专利名称：一种用于测量油气界面张力的悬滴控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于石油提高采收率高压物性实验技术，特别是关于一种中界面张力及油气最小混相压力测试技术，具体的讲是关于一种用于测量油气界面张力的悬滴控制方法及装置。
背景技术：
近年来，随着(X)2混相驱油技术的不断发展，油气界面张力测量技术的发展也备受关注。能否精确而快速地获取油气界面张力值是石油科技工作者解决诸多驱油技术难题的关键。目前，油气界面张力值的测试方法主要采用悬滴法。其测试原理为，在一个垂直向下的悬滴管末端滴一小滴液滴，然后利用计算机成像技术进行计算界面张力值。然而，在进行油气界面张力测试过程中发现，随着压力的升高悬滴逐渐减小，悬滴在管口处小到一定程度后，其较容易脱落，且释放液滴的过程为人工控制阀门，需要多次实验经验，压力越高越难控制，导致需要反复开关阀门，使待测气体介质不断富化，给实验带来较大的误差。
发明内容
本发明提供一种用于测量油气界面张力的悬滴控制方法及装置，以自动形成最大尺寸的悬滴，解决高压力下悬滴过小而易脱落的难题。为了实现上述目的，本发明提供一种用于测量油气界面张力的悬滴控制装置，该装置包括中间容器、气动阀门、气动控制器、止回阀、悬滴管、步进电机、支架、激光发射器及计算机；所述的中间容器用于储存地层油待测样品，并通过液滴管线连接所述的悬滴管； 所述的气动阀门安装在所述中间容器与悬滴管之间的液滴管线上，用于控制所述的液滴管线进液；所述的气动控制器电连接所述的气动阀门，用于控制所述气动阀门；所述的止回阀连接在所述气动阀门与所述悬滴管之间的液滴管线上，用于防止所述悬滴管中的液体回流；所述的步进电机及激光发射器安装在所述支架上，所述的步进电机用于在所述计算机的驱动下控制所述的激光发射器在沿所述支架在竖直方向上移动；所述的计算机与所述的气动控制器、步进电机及激光发射器分别电连接，用于驱动所述气动控制器控制所述气动阀门开启或关闭。进一步地，该装置还包括柱塞泵，与所述的中间容器连接，用于为所述的中间容器提供注入液滴的动力。进一步地，该装置还包括空气压缩机，与所述的气动控制器连接，用于为所述的气动控制器提供气源。进一步地，该装置还包括光传感器，置于所述激光发射器内部，当所述悬滴管的管口接触到激光时用于向所述的计算机发送感测信号。为了实现上述目的，本发明提供一种用于测量油气界面张力的悬滴控制方法，该方法包括步骤a，控制柱塞泵使中间容器的地层油的压力保持恒定状态；步骤b，通过步进电机驱动激光发射器，使所述激光发射器的光束处于预定高度；步骤c，打开气动阀门使液滴从悬滴管滴出；步骤d，当所述液滴接触到所述激光发射器的光束时，关闭所述气动阀门；步骤e，关闭所述气动阀门后，如果所述液滴在预定时间内脱落，控制所述激光发射器从所述预定高度上移一设定距离，重复步骤c及步骤d，直至液滴在预定时间内不脱落。进一步地，所述预定高度的确定方法包括打开所述气动阀门，当液滴最大时，控制所述激光发射器使激光束的位置与液滴顶端齐平，并关闭气动阀门。进一步地，在所述步骤a之前，该方法还包括关闭所述的气动阀门。进一步地，所述的预定时间为1分钟，所述的设定距离0. 1mm。本发明实施例的有益效果在于以自动形成最大尺寸的悬滴，解决了高压力下悬滴过小而易脱落的难题，提高了测试精度，排除了人为误差，缩短了测量时间。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中图1为本发明实施例用于测量油气界面张力的悬滴控制装置结构示意图；图2为本发明实施例用于测量油气界面张力的悬滴控制方法流程图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。如图1所示，本实施例提供一种用于测量油气界面张力的悬滴控制装置，该装置包括中间容器101、气动阀门102、气动控制器103、止回阀04、悬滴管105、步进电机106、 支架107、激光发射器108及计算机109。中间容器101用于储存地层油待测样品，并通过液滴管线连接所述的悬滴管105， 以向悬滴管105提供液滴。气动阀门102安装在中间容器101与悬滴管105之间的液滴管线上，用于控制所述的液滴管线进液。气动控制器103电连接所述的气动阀门102，用于控制所述气动阀门102的关闭或者开启。止回阀104连接在所述气动阀门102与所述悬滴管 105之间的液滴管线上，用于防止所述悬滴管中的液体回流。步进电机106及激光发射器安装在所述支架107上，所述的步进电机106用于在所述计算机109的驱动下控制所述的激光发射器108在沿所述支架107在竖直方向上移动。所述的计算机109与所述的气动控制器103、步进电机106及激光发射器108分别电连接，用于驱动所述气动控制器103控制所述气动阀门102开启或关闭。进一步地，该用于测量油气界面张力的悬滴控制装置还包括柱塞泵110，其与所述的中间容器101连接，用于为所述的中间容器101提供注入液滴的动力，柱塞泵110将中间容器101的地层油复压到待测压力，并设置为恒压状态，该待测压力根据产生悬滴的具体操作情况而定。进一步地，该用于测量油气界面张力的悬滴控制装置还包括空气压缩机113，与所述的气动控制器103连接，用于为所述的气动控制器103提供气源。进一步地，该用于测量油气界面张力的悬滴控制装置还包括光传感器(图中未示出)，光传感器置于所述激光发射器108内部，用于感测光信号，当所述悬滴管105管口的悬滴接触到激光束时，光传感器向所述的计算机109发送感测信号，计算机109驱动气动控制器103关闭气动阀门102。如图2所示，本实施例提供一种用于测量油气界面张力的悬滴控制方法，该方法包括步骤S201 控制柱塞泵110使中间容器的地层油的压力保持恒定状态。在步骤S201之前，除了需要将图1中所有设备的电源接通，还需要关闭气动阀门 102。柱塞泵110将中间容器101的地层油复压到待测压力，并设置为恒压状态，该待测压力根据产生悬滴的具体操作情况而定。步骤S202 通过步进电机驱动激光发射器，使所述激光发射器108的光束处于预
定尚度。在步骤S202之前，首先需要确定上述预定高度，该预定高度的确定方法如下首先，打开所述气动阀门，悬滴管105的管口慢慢形成悬滴，估测悬滴大小，当估测悬滴为最大时，控制所述激光发射器108，使激光束的位置与液滴顶端齐平，记录该位置 (即图1中的位置2)并关闭气动阀门。此时位置2为即为确定的预定高度。以后悬滴的控制过程中，可以以该位置2为预定高度，将激光发射器108的光束调节到位置2。步骤S203 打开气动阀门102使液滴从悬滴管滴出。完成激光发射器108的位置调节后，就可以利用计算机109驱动气动控制器103， 打开气动阀门102。步骤S204 当所述液滴接触到所述激光发射器108的光束时，关闭所述气动阀门。 气动阀门102开启后，在柱塞泵110的推动力作用下，在悬滴管105的口将会逐渐形成液滴，当液滴接触到所述激光发射器108的光束时，激光发射器108的光传感器将感测到光信号，并将光信号传输给计算机109，计算机109驱动气动控制器103，关闭气动阀门102。步骤S205 判断液滴在预定时间内是否脱落？如果是，进行步骤S206。步骤S206 在步骤S204中关闭气动阀门102后，如果所述液滴在预定时间内脱落，需要控制激光发射器108从位置2上移一设定距离，重复步骤S203及步骤S204。上述预定时间可以根据实验情况设定，预定时间可以设定为1分钟。设定距离也可以根据实验情况设定，比如设定距离可以为0. 1mm，此时需要将激光发射器108从位置2 上移0. 1mm，然后打开气动阀门102使液滴从悬滴管滴出，当所述液滴接触到所述激光发射器108的光束时，再次关闭气动阀门102。如果本次关闭气动阀门102后，液滴在预定时间内再次脱落，还需要将激光发射器108继续上移设定距离，然后重复步骤S203及步骤S204， 直至液滴在预定时间内不脱落。如果所述液滴在预定时间内未脱落，可以利用本次得到的液滴进行测试实验(现有技术中的利用计算机成像技术计算界面张力值)。本发明实施例的有益效果在于以自动形成最大尺寸的悬滴，解决了高压力下悬滴过小而易脱落的难题，提高了测试精度，排除了人为误差，缩短了测量时间。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于测量油气界面张力的悬滴控制装置，其特征在于，所述的装置包括中间容器、气动阀门、气动控制器、止回阀、悬滴管、步进电机、支架、激光发射器及计算机；其中所述的中间容器用于储存地层油待测样品，并通过液滴管线连接所述的悬滴管；所述的气动阀门安装在所述中间容器与悬滴管之间的液滴管线上，用于控制所述的液滴管线进液；所述的气动控制器电连接所述的气动阀门，用于控制所述气动阀门；所述的止回阀连接在所述气动阀门与所述悬滴管之间的液滴管线上，用于防止所述悬滴管中的液体回流；所述的步进电机及激光发射器安装在所述支架上，所述的步进电机用于在所述计算机的驱动下控制所述的激光发射器在沿所述支架在竖直方向上移动；所述的计算机与所述的气动控制器、步进电机及激光发射器分别电连接，用于驱动所述气动控制器控制所述气动阀门开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括柱塞泵，与所述的中间容器连接，用于为所述的中间容器提供注入液滴的动力。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括空气压缩机，与所述的气动控制器连接，用于为所述的气动控制器提供气源。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括光传感器，置于所述激光发射器内部，当所述悬滴管的管口接触到激光时用于向所述的计算机发送感测信号。
5.一种用于测量油气界面张力的悬滴控制方法，其特征在于，所述的方法包括步骤a，控制柱塞泵使中间容器的地层油的压力保持恒定状态；步骤b，通过步进电机驱动激光发射器，使所述激光发射器的光束处于预定高度；步骤c，打开气动阀门使液滴从悬滴管滴出；步骤d，当所述液滴接触到所述激光发射器的光束时，关闭所述气动阀门；步骤e，关闭所述气动阀门后，如果所述液滴在预定时间内脱落，控制所述激光发射器从所述预定高度上移一设定距离，重复步骤c及步骤d，直至液滴在预定时间内不脱落。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定高度的确定方法包括打开所述气动阀门，当液滴最大时，控制所述激光发射器使激光束的位置与液滴顶端齐平，并关闭气动阀门。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤a之前，所述的方法还包括关闭所述的气动阀门。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的预定时间为1分钟。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的设定距离0.1mm。
全文摘要
一种用于测量油气界面张力的悬滴控制方法及装置，该装置包括中间容器、气动阀门、气动控制器、止回阀、悬滴管、步进电机、支架、激光发射器及计算机；中间容器用于储存地层油待测样品，并通过液滴管线连接悬滴管；气动阀门安装在中间容器与悬滴管之间的液滴管线上，控制液滴管线进液；气动控制器电连接气动阀门，用于控制气动阀门；止回阀连接在气动阀门与所述悬滴管之间的液滴管线上，用于防止悬滴管中的液体回流；步进电机及激光发射器安装在支架上，步进电机用于在计算机的驱动下控制所述的激光发射器在沿支架在竖直方向上移动；计算机与所述的气动控制器、步进电机及激光发射器分别电连接，用于驱动气动控制器控制气动阀门开启或关闭。
文档编号G01N13/02GK102564908SQ20121002165
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者张可, 李实 , 秦积舜, 陈兴隆, 马德胜 申请人:中国石油天然气股份有限公司