一种泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统与方法，属于天然气开采领域中的化学剂室内评价实验技术领城。
【背景技术】
[0002]目前石油天然气行业采用的泡排剂评价标准是泡沫排水采气用起泡剂评价方法(SY/T 6465-2000)，评价的参数包括一般性质评价、表(界)面张力评价、起泡力评价、泡沫动态性能评价、热稳定性评价以及热稳定性评价。在这些评价参数中起泡力与泡沫动态性能是最关键的参数，这两个参数指标的好坏直接影响到泡沫排水采气工艺的实施效果。在标准SY/T 6465-2000中，起泡力的评价采用的是Ross-Miles法，应用的仪器是罗氏米尔泡沫测定仪，泡沫动态性能的评价采用的是泡沫动态性能评价装置。起泡力的评价考虑了温度的影响，评价范围是室温至90 °C。
[0003]近年来，随着我国气田开发走向深部储层，一大批地层温度大于90°C的气藏被发现和开采，目前的评价装置及方法不能满足这部分气田泡排剂评价的温度要求；另外，现场应用和实验室研宄发现压力对泡排剂起泡力、泡沫动态性的影响也较大，但SY/T6465-2000标准中没有规定对应的评价方法。可见，目前的泡排剂起泡力、泡沫动态性评价装置及方法不能够满足高于90°C温度的起泡力评价，以及不能进行压力对泡排剂起泡力、泡沫动态性影响的评价。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统与方法。本发明的评价系统将常规的起泡力与泡沫动态性能评价设备合二为一，能够增加泡排剂起泡力评价温度范围，并且能够评价压力对泡排剂性能的影响。
[0005]为达上述目的，本发明提供一种泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统，其包括:
[0006]主体装置、观察窗、电加热片、分液罐、压力平衡管线、平流泵、增压泵、气体流量计、冷凝管、收集装置、液体输出管线以及回压阀；
[0007]所述分液罐底部的液体出口通过管线连接于所述主体装置顶部的液体入口 ；
[0008]所述观察窗位于所述主体装置的侧表面；
[0009]所述电加热片贴附于所述主体装置的内壁上；
[0010]所述压力平衡管线连接于所述分液罐顶部的压力调节口和所述主体装置顶部的压力调节口；
[0011]所述液体输出管线连接于所述主体装置顶部的液体出口，并且所述回压阀与所述冷凝管设置于所述液体输出管线上，所述收集装置位于所述液体输出管线下方；
[0012]所述主体装置底部的泡排剂溶液入口通过管线连接于泡排剂溶液储存装置并在该管线上设有所述平流泵；
[0013]所述主体装置底部的气体入口通过管线连接于气源并在该管线上设有所述增压泵和所述气体流量计。
[0014]在上述系统中，所述主体装置底部具有还液体出口 ；所述分液罐顶部还具有液体入口。
[0015]根据本发明的【具体实施方式】，优选地，上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统还包括数个阀门，这些阀门的位置可由本领域技术人员进行常规的选择。
[0016]在上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统中，优选地，所述主体装置为不锈钢油管。
[0017]在上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统中，优选地，所述分液罐为不锈钢罐。
[0018]在上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统中，优选地，所述观察窗为抗压强度30MPa以上的高强度抗压玻璃。
[0019]在上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统中，优选地，所述观察窗的数量为3个。
[0020]在上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统中，优选地，所述收集装置为量筒。
[0021]另一方面，本发明还提供一种泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价方法，其是采用上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统进行评价的方法，该方法包括以下步骤:
[0022](I)泡排剂起泡力评价:1)将分液罐抽真空，吸入测试泡排剂样品溶液；2)打开压力平衡管线，关闭分液罐与主体装置之间连通的阀门，通过增压泵缓慢向主体装置注入气源，以使主体装置和分液罐内压力升高到测试压力；3)调节回压阀到压力值为测试压力，用平流泵向主体装置注入测试泡排剂样品溶液；4)打开电加热片电源加热至测试温度；5)快速打开分液罐与主体装置之间连通的阀门，使分液罐中的测试泡排剂样品溶液注入到主体装置之中；6)待分液罐中的测试泡排剂样品溶液全部注入到主体装置之后记下初始泡沫体积，并开始计时；7)连续观察泡沫体积的变化，当泡沫体积变为初始泡沫体积的一半时记下所经历的时间，即为泡沫的半衰期；
[0023](2)泡沫动态性能评价:1)关闭压力平衡管线，关闭分液罐与主体装置之间连通的阀门，通过增压泵缓慢向主体装置注入气源，以使主体装置和分液罐内压力升高到测试压力；2)用平流泵向主体装置注入测试泡排剂样品溶液；3)打开电加热片电源加热至测试温度；4)调节回压阀到压力值为测试压力，设定气体流量计的流量，开启冷凝管水循环；5)通过增压泵连续向主体装置注入气源；6)关闭增压泵，记录量筒内液体的体积，量筒内液体的体积/连续注入气源的时间，即为携液效率，代表泡沫动态性能。
[0024]在上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价方法中，优选地，泡排剂起泡力评价中，分液罐吸入的测试泡排剂样品溶液的量为150mL ;用平流泵向主体装置注入的测试泡排剂样品溶液的量为50mL。
[0025]在上述的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价方法中，优选地，泡沫动态性能评价中，用平流泵向主体装置注入的测试泡排剂样品溶液的量为200mL ;设定气体流量计的流量为20mL/s ;通过增压泵连续向主体装置注入气源的时间为5min。
[0026]相较于常规的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统与方法，本发明的评价系统与方法主要包括以下改进:
[0027]1、使实验系统能加载压力，提高温度评价范围和能够进行压力影响评价
[0028](I)将玻璃材质的主体装置替换为高强度、耐腐蚀的不锈钢材质，在其上开孔并装上高强度抗压玻璃作为观察窗，以便在实验过程中观察和测量实验过程中的现象和泡沫体积(高度)；
[0029](2)将起泡力评价中的玻璃材质的滴液管用不锈钢材质的抗压容器分液罐代替，并在主体装置与分液罐之间连接压力平衡管线，以便在带压实验过程中调节两个容器之间的压力平衡；
[0030](3)添加了增压泵，能够给实验系统提供满足压力条件的气源；
[0031](4)在主体装置的顶部增加了回压阀，能够保证主体装置内能够憋住足够的压力，使得主体装置内的试液在温度大于100°c后不沸腾，能够进行更高温度条件下的泡排剂性能评价，同时能够满足不同压力对泡排剂性能影响实验的开展(压力范围:0-25MPa);
[0032]2、改变加热方式，提高了加热温度范围
[0033]采用电加热片的加热方法代替常规带循环水泵的恒温水浴的方法，从而可大大提高温度的评价范围，由目前的室温至90°C扩展到室温至200°C，可满足目前国内所有已发现气田的温度评价范围；
[0034]3、在主体装置的出口处增加冷凝管，提高了泡沫动态性评价的准确性
[0035]在主体装置的出口处增加冷凝管，可在高温条件下进行泡沫动态性能评价时，保证携带出的液体能以液体的形式收集到收集装置中，而不是以气体的形式飘散到空气中，从而更加准确的评价泡沫动态性能。
[0036]综上所述，本发明的泡排剂起泡力、泡沫动态性能评价系统与方法主要具有以下优点:使泡排剂起泡力评价温度范围大大增加，最高评价温度由90°C提高到200°C，可基本满足国内外绝大部分已开发气田的温度需求；实