泡沫排液性能评价装置

泡沫排液性能评价装置

一、装置原理及功能：

常用的泡沫静态评价指标有发泡体积、半衰期（体积半衰期、析液半衰期）等。Ross-Miles法、气流法、振荡法、搅拌法都是在开放空间、常压条件下的实验，仅适用于测试空气泡沫性能。对于CO₂这种相态及理化性质受压力和温度影响很大的气体，常压下的泡沫性能测试方法不能全面反映油藏压力、温度条件下的CO₂泡沫性能，因此，要全面了解油藏条件下的CO₂泡沫性能，需要在不同温度、压力条件下进行CO₂泡沫性能测试。

高温高压泡沫评价装置正是基于上述原理而设计的，要求可模拟油藏温度压力条件，针对性的研究油藏条件下发泡体系的发泡能力，所生成泡沫的稳定性；同时可以利用数码摄像、电脑成像技术对泡沫形态、尺寸等直观特征进一步分析研究。

二、装置结构组成

根据以上用途该装置完成设计后将包含如下单元：抽真空单元、气体增压单元、驱替及储液单元、气液混合发泡单元、可视化搅拌发泡单元、数码摄像单元、压力检测单元、温度控制单元、管阀件单元、数据采集处理单元、辅助单元等部分组成。

1、抽真空单元

真空单元主要由真空泵、真空表、真空缓冲容器及阀门管路组成，真空度-0.1MPa。

2、气体增压单元

气体增压单元主要包括静音空压机（出口压力25MPa）、低压储罐、高压储罐，调压阀、压力表及管阀件等部件。高压气体储罐体积2L，最高耐压50MPa，材质不锈钢，主要用于存储增压后的气体。

3、驱替及储液单元

包括储液容器2台（1.5L）、平流泵1台，0.1～20mL/min, 20MPa。用于将发泡剂溶液注入搅拌釜。

4、气液混合发泡单元

为气液混合发泡提供平台。为多孔介质物质，产生的泡沫尺寸大小可控。

5、可视化搅拌发泡单元

主要包括可视化搅拌釜、搅拌机。可视搅拌釜是发泡剂溶液和气体混合产生泡沫的场所。内腔长度600mm,内径φ60mm，搅拌速度0～3000r/min可调。

可视搅拌釜上设计有观察视窗，可观察发泡剂和气体搅拌过程中产生泡沫的情况，从观察下口刻有标尺，标尺刻于视窗压板上。

6、数码摄像单元

选用1600万像素以上、10倍光学变焦以上高清摄像头，数量2套，实验过程中可调节摄像头高度，摄像图像通过图像采集卡自动传送到计算机存储。

7、压力检测单元

为满足实验测试精度，每个测压点装三种量程不同的压力传感器，根据实验压力选用合适量程传感器。量程25MPa，10MPa，1MPa，精度:0.1%。压力值由二次仪表直接显示，并可通过USB2.0接口实现与计算机通讯。

8、温度控制单元

可视搅拌釜的温度控制主要是通过恒温箱来实现，恒温箱设计有带观察窗的旋式对开门（前后门），旋式对开门上设计有高精度的温控仪以及触摸键式的电源、加热、风机开关等。工作室内装有小射线灯恒温箱内底板设有导流槽，便于清洗。恒温箱工作温度≤90℃，采用PID自整定调节，控温精度为±0.5℃。

9、管阀件单元

管阀件主要有阀门、三通、四通、压帽、压环、直通、转换接头等，耐压50MPa以上。气体注入部分、抽真空部分采用316L材料加工，可视釜部分、进出液管路、回压控制部分、压力测量部分等全部选用哈氏合金材质。

10、数据采集处理单元

数据采集处理单元是整个系统的关键，它保证整个系统的测试精度，并实现各个系统的智能化。主要包括主机系统，数据处理软件，压力、温度变送器等。摄像系统通讯转接卡和彩色图像解码器主要由图像采集卡、彩色数码相机组成，结合采集软件实现适时采集。

数据处理软件为中文界面，基于windows7平台，操作灵活、方便，所有输入和提示都使用窗口式的对话框，实验流程示意，便于熟悉系统操作；实验过程中，出现超温、超压、非正常失压等故障时，软件系统会自动监测到并弹出窗口警告操作人员，可以自动控制的，软件将自行对所出现的问题进行处理，需手动操作的，将提示操作人员对应的操作方法，保证实验人员可以安全高效的完成实验，实验完后，计算机可直接输出的数据。

所有采集的数据以数据库形式记录，程序根据输入的基本参数和实验采集内容进行记录，原始数据存于EXCEL表格中，用户可以通过Excel程序和模块对数据进行调出处理，并可根据要求自动生成实验报告。图片处理时可以测量计算真实尺寸。

处理电脑配置：主机系统Dell电脑-i7、8G内存，1T硬盘，HP1106打印机等外围设备。