专利名称：活性聚合物泡沫评价装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油化工技术领域，特别涉及一种活性聚合物泡沫性能室内的评价装置。
背景技术：
目前，泡沫已广泛应用于国民经济的许多领域，尤其在石油行业，近期所公开的几个泡沫评价装置方面的专利皆出自石油专业部门，泡沫在石油行业的重要作用不言而喻，泡沫已用于钻井、洗井、驱油以及泡沫辅助蒸汽热采等诸多方面。而泡沫的评价方法、标准和和相应的装置在促进泡沫的实际应用方面其起着重要的基础作用。根据泡沫在实际工作的功能作用，对泡沫性能方面的要求也不尽相同。作为石油工业使用的泡沫主要涉及发泡能力、泡沫稳定、泡沫流变性、泡沫排液速度等方面的性能。因而对泡沫相关方面性能的研究和评价，业已产生或制定了一些不同的标准和方法。我国参照国际标准ISO 696-1975 《表面活性剂-发泡力的测定-改进Ross-Miles法》(简称罗氏法)制订了相应的国家标准GB/T 7642-94。该方法简约方便，容易实施，也最为通用。罗氏法是以不锈钢材质的细管确定一定的表面活性剂溶液的流经时间，计量定体积溶液流下一定高度下冲击下部液体产生泡沫量；《一种泡沫性能评价装置》(专利公开号CN 201803998U)模拟驱油过程泡沫产生方式而设计的一种装置，气液流经砂芯薄片或筛网产生泡沫，通过调节气体和液体的流速来评价不同气液比条件下所形成的泡沫性能。Waring Blender法使用高速搅拌器产生泡沫，是一种非常简便的泡沫性能评价方法，由于设备简单而广为采用(US4524002，1985年；杨燕等，西南石油大学学报，2002年第四期；王增林等，石油大学学报，2004年第三期)，评价在一定时间高速搅拌定容体积的表面活性剂溶液产生的泡沫量，计量泡沫的体积和泡沫排液体积。《驱油用泡沫体系评价装置》(专利公开号CN 200965528Y)解决测定驱油用泡沫体系装置重现性不好、结果不统一的问题。《高温高压二氧化碳泡沫剂评价装置》(专利公开号CN2011474691U)解决了油藏温度和压力下的二氧化碳泡沫剂性能评价的问题。活性聚合物是近几年研究和开发出的新型功能合物，该聚合物的显著特点是增粘能力强，耐盐性能好，能在高矿化度的水环境下使用。其在石油工业中的作用有待进一步开发，作为发泡剂使用是一个重要方面。以目前已有常规的泡沫评价方法和标准应用于活性聚合物泡沫性能的研究和评价存在一些缺陷和不足。例如在以下方面①对进入发泡装置的气体介质没有进行稳定控制，与发泡液体温度不一致；②对泡沫夹套计量筒没有封闭，外部气体侵入，上部与下部温度不均匀，影响排液速度的测定；③在夹套量筒封闭状态下，40°C以上温度测定时易在上部的封口端产生凝结水，而凝结水落下会影响泡沫体积的计量；④发泡液通过发泡多孔介质或采用高速搅拌器发泡时，对含水溶液聚合物的发泡剂有剪切降粘作用，而粘度是影响泡沫稳定性重要因素。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种活性聚合物泡沫评价装置，适用于小分子表面活性剂以及小分子表面活性剂与水溶性聚合物的混合体系发泡性能的评价。本实用新型采用的技术方案是活性聚合物泡沫评价装置，包括夹套量筒、砂芯、储液瓶、金属盘管、循环水浴、气体流量计、压力表、调压阀和空气压缩机。其特征在于空气压缩机通过塑料管与调压阀相连接；调压阀的另一端口与三通相接，在三通上固定压力表，三通的另一端口通过塑料管与阀门的一端相接。阀门的另一端通过塑料管与气体流量计入口连接，气体流量计的出口端与金属盘管连接，金属盘管在循环水浴的水槽内；金属盘管的出口端插入储液瓶，金属盘管的出口固定均质的石英质砂芯或金属过滤器；储液瓶在循环水浴的水槽内，储液瓶的上端口与夹套量筒的下口连通；夹套量筒的循环水入口与过循环水浴的水泵出口连接，夹套量筒的循环水出口与过循环水浴的水泵入口连接，循环水浴与夹套量筒连通，进行循环水控温和恒温，使发泡的气流、活性聚合物发泡液及其泡沫置于同一温度下。在夹套量筒的上部开口由海绵塞塞住。储液瓶与夹套量筒制作成一体。实验时，首先从夹套量筒的上部加入定体积的活性聚合物溶液，塞上海绵塞；再打开循环水浴，一般15min后温度保持稳定；调节所需要的压力，打开阀门开始计时，待泡沫 体积达到一定刻度时停止计时。同时分别在不同的时间记录泡沫的体积变化和液体体积的变化，可以得到单位时间内泡沫的体积(发泡力)、泡沫半衰期和泡沫排液速度等参数。本实用新型的有益效果本实用新型活性聚合物泡沫评价装置，能在均匀恒定温度下测定泡沫聚合物的发泡性能，测定泡沫的半衰期和泡沫的排液速度。气流通过发泡的砂芯，因而对活性聚合物分子没有剪切降解作用。夹套量筒上部用高密度海绵塞封口，既可以让气流通过，又可阻止外部气流的侵入，还可以防止凝结水的形成而影响泡沫体积的计量。使夹套量筒温度恒定，而且海绵不会产生凝结水。采用数字流量计和阀门以利于计时和计量。消除现有泡沫评价装置影响泡沫稳定性的温度和粘度变化影响活性聚合物泡沫两个因素。
图I是本实用新型活性聚合物泡沫评价装置结构示意图。图中，I-海绵塞，2-夹套量筒，3-循环水入口，4-砂芯，5-储液瓶，6-金属盘管，7-循环水浴，8-气体流量计，9-阀门，10-三通，11-压力表，12-调压阀，13-空气压缩机。
具体实施方式
实施例I :以一个活性聚合物泡沫评价装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图I。本实用新型活性聚合物泡沫评价装置，包括夹套量筒2、砂芯4、储液瓶
5、金属盘管6、循环水浴7、气体流量计8、压力表11、调压阀12和空气压缩机13。选择空气压缩机13作为发泡介质的来源相对比较简便，最好为噪声30分贝的静音压缩机，如丹麦的Jun-Air且带机油过滤器。也可选用高压钢瓶作为气体的来源，其优点是介质没有压缩机油的污染，气体介质可以选择空气、氮气或二氧化碳气体。选用氮气做介质时可以选用气相色谱用的氮气发生器作为气源。空气压缩机13通过塑料管与TYPE 41型调压阀12相连接；调压阀12的另一端口与三通10相接，在三通10上固定一块压力表11，压力表11量程为IMPa，分度值为0. OlMPa0三通10的另一端口通过塑料管与阀门9的一端相接。阀门9的另一端通过塑料管与气体流量计8入口连接，气体流量计8的出口端与不锈钢金属盘管6连接，不锈钢金属盘管6在循环水浴7的水槽内；不锈钢金属盘管6的出口端插入储液瓶5，不锈钢金属盘管6的出口固定均质的石英质砂芯4或金属过滤器；储液瓶5在循环水浴7的水槽内，储液瓶5的上端口与夹套量筒2的下口连通，储液瓶5与夹套量筒2制作成一体。夹套量筒2的循环水入口 3与过循环水浴7的水泵出口连接，夹套量筒2的循环水出口与过循环水浴7的水泵入口连接，循环水浴7与夹套量筒连通，进行循环水控温和恒温，使发泡的气流、活性聚合物发泡液及其泡沫置于同一温度下。在夹套量筒2的上部开口由海绵塞I塞住。发泡用的滤芯4选用石英砂烧结的滤芯或金属滤芯，最好为石英砂滤芯 ，耐腐蚀，且孔径要均匀。恒温水浴7的温度稳定性要求为±0.5°C。
权利要求1.一种活性聚合物泡沫评价装置，包括夹套量筒(2)、砂芯(4)、储液瓶(5)、金属盘管(6)、循环水浴(7)、气体流量计(8)、压力表(11)、调压阀(12)和空气压缩机(13);其特征在于空气压缩机(13)通过塑料管与调压阀(12)相连接；调压阀(12)的另一端口与三通(10)相接，在三通(10)上固定压力表(11)，三通(10)的另一端口通过塑料管与阀门(9)的一端相接；阀门(9)的另一端通过塑料管与气体流量计(8)入口连接，气体流量计(8)的出口端与金属盘管(6)连接，金属盘管(6)在循环水浴(7)的水槽内；金属盘管(6)的出口端插入储液瓶(5)，金属盘管￠)的出口固定均质的石英质砂芯(4)或金属过滤器；储液瓶(5)在循环水浴(7)的水槽内，储液瓶(5)的上端口与夹套量筒(2)的下口连通；夹套量筒(2)的循环水入口(3)与过循环水浴(7)的水泵出口连接，夹套量筒(2)的循环水出口与过循环水浴(7)的水泵入口连接；在夹套量筒(2)的上部开口由海绵塞(I)塞住。
2.根据权利要求I所述的活性聚合物泡沫评价装置，其特征是储液瓶(5)与夹套量筒(2)制作成一体。
专利摘要活性聚合物泡沫评价装置，应用于石油化工活性聚合物泡沫性能室内的评价。空气压缩机通过塑料管依次连接调压阀、三通，阀门、气体流量计和金属盘管，在三通上固定压力表，金属盘管在循环水浴的水槽内；金属盘管的出口端插入储液瓶，金属盘管的出口固定均质的石英质砂芯或金属过滤器；储液瓶在循环水浴的水槽内；夹套量筒的循环水入口和循环水出口与过循环水浴的水泵连接。在夹套量筒的上部开口由海绵塞塞住。效果是能在均匀恒定温度下测定泡沫聚合物的发泡性能，测定泡沫的半衰期和泡沫的排液速度。
文档编号G01N33/00GK202502081SQ20112056871
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者任敏红, 戴文英, 李织宏, 杨栩, 王雨, 陈权生 申请人:中国石油天然气股份有限公司