專利名稱：一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及原油特性的評價測定技術，尤其涉及一種特殊原油一泡沫油，也就是含有溶解氣的稠油所產(chǎn)生泡沫的強度及穩(wěn)定性的測量方法及裝置。
背景技術：
在含氣稠油開采過程中，當油藏壓力降低到泡點壓力以下時，在一定開采條件下， 脫出的氣體以分散氣泡形式存在于原油中，與原油一起運動，形成所謂“泡沫油”，具有較大的膨脹系數(shù)，形成“泡沫油”強度越大，維持時間越長，其開發(fā)效果越好。泡沫油的形成與操作條件、油品性質(zhì)及油藏性質(zhì)相關。由于泡沫油性質(zhì)對于原油開采具有特殊意義，了解泡沫油的性質(zhì)是非常必要的，但是，對于泡沫油強度及穩(wěn)定性的測量沒有相應方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術無法了解泡沫油性質(zhì)的缺點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的方法，該方法包括配制待測量的含氣稠油樣品；將溶解氣注入到油樣桶中，加熱油樣桶并保持在預先設定定的溫度，使油樣桶中達到預先設定的第一壓力值；將所述含氣稠油樣品注入油樣桶并記錄原始含氣稠油樣品的高度值；按照一定的速度逐步降低油樣桶內(nèi)的壓力直至預先設定的第二壓力值；測量并記錄油樣桶內(nèi)含氣稠油樣品產(chǎn)生的泡沫的不同時間的高度值， 直至其高度值回復到原始含氣稠油樣品的高度值。本發(fā)明實施例提供一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的裝置，該裝置包括油樣桶，用于盛裝含氣稠油樣品；加熱/保溫桶，用于容納所述油樣桶，并對所述油樣桶進行加熱，使其達到并保持在預設的溫度；配樣器，與所述油樣桶相連通，用于配制待測量的含氣稠油樣品；壓力控制泵，與所述油樣桶相連接，用于控制所述油樣桶中的壓力；高度傳感器，設置于所述油樣桶內(nèi)，用于測量所述油樣桶中的稠油樣品產(chǎn)生的泡沫油在不同時間的高度值； 數(shù)據(jù)處理器，與所述高度傳感器相連接，接收所述高度傳感器發(fā)送的測量數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例用于測量對比含有溶解氣的稠油在不同操作條件下形成泡沫油的強度和穩(wěn)定時間，同時可以對比初始溶解氣油比等對形成泡沫油強度及穩(wěn)定性的影響。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖1為本發(fā)明實施例一的測量泡沫油強度及穩(wěn)定性方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例一的不同降壓速度下，相同的含氣稠油樣品產(chǎn)生泡沫油的高度以及降低到原始高度的時間關系圖；圖3為本發(fā)明實施例一的不同含氣稠油樣品在相同的降壓條件下產(chǎn)生泡沫油高度和時間的關系圖；圖4為本發(fā)明實施例二的測量泡沫油強度及穩(wěn)定性裝置準備時的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例二的測量泡沫油強度及穩(wěn)定性裝置測量時的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。目前還沒有方法和裝置衡量泡沫油的生成強度及穩(wěn)定性指標，本發(fā)明實施例提供了測量泡沫油強度及穩(wěn)定性指標的方法及裝置。針對原油的不透明性，在高壓容器內(nèi)，含氣原油在降壓膨脹過程中，難以測量其上升的高度，本發(fā)明實施例提出了通過雷達測量技術測量泡沫油上升高度的方法和裝置。實施例一本實施例提供一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性方法。如圖1所示，該方法包括步驟101 配制待測量的含氣稠油樣品；該步驟是在一定溫度一定壓力下，在配樣器中配制待測量的含氣稠油樣品，待用。 這里的溫度和壓力是根據(jù)實際采油的情況而確定，盡可能與實際采油環(huán)境中的情況相同， 以保證測量的準確性。步驟102 加熱油樣桶，使其達到并保持在預先設定的溫度；具體操作是用保溫油將一加熱/保溫桶加熱到預先設定的溫度，再將所述油樣桶放置于該保溫桶內(nèi)；或者利用加熱/保溫桶自身的加熱電阻絲加熱；步驟103 將溶解氣注入到油樣桶中，使油樣桶中達到預先設定的第一壓力值；在這兩個步驟中，油樣桶用于盛裝含氣稠油樣品，為了使含氣稠油樣品能夠與實際含油層中的石油所處環(huán)境相同，需要先將油樣桶增壓到與實際油層相同的溫度和壓力， 這個壓力記為第一壓力值。步驟104 將所述含氣稠油樣品注入油樣桶并記錄原始含氣稠油樣品的高度值；當含氣稠油樣品達到與實際石油相同的溫度和壓力情況后，把它注入到已經(jīng)和實際壓力相同的油樣桶中，然后把這時候含氣稠油樣品的高度記錄下來作為原始高度值。步驟105 按照一定的速度逐步降低油樣桶內(nèi)的壓力直至預先設定的第二壓力值；逐步降低油樣桶中的壓力，直到其中的壓力達到預設的第二壓力值，這個預設的第二壓力值就是實際開采原油的時候工作狀態(tài)下的壓力值。隨著壓力的降低，油樣桶內(nèi)的含氣稠油樣品逐漸開始脫氣，在一定降壓速度下，對于特殊的稠油，脫出的氣體不能與原含氣稠油樣品迅速分離，而是以分散微氣泡的形式分散在原油中，形成所謂的泡沫油，造成原油體積的巨大膨脹，而降低油樣桶中壓力的速度也是預先設置好的，要做到平穩(wěn)勻速，對于相同的含氣稠油樣品可以采用不同的降壓速度，因為不同的降壓速度下產(chǎn)生泡沫油的強度及穩(wěn)定性也不相同，采用這種方式可以找到適合開采方式的泡沫油。如圖2所示，圖2顯示在不同降壓速度下，相同的含氣稠油樣品產(chǎn)生泡沫油的高度以及降低到原始高度的時間關系圖。在降壓速度1情況下，樣品泡沫上升高度為160mm，泡沫維持時間(泡沫從高度160mm降低到Omm的時間)170分鐘；在降壓速度情況2條件下，樣品泡沫上升高度為250mm，泡沫維持時間(泡沫從高度250mm降低到Omm的時間)270分鐘；表明在降壓速度2情況下，樣品生產(chǎn)泡沫的能力更強，泡沫油強度高，并且能夠維持較長時間，泡沫穩(wěn)定性較好。對開采過程中的操作具有一定的指導意義。步驟106 測量并記錄油樣桶內(nèi)含氣稠油樣品產(chǎn)生的泡沫的不同時間的高度值， 直至其高度值回復到原始含氣稠油樣品的高度值。在對油樣桶進行降壓的過程中，隨著時間記錄所產(chǎn)生泡沫油的高度，其中在油樣桶中膨脹泡沫油上升的高度的最高值，用來表征該含氣原油在該操作條件下形成“泡沫油” 的強度。當油樣桶內(nèi)壓力降低到設定的第二壓力值后，停止降壓，隨著時間的不斷延長，分散氣泡將逐漸合并與原油分離，泡沫油的高度不斷下降，最后降低到與原始含氣稠油樣品高度相當?shù)母叨取y量并記錄泡沫油的高度隨時間的變化關系，來表征該含氣原油形成泡沫油的穩(wěn)定性。如圖3所示，圖3顯示不同的含氣稠油樣品在相同的降壓條件下產(chǎn)生泡沫油高度和時間的關系圖。圖中樣品1泡沫上升高度為180mm，泡沫維持時間(泡沫從高度 180mm降低到Omm的時間)80分鐘；樣品2泡沫上升高度為250mm，泡沫維持時間(泡沫從高度250mm降低到Omm的時間)270分鐘；表明樣品2生產(chǎn)泡沫的能力大于樣品1，并且能夠維持較長時間，且穩(wěn)定性較好，預示該原油利用泡沫油冷采具有較高的采出程度，開采效果較好。本實施例提供了測量含有溶解氣的稠油在不同操作條件下形成泡沫油的強度和穩(wěn)定性的方法，可以為原油的開采提供最適合的條件參數(shù)，以達到較好的開采效果。實施例二再請參閱圖4，圖4是本發(fā)明實施例的一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的裝置，該裝置包括油樣桶410，用于盛裝含氣稠油樣品；配樣器420，與所述油樣桶410相連通，用于配制待測量的含氣稠油樣品；壓力控制泵430，與所述油樣桶410相連接，用于控制所述油樣桶410中的壓力；高度傳感器440，設置于所述油樣桶410內(nèi)，用于測量所述油樣桶410中的稠油樣品產(chǎn)生的泡沫油在不同時間的高度值；數(shù)據(jù)處理器450，與所述高度傳感器440相連接，接收所述高度傳感器440發(fā)送的測量數(shù)據(jù)。密封塞460，用于密封所述油樣桶410。加熱/保溫桶470，用于容納所述油樣桶410，給油樣桶410加熱，并使其保持在預先設定的溫度，以供測量不同溫度下含氣稠油樣品。該加熱/保溫桶470內(nèi)有加熱電阻絲， 可以通電后進行加熱。也可以用保溫油將該加熱/保溫桶470加熱到預先設定的溫度，再將所述油樣桶410放置于該加熱/保溫桶470內(nèi)。實際測量時，先做好準備工作在一定溫度一定壓力下，在配樣器420中配制待測量的含氣稠油樣品，待用。這里所說的一定溫度一定壓力是預先根據(jù)實際采油情況而設置好的，需要與實際油層中條件相一致才能保證測量的準確性；加熱/保溫桶470內(nèi)加入保溫油，然后加熱，直到加熱/保溫桶470內(nèi)的保溫油加熱到需要的溫度，也就是實際采油環(huán)境的溫度，再把油樣桶410放入加熱/保溫桶470中，加熱/保溫桶470也可以自帶電阻絲，利用加熱/保溫桶470自身的電阻絲進行加熱。油樣桶410的上端用密封塞460密封，在本實施例中，所說高度傳感器440是一雷達測量儀，當然也可以是其他能夠測量高度并能達到相同功效的測量裝備。雷達測量儀通過密封塞460中的一個小孔伸進油樣桶410中， 油樣桶410有一出口，該出口通過壓力控制泵430使出口壓力控制在需要的壓力。首先通過高壓泵把溶解氣注入到油樣桶410中，直到油樣桶410中達到設定的第一壓力值，檢測出口端排出的氣體組分，直到排出氣體組分與注入氣體組分相同，停止注氣.這一設定的第一壓力值與實際油層中的壓力值相同；再把配樣器420中配制好的的含有溶解氣的高壓稠油樣品通過入口注入到油樣桶410中，油樣高度達到油樣桶410中的十分之一，停注并關閉入口。開始測量時，如圖5所示，在出口，通過壓力控制泵430以一定的降壓速度使油樣桶410內(nèi)的壓力平穩(wěn)勻速地降低，隨著壓力的降低，油樣桶410內(nèi)的含氣稠油樣品逐漸開始脫氣，在一定降壓速度下，對于特殊的稠油，脫出的氣體不能與含氣稠油樣品迅速分離，而是以分散微氣泡的形式分散在原油中，形成所謂的泡沫油，造成原油體積的巨大膨脹，雷達測量儀測量并記錄油樣桶410中膨脹泡沫油上升的高度，這一過程記錄的最高值，用來表征該含氣原油在該操作條件下形成泡沫油的強度。當油樣桶410內(nèi)壓力降低到設定的第二壓力值后，停止降壓，這里的第二壓力值是和實際開采原油時工作的壓力值相同。隨著時間的不斷延長，分散氣泡將逐漸合并與原油分離，泡沫油的高度不斷下降，最后降低到與原始含氣稠油樣品高度相當?shù)母叨取y量并記錄泡沫油的高度隨時間的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理器450，由數(shù)據(jù)處理器450對數(shù)據(jù)進行處理，繪制出泡沫油的高度隨時間變化的關系圖，來表征該含氣原油形成泡沫油的穩(wěn)定性。本發(fā)明實施例提供的測量泡沫油強度和穩(wěn)定性的裝置，能夠測量含有溶解氣的稠油在不同操作條件下形成泡沫油的強度和穩(wěn)定性，為原油的開采提供最適合的條件參數(shù)， 以達到較好的開采效果以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的方法，其特征在于，該方法包括 配制待測量的含氣稠油樣品；把油樣桶加熱并保持在預先設定的溫度；將溶解氣注入到油樣桶中，使油樣桶中達到預先設定的第一壓力值； 將所述含氣稠油樣品注入油樣桶并記錄原始含氣稠油樣品的高度值； 按照一定的速度逐步降低油樣桶內(nèi)的壓力直至預先設定的第二壓力值； 測量并記錄油樣桶內(nèi)含氣稠油樣品產(chǎn)生的泡沫的不同時間的高度值，直至其高度值回復到原始含氣稠油樣品的高度值。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，其中把油樣桶加熱并保持在預先設定的溫度這個步驟，具體為用保溫油將一加熱/保溫桶加熱到預先設定的溫度，再將所述油樣桶放置于該保溫桶內(nèi)；或者利用加熱/保溫桶自身的加熱電阻絲加熱。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于記錄所述含氣稠油樣品的最高值，表征所述含氣稠油形成泡沫油的強度。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于根據(jù)記錄的時間和相對應的含氣稠油樣品高度值繪制含氣稠油樣品的時間-高度表，表征含氣稠油形成泡沫油的穩(wěn)定性。
5.一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，該裝置包括 油樣桶，用于盛裝含氣稠油樣品；加熱/保溫桶，用于容納所述油樣桶，并對所述油樣桶進行加熱，使其達到并保持在預先設定的溫度；配樣器，與所述油樣桶相連通，用于配制待測量的含氣稠油樣品； 壓力控制泵，與所述油樣桶相連接，用于控制所述油樣桶中的壓力； 高度傳感器，設置于所述油樣桶內(nèi)，用于測量所述油樣桶中的稠油樣品產(chǎn)生的泡沫油在不同時間的高度值；數(shù)據(jù)處理器，與所述高度傳感器相連接，接收所述高度傳感器發(fā)送的測量數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括 密封塞，用于密封所述油樣桶。
7.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于所述高度傳感器是一雷達測高儀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種測量泡沫油強度及穩(wěn)定性的方法及裝置，其中該方法包括配制待測量的含氣稠油樣品；把油樣桶加熱并保持在預先設定的溫度；將溶解氣注入到油樣桶中，使油樣桶中達到預先設定的第一壓力值；將所述含氣稠油樣品注入油樣桶并記錄原始含氣稠油樣品的高度值；按照一定的速度逐步降低油樣桶內(nèi)的壓力直至預先設定的第二壓力值；測量并記錄油樣桶內(nèi)含氣稠油樣品不同時間的高度值，直至其高度值回復到原始的高度值。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對特殊原油——泡沫油，也就是含有溶解氣的稠油產(chǎn)生泡沫的強度及穩(wěn)定性的測量，測量結果可以用于幫助預測含氣稠油冷采的開采效果，指導原油的開采操作。
文檔編號G01N33/28GK102175837SQ20111003585
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權日2011年2月10日
發(fā)明者劉尚奇, 吳永彬, 李松林, 陳亞平 申請人:中國石油天然氣股份有限公司