CN116688786B - 可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置及其使用方法，属于乳化试验设备技术领域，乳化装置包括轨道架、超声波发射器和可视化圆盘状容器，轨道架的中部镂空区内壁上设有圆形滑道，超声波发射器能够沿着圆形滑道移动；可视化圆盘状容器内部能够盛装原油和水，且通过支撑架设于轨道架顶部的镂空区内；超声波发射器与调控台相连。操作时，沿着圆形滑道调节超声波发射器的位置，通过调控台调节超声波的频率来提供冲击能量；将原油和水按实验比例注入可视化圆盘状容器内，以更好的模拟原油和水在地层中的乳化过程，且可直观的观察乳化过程，可以很好的完善乳化室内试验装置存在的问题，真实模拟地层内水冲击油水界面液膜的情况。
Description
技术领域
本发明属于乳化试验设备技术领域，尤其涉及一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置及使用方法。
背景技术
目前，世界各石油生产国的主要油田已进入水驱开发的中期和后期，我国对外原油的依赖程度不断提高，随着油价的飞速上涨，表面活性剂驱受到了越来越广泛的重视。研究发现，表面活性剂体系对原油具有较强的乳化能力，因此在表面活性剂驱油过程中，常伴有乳化现象。通过室内实验和矿场试验发现原油乳化能进一步提高采收率，那么研究地层中乳化反应的条件及发生规律就极其重要。
由于地层中的水会多角度的冲击岩石上的油膜进而形成乳状液，而目前常用的乳状液制备方法：手摇震荡法、剪切分散法、简单机械搅拌法，这些方法都不能改变能量冲击油水界面液膜的角度。
发明内容
本发明的目的是提供一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置及使用方法，旨在解决上述现有技术中常规乳状液制备方法不能改变冲击油水界面液膜角度的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置，包括轨道架、超声波发射器和可视化圆盘状容器，所述轨道架的中部设有圆形镂空区，所述镂空区的内壁上设有圆形滑道，所述超声波发射器能够沿着圆形滑道移动；所述可视化圆盘状容器内部能够盛装原油和水，所述可视化圆盘状容器通过支撑架设置于轨道架顶部的镂空区内；所述超声波发射器与调控台相连。
优选的，所述轨道架的下方设有底座，所述轨道架包括支柱和圆环状轨道环，所述圆形滑道设置于轨道环的内壁上，所述超声波发射器的底部设有与圆形滑道配合的滑槽；所述支柱的上端与轨道环相连、下端与底座相连。
优选的，所述调控台上设有电源开关及用于调节超声波频率的调节键。
优选的，所述支撑架包括立柱和横梁，所述立柱平行于支柱设置在底座上，所述横梁的中部与立柱的顶部相连，所述可视化圆盘状容器与横梁相连，所述可视化圆盘状容器置于轨道环的内部，所述可视化圆盘状容器与圆形滑道中心轴线重合、且处于同一个平面内，所述超声波发射器能够沿着可视化圆盘状容器的边缘向其内部发射超声波。
优选的，所述横梁的两端设有朝向轨道环突出的L型折边，两端折边分别与可视化圆盘状容器的边缘为可拆卸连接。
优选的，所述可视化圆盘状容器为透明的中空壳体，所述可视化圆盘状容器的边缘设有注液孔，所述注液孔内设有堵塞。
本发明还提供一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置的使用方法，包括以下步骤：
组装上述可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置；
利用注射器向可视化圆盘状容器内注入目标比例的原油和水；
将超声波发射器沿圆形滑道移至目标角度位置；
开启调控台的电源，并调节超声波的频率至目标频率；
等待设定的一段时间后，观察可视化圆盘状容器中的油水乳化情况；
实验结束后，通过调控台将超声波发射器的频率归零后关闭电源开关；
将可视化圆盘状容器内部液体倒出并清洗干净。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明中的超声波发射器安装在轨道架内壁的圆形滑道上，通过改变超声波发射器与可视化圆盘状容器内油水界面液膜的角度模拟真实地层中水多角度冲击岩石表面油膜，通过调控台调节超声波的频率，利用超声波能量冲击油水界面液膜；将原油和水按实验比例注入可视化圆盘状容器内，能够直观地观察可视化圆盘状容器内油水乳化情况。本发明不仅可以通过不同频率超声波提供特定能量去冲击油水界面膜，还可以改变超声波冲击油水界面膜的角度及距离，能够真实模拟地层内水从不同角度冲击油水界面液膜的情况，更好地研究地层中乳化反应的条件及发生规律。
附图说明
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。
图1是本发明实施例提供的一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置的结构示意图；
图2是图1中乳化装置的后侧视图；
图3是图1中超声波发射器与圆形滑道的配合示意图；
图4是本发明实施例中视化圆盘状容器与横梁的连接示意图；
图5是本发明实施例中视化圆盘状容器剖面图；
图中：1-轨道架，11-支柱，12-轨道环；2-超声波发射器，3-可视化圆盘状容器，30-注液孔；4-圆形滑道，5-支撑架，51-立柱，52-横梁；6-调控台，61-电源开关，62-调节键；7-底座。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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。
请参照图1，本发明实施例提供的一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置包括轨道架1、超声波发射器2和可视化圆盘状容器3，所述轨道架1的中部设有圆形镂空区，所述镂空区的内壁上设有圆形滑道4，所述超声波发射器2能够沿着圆形滑道4移动；所述可视化圆盘状容器3内部能够盛装原油和水，所述可视化圆盘状容器3通过支撑架5设置于轨道架1顶部的镂空区内；所述超声波发射器2与调控台6相连。其中，所述调控台6上设有电源开关61及用于调节超声波频率的调节键62。操作时，将超声波发射器2沿着圆形滑道4移动，可模拟不同角度水冲击油水界面液膜的情况，更好地研究地层中乳化反应的条件及发生规律。采用该结构能够直观地观察可视化圆盘状容器3内的乳化过程，通过调节超声波频率以特定能量去冲击油水界面膜，调节超声波发射器2在圆形滑道4上的位置，来改变超声波冲击油水界面膜的角度，同时由于实验过程中加入的油水的量是一定的，则油水界面的位置固定，由于超声波发射器可以在滑道上移动，进而超声波发射器与油水界面的距离是可以改变的，能够真实模拟地层内水冲击油水界面液膜的情况。
具体应用时，调控台6的正面设有电源开关61、超声波频率表和超声波频率调节键62，通过内部电路与超声波发射器的固定座相连，开启电源开关61为超声波发射器提供电能，通过调控超声波发射器发射出的超声波频率，从而达到以不同能量冲击油水界面的目的。
在本发明的一个具体实施例中，如图1、图2、图3所示，所述轨道架1的下方设有底座7，所述轨道架1包括支柱11和圆环状轨道环12，所述圆形滑道4设置于轨道环12的内壁上，所述超声波发射器2的底部设有与圆形滑道4配合的滑槽；所述支柱11的上端与轨道环12相连、下端与底座7相连。具体制作时，圆形滑道4的两侧设有卡槽，方便超声波发射器2卡在圆形滑道上，超声波发射器2可被人为控制的沿圆形滑道4运动。超声波发射器2与圆形滑道4的配合面为紧配合，避免调节好的超声波发射器在实验过程中发生移位。
作为一种优选结构，如图2所示，所述支撑架5包括立柱51和横梁52，所述立柱51平行于支柱11设置在底座7上，所述横梁52的中部与立柱51的顶部相连，所述可视化圆盘状容器3与横梁52相连，所述可视化圆盘状容器3置于轨道环12的内部，所述可视化圆盘状容器3与圆形滑道4的中心轴线重合、且处于同一个平面内，所述超声波发射器2能够沿着可视化圆盘状容器3的边缘向其内部发射超声波。具体制作时，所述横梁52的两端设有朝向轨道环12突出的L型折边，两端折边分别与可视化圆盘状容器3的边缘为可拆卸连接，如图4所示。采用该结构可使可视化圆盘状容器3处于圆形滑道4的内部轴向的中心位置，且二者同轴线布置。
进一步优化上述技术方案，如图4、图5所示，所述可视化圆盘状容器3为透明的中空壳体，所述可视化圆盘状容器3的边缘设有注液孔30，所述注液孔30内设有堵塞。注入液体后用堵塞封堵注液孔，实验完毕打开堵塞倾倒液体。具体装配时，可视化圆盘状容器3边缘上对称设有两个定位孔，同时在横梁52的两端折边上对应设有两个定位孔，实验过程中利用销钉将可视化圆盘状容器3与横梁52相连，实验完毕再卸掉销钉将可视化圆盘状容器3卸下来。
本发明还提供一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置的使用方法，包括以下步骤：
首先将上述可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置组装好，再利用注射器向可视化圆盘状容器3内注入目标比例的原油和水。此处“目标比例”指的是按照实验要求设定的比例。
将超声波发射器2沿圆形滑道4移至目标角度位置。此处“目标角度”指的是按照实验要求设定的角度。
开启调控台6的电源开关61，并调节调节键62将超声波的频率调至目标频率。此处“目标频率”指的是按照实验要求设定的超声波频率。
等待设定的一段时间后，观察可视化圆盘状容器3中的油水乳化情况。此处“设定的一段时间”指的是按照实验要求设定的时间。
实验结束后，通过调控台6将超声波发射器2的频率归零后关闭电源开关61；
将可视化圆盘状容器3拆卸下来，将其中的液体倒入废液瓶中，并清洗干净后装回原位。
综上所述，本发明具有结构简单、成本低、可重复性高、操作简单、耗能较少的优点，可以改变能量冲击油水界面液膜的角度，以更好的模拟原油和水在地层中的乳化过程，且整个装置可视，可直观的观察乳化过程。与现有技术相比，本发明通过将超声波发射器在圆形的超声波发射器滑道上滑动以改变超声波冲击油水界面液膜的角度，解决了当前乳化室内试验中不能改变角度冲击油水界面液膜的问题。本申请中的改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置功能较为完善，可以模拟多角度冲击油水界面液膜，形成乳状液，以进一步解决当前已有的乳化实验装置缺点，不仅可以以特定的能量冲击油水界面液膜，且可以改变冲油水界面液膜的角度，更好地模拟发生在地层中的乳化反应，使乳化室内试验更完善，更具有代表意义。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。
Claims (7)
1.一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置，其特征在于：包括轨道架、超声波发射器和可视化圆盘状容器，所述轨道架的中部设有圆形镂空区，所述圆形镂空区的内壁上设有圆形滑道，所述超声波发射器能够沿着圆形滑道移动；所述可视化圆盘状容器内部能够盛装原油和水，所述可视化圆盘状容器通过支撑架设置于轨道架顶部的圆形镂空区内；所述超声波发射器与调控台相连。
2.根据权利要求1所述的可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置，其特征在于：所述轨道架的下方设有底座，所述轨道架包括支柱和圆环状轨道环，所述圆形滑道设置于轨道环的内壁上，所述超声波发射器的底部设有与圆形滑道配合的滑槽；所述支柱的上端与轨道环相连、下端与底座相连。
3.根据权利要求1所述的可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置，其特征在于：所述调控台上设有电源开关及用于调节超声波频率的调节键。
4.根据权利要求2所述的可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置，其特征在于：所述支撑架包括立柱和横梁，所述立柱平行于支柱设置在底座上，所述横梁的中部与立柱的顶部相连，所述可视化圆盘状容器与横梁相连，所述可视化圆盘状容器置于轨道环的内部，所述可视化圆盘状容器与圆形滑道中心轴线重合、且处于同一个平面内，所述超声波发射器能够沿着可视化圆盘状容器的边缘向其内部发射超声波。
5.根据权利要求4所述的可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置，其特征在于：所述横梁的两端设有朝向轨道环突出的L型折边，两端折边分别与可视化圆盘状容器的边缘为可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置，其特征在于：所述可视化圆盘状容器为透明的中空壳体，所述可视化圆盘状容器的边缘设有注液孔，所述注液孔内设有堵塞。
7.一种可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
组装如权利要求1-6任一项所述的可改变冲击油水界面液膜角度的乳化装置；
利用注射器向可视化圆盘状容器内注入目标比例的原油和水；
将超声波发射器沿圆形滑道移至目标角度位置；
开启调控台的电源，并调节超声波的频率至目标频率；
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| CN116688786A (zh) | 2023-09-05 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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