施例三的区别在于，选用的是含蜡原油乳状液在第二状态下选用直流磁场；选择连通型可拆卸端口11，含蜡原油乳状液通过环道穿过磁场，恒温水系统8为通过环道的样品控温，当温度测试仪6监测的实际温度达到预设温度45℃后，开始电源参数的设置；当磁场强度达到预设的80mT时，油泵将被启动，系统开始计时。当试验剩余时间为0分时，油泵停止工作。其他步骤同实施例三。
为了能更清楚的了解本发明的技术机理，现针对本发明所提供的乳状液黏度调控装置所具有的有益效果予以说明，而乳状液黏度调控方法以及乳状液黏度调控系统的技术效果请参见乳状液黏度调控装置的技术效果，本发明提供的乳状液黏度调控装置的有益效果为：
1.本发明所述的乳状液黏度调控装置，能够产生方向可控、高压直接驱动的高效交变电磁场，使磁场中含蜡原油乳状液的黏度发生一系列变化。
2.本发明所述的对含蜡原油乳状液施加磁处理的乳状液黏度调控装置，能根据实际需要，能实现直流/交流磁场的切换，能够对磁场的频率和波形的进行调节，而且可对流动状态下的乳状液施加磁场作用，全面系统地研究磁处理不同工况下乳状液黏度的变化规律。
3.本发明所述的对含蜡原油乳状液施加磁处理的乳状液黏度调控装置，与现有的实验室条件下的磁装置相比，具有寿命长、维护简便、对环境无污染和后期改造空间大等特点。
本说明书中各实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种乳状液黏度调控方法，其特征在于，包括：
获取乳状液状态，所述乳状液状态包括乳状液处于静止的第一状态和乳状液处于流动的第二状态；
获取乳状液的实际磁处理温度，将所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相比较，以所述实际磁处理温度是否与预设磁处理温度相同为第一判断条件，获得是否调整所述实际磁处理温度的第一判断结果；
当所述第一判断条件为相等，则维持所述乳状液的实际磁处理温度；
当所述第一判断条件为所述实际磁处理温度低于所述预设磁处理温度，对所述第一状态或所述第二状态下的乳状液升温，直至所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相同；
获取待调控乳状液的磁场参数，根据所述磁场参数驱动变频电源(1)产生磁场对乳状液进行磁处理；
获取实时磁场强度，将所述实时磁场强度与预设磁场强度相比较，以所述实时磁场强度是否与预设磁场强度相同为第二判断条件，获得是否停止所述变频电源(1)的第二判断结果；
当所述第二判断条件为相同，所述变频电源(1)停止工作；
按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度相对应的乳状液黏度特征标签；
根据所述特征标签对乳状液的黏度进行评估，并生成评估报告。
2.根据权利要求1所述的乳状液黏度调控方法，其特征在于，所述磁场参数包括磁场类型、磁场变化频率、电流波形中的至少之一。
3.根据权利要求1所述的乳状液黏度调控方法，其特征在于，
当所述第二判断结果为相同时，获取第一磁处理时间；
将所述第一磁处理时间与预设磁处理时间相减为第三判断条件，获得剩余磁处理时间为第三判断结果；
当所述第三判断条件为零时，停止对乳状液调控；
按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度、所述第一磁处理时间相对应的乳状液黏度特征标签。
4.根据权利要求3所述乳状液黏度调控方法，其特征在于，包括：
获取乳状液成分，按照不同乳状液状态和不同乳状液成分下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度以及所述第一磁处理时间相对应的乳状液黏度特征标签。
5.根据权利要求1所述的乳状液黏度调控方法，其特征在于，
当所述乳状液状态为第一状态时，所述乳状液为固定体积，且维持第一状态。
6.根据权利要求1所述的乳状液黏度调控方法，其特征在于，
当所述乳状液状态为第二状态时，所述乳状液为固定体积，且循环维持所述第二状态。
7.一种乳状液黏度调控系统，其特征在于，包括：
磁处理温度获取模块(101)，所述磁处理温度获取模块(101)用于获取乳状液的实际磁处理温度；
第一比较模块(102)，所述第一比较模块(102)用于比较所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度；
第一控制模块(103)，所述第一控制模块(103)用于当所述第一判断结果为相等时，维持所述乳状液的实际磁处理温度，以及当所述第一判断结果为所述实际磁处理温度低于所述预设磁处理温度，对所述第一状态或所述第二状态下的乳状液升温，直至所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相同；
磁场参数获取模块(104)，所述磁场参数获取模块(104)用于根据所述磁场参数驱动变频电源(1)产生磁场对乳状液进行磁处理；
磁场强度获取模块(105)，所述磁场强度获取模块(105)用于实时获取磁场强度；
第二比较模块(106)，所述第二比较模块(106)用于比较所述实时磁场强度与所述预设磁场强度；
第二控制模块(107)，所述第二控制模块(107)用于当所述第二判断结果为相同，所述变频电源(1)停止工作；
分析模块(108)，所述分析模块(108)用于按照不同乳状液状态下预设的分析策略分别对所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度进行分析，得到所述实际磁处理温度、所述实时磁场强度相对应的乳状液黏度特征标签；
评估模块(109)，用于根据所述特征标签对乳状液的黏度进行评估，并生成评估报告。
8.一种乳状液黏度调控装置，其特征在于，包括：变频电源(1)和可编程序逻辑控制器(2)；
电磁线圈(3)，所述电磁线圈(3)与所述变频电源(1)连接；
恒温管(4)，所述恒温管(4)贯穿所述电磁线圈(3)，乳状液置于所述恒温管(4)内；
控制器(5)，所述控制器(5)与所述可编程序逻辑控制器(2)连接，用于向所述可编程序逻辑控制器(2)内传输磁场参数、预设磁处理温度；
可编程序逻辑控制器(2)，当所述可编程序逻辑控制器(2)接收到磁场参数，根据磁场参数驱动变频电源(1)产生磁场；
温度测试仪(6)，所述温度测试仪(6)的测试探头设置在所述恒温管(4)内，所述温度测试仪(6)与所述可编程序逻辑控制器(2)连接，用于测试所述恒温管(4)内的实际磁处理温度；
磁场强度测试仪(7)，所述磁场强度测试仪(7)的测试探头置于磁场内，所述磁场强度测试仪(7)与所述可编程序逻辑控制器(2)连接，用于测试恒温管(4)内磁场环境的实时磁场强度，将所述实时磁场强度传输给所述可编程序逻辑控制器(2)；
恒温水系统(8)，所述恒温水系统(8)用于调节所述恒温管(4)内的温度，且与所述控制器(5)连接；
可编程序逻辑控制器(2)，还用于比较所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度，以及比较所述实时磁场强度与所述预设磁场强度，当所述实际磁处理温度与所述预设磁处理温度相等时，维持所述乳状液的实际磁处理温度，当所述实时磁场强度与所述预设磁场强度相同时，变频电源(1)停止工作。
9.根据权利要求8所述的乳状液黏度调控装置，其特征在于，所述恒温管(4)两端可选择性地安装封闭型可拆卸端口(10)和连通型可拆卸端口(11)；
当所述乳状液处于第一状态时，选择安装封闭型可拆卸端口(10)，将所述乳状液装入试剂瓶后放入恒温管(4)中；
当所述乳状液处于第二状态时，选择安装连通型可拆卸端口(11)，所述乳状液通过环道穿过磁场。
10.根据权利要求9所述的乳状液黏度调控装置，其特征在于，还包括保护外壳(9)，所述可编程序逻辑控制器(2)、所述磁场强度测试仪(7)、所述温度测试仪(6)、所述恒温管(4)、所述封闭型可拆卸端口(10)和/或连通型可拆卸端口(11)均置于所述保护外壳内部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220527 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |