一种高温高压滤失仪的制作方法

文档序号:11586101阅读:493来源:国知局

本实用新型涉及深井数据测试仪器领域,具体涉及一种高温高压滤失仪。



背景技术:

泡沫压裂液是一种以气体为分散相、液体为分散介质的均匀分散体系,泡沫压裂液的这种特殊结构使它相对于常规水基压裂液具有粘弹性强、携砂能力强、滤失量低、对储层伤害小、返排能力强等优势。目前国内对泡沫压裂液的现场应用及室内研究都处于起步阶段。泡沫压裂液的评价体系尚不完善,部分传统的水基压裂液性能评价方法不再对这种泡沫流体适用,尤其在采用传统设备和方法对泡沫压裂液进行静态滤失测定时,由于泡沫压缩性及热膨胀性都较强,测试过程中不能保证压裂液的泡沫质量,即泡沫中的气体占总体积的比例,维持稳定,无法得到正确的实验数据。

中国专利CN203452768U公开的一种高温高压滤失仪,该高温高压滤失仪属于静态滤失仪,需要在常温常压下预先将样品倒入浆杯,采用加热套将浆杯温度升到设定温度后,采用气体调压阀调节杯浆的上下两端气体压力分别为600psi和100psi,从而使杯浆中的样品上下两端形成500psi的压力差,在压力差的作用下样品通过滤纸滤出,使用计量装置测定样品的滤失量。这种滤失设备和测量方法对常规的不可压缩和热膨胀性较小的水基压裂液样品是可行的,但如果样品换成泡沫压裂液,当泡沫质量为60%时,常温常压(温度25℃、压力1.013Pa)下将泡沫加入杯浆,测试过程中两端压力差升高到500Psi,温度由常温升高到的80℃后,根据气体状态方程,杯浆中高压高温状态下泡沫中的气体相对于常温常压下将会被压缩28.7倍,导致泡沫质量严重下降,所测得滤失数据无法表征泡沫质量为60%的泡沫压裂液所具有真实静滤失特性。

中国专利CN104502552B公开了一种高温高压泡沫静态滤失仪,该高温高压泡沫静态滤失仪能够实现测试高温高压状态下泡沫压裂液的静态滤失量,操作简单。但是该高温高压泡沫静态滤失仪工作时需要两个氮气瓶来提供氮源,成本较高、结构复杂,且其产生的泡沫直径过大,不够丰富细腻,导致测量结果误差较大。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的在于提供了高温高压滤失仪,所述高温高压滤失仪结构简单、能够产生丰富细腻的泡沫使测量结果更准确且成本更低。

为实现上述目的,本实用新型之一种高温高压滤失仪,包括一样品杯和通过一主管道与所述样品杯连接的一氮气瓶,一第一支管道连接所述主管道和一泡沫发生器顶端的出泡口,一第二支管道连接所述主管道和所述泡沫发生器下端区域的进气口,一第三支管道连接所述泡沫发生器的入液口和一原液容器;所述第一支管道和所述第二支管道以及所述第三支管道上分别设有一第一阀门和一第二阀门以及一第三阀门,所述主管道上设有一主阀门位于所述第一支管道和所述第二支管道与所述主管道连接的节点之间,所述泡沫发生器内具有一起泡网位于所述入液口和所述进气口之间,多层细纱网位于所述入液口与所述出泡口之间。

进一步地,所述主管道上还设有一气体流量计,位于所述氮气瓶和所述第二支管道与所述主管道连接的节点之间。

进一步地,所述入液口内设有一雾化器。

进一步地,所述样品杯连接有一回压阀,所述回压阀与所述样品杯之间具有一第六阀门,且所述样品杯的底端开设有一泡沫压裂液出口,一第四支管道连接所述泡沫压裂液出口和一气液分离器,所述第四支管道上设有一第四阀门,所述气液分离器连接有一气体收集瓶和一液体收集瓶。

进一步地,所述泡沫发生器的底端区域具有排液口,所述排液口上设有一第五阀门。

进一步地,所述起泡网包括相互堆叠的多层网板,每一所述网板上开设有大量网孔。

进一步地,所述样品杯的底部设有至少一层滤纸。

进一步地,所述样品杯外套设有一加热套,所述加热套连接有一温控器和一加热器,所述样品杯还插设有一温度计

本实用新型与现有技术相比,其有益效果是:本实用新型所述的一种高温高压滤失仪,其中的泡沫发生泡沫发生器中设有多层细纱网位于所述入液口与所述出泡口之间,可以将在所述起泡网处产生的大直径泡沫切割成直径细小的泡沫,且能进一步使氮气和泡沫压裂液混合以产生更多的小直径泡沫,使进入所述样品杯的泡沫丰富且细腻,同时还能充分利用产生泡沫的原料,节省成本。所述入液口出设有一雾化器,能够将进入所述泡沫发生器的泡沫压裂液分解成细小的液珠,使其能够与从所述进气口进入的氮气充分混合在所述起泡网上产生大量丰富的泡沫。所述第一阀门和所述第二阀门以及所述第三阀门的相互配合,只需要一个氮气瓶就能为本实用新型提供所需氮源,降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型一种高温高压滤失仪的结构示意图;

图2是本实用新型一种高温高压滤失仪的泡沫发生器的剖视图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效,以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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实用新型保护范围的限制。

请参阅图1所示,并结合图2所示,本实用新型提供一种高温高压滤失仪,包括一样品杯1和通过一主管道(图上为标未注)与所述样品杯1连接的一氮气瓶2,一第一支管道(图上为标未注)连接所述主管道和一泡沫发生器3顶端的出泡口33,一第二支管道(图上为标未注)连接所述主管道和所述泡沫发生器3下端区域的进气口36,一第三支管道(图上为标未注)连接所述泡沫发生器3的入液口35和一原液容器4;所述第一支管道和所述第二支管道以及所述第三支管道上分别设有一第一阀门11和一第二阀门12以及一第三阀门13,所述主管道上设有一主阀门17位于所述第一支管道和所述第二支管道与所述主管道连接的节点之间,所述泡沫发生器3内具有一起泡网31位于所述入液口35和所述进气口36之间,多层细纱网32位于所述入液口35与所述出泡口33之间,所述样品杯1的底部设有至少一层滤纸7。

请参阅图1所示,并结合图2所示,所述主管道上还设有你一气体流量计19,位于所述氮气瓶2和所述第二支管道与所述主管道连接的节点之间。所述气体流量计19用于设定和控制单位时间内氮气的流量,通过控制氮气与泡沫压裂液的混合比来控制产生的泡沫的质量。所述原液容器4用于盛放泡沫压裂液。

请参阅图1所示,并结合图2所示,所述入液口35内设有一雾化器34,所述雾化器34能够将进入所述泡沫发生器3的所述泡沫压裂液分解成细小的液珠,使其能够与从所述进气口36进入的氮气充分混合并在所述起泡网31上产生大量丰富的泡沫。

请参阅图1所示,并结合图2所示,所述样品杯1连接有一回压阀5,所述回压阀5与所述样品杯1之间具有一第六阀门16,且所述样品杯1的底端开设有一泡沫压裂液出口,一第四支管道连接所述泡沫压裂液出口和一气液分离器9,所述第四支管道上设有一第四阀门14,所述气液分离器9连接有一气体收集瓶91和一液体收集瓶92。所述回压阀5用于控制所述泡沫压裂液出口压力,使所述样品杯1内保持恒定的压力。所述气液分离器9用于将分离出过滤后的所述泡沫压裂液的气相与液相,并将气相物质导入所述气体收集瓶91,将液相物质导入所述液体收集瓶92,所述气体收集瓶91和所述液体收集瓶92分别用来测量过滤后的所述泡沫压裂液的气体体积和液体质量。

请参阅图1所示,并结合图2所示,所述起泡网31包括相互堆叠的多层网板(图上未标注),每一所述网板上开设有大量网孔,从所述入液口35喷出来的液体在所述网板上形成一片液珠或者液柱,从所述进气口36进来的氮气经过所述网板上的液珠或者液柱时,会产生大量的泡沫。

请参阅图1所示,并结合图2所示,所述泡沫发生器3的底端区域具有排液口37,所述排液口上设有一第五阀门15,所述样品杯1外套设有一加热套6,所述加热套6连接有一温控器8和一加热器10,所述样品杯1还插设有一温度计18。

请参阅图1所示,并结合图2所示,本实用新型所述的一种高温高压滤失仪使用时,(1)排空:打开所述主阀门17、所述第一阀门11、所述第四阀门14、所述第五阀门15和所述第六阀门16,关闭所述第二阀门12和所述第三阀门13,设定所述回压阀5的滤出压力为大气压,再打开所述气体流量计19,设定气体流量为标况下30~50mL/min,保持排空10-20min;(2)形成泡沫:打开所述第一阀门11、所述第二阀门12,所述第三阀门13和所述第六阀门16,关闭所述主阀门17、所述第四阀门14和所述第五阀门15,设定所述回压阀5控制滤出压力到测试压力,打开所述温控器8,调节所述加热套6温度升高到相比测试温度高4~5℃,打开所述第三阀门13让容纳于所述原液容器4的所述泡沫压裂液进入所述泡沫发生器3,打开所述气体流量计19,设定气体流量,从所述回压阀5中流出液体开始计时,保持10~15min后,关闭所述第一阀门11、所述第二阀门12、所述第三阀门13和所述第六阀门16;(3)静态滤失测试:通过所述气体流量计19使所述氮气瓶2的压力升到测试压力,打开所述主阀门17和所述第四阀门14,分别记录测量温度和测试压力下的滤出液体和滤出气体的体积。

综上所述,仅为本实用新型之较佳实施例,不以此限定本实用新型的保护范围,凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。

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