专利名称：一种测量泡沫油强度及稳定性的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及原油特性的评价测定技术，尤其涉及一种特殊原油一泡沫油，也就是含有溶解气的稠油所产生泡沫的强度及稳定性的测量方法及装置。
背景技术：
在含气稠油开采过程中，当油藏压力降低到泡点压力以下时，在一定开采条件下， 脱出的气体以分散气泡形式存在于原油中，与原油一起运动，形成所谓“泡沫油”，具有较大的膨胀系数，形成“泡沫油”强度越大，维持时间越长，其开发效果越好。泡沫油的形成与操作条件、油品性质及油藏性质相关。由于泡沫油性质对于原油开采具有特殊意义，了解泡沫油的性质是非常必要的，但是，对于泡沫油强度及稳定性的测量没有相应方法及装置。

发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种测量泡沫油强度及稳定性的方法及装置，以解决现有技术无法了解泡沫油性质的缺点。为实现上述目的，本发明实施例提供一种测量泡沫油强度及稳定性的方法，该方法包括配制待测量的含气稠油样品；将溶解气注入到油样桶中，加热油样桶并保持在预先设定定的温度，使油样桶中达到预先设定的第一压力值；将所述含气稠油样品注入油样桶并记录原始含气稠油样品的高度值；按照一定的速度逐步降低油样桶内的压力直至预先设定的第二压力值；测量并记录油样桶内含气稠油样品产生的泡沫的不同时间的高度值， 直至其高度值回复到原始含气稠油样品的高度值。本发明实施例提供一种测量泡沫油强度及稳定性的装置，该装置包括油样桶，用于盛装含气稠油样品；加热/保温桶，用于容纳所述油样桶，并对所述油样桶进行加热，使其达到并保持在预设的温度；配样器，与所述油样桶相连通，用于配制待测量的含气稠油样品；压力控制泵，与所述油样桶相连接，用于控制所述油样桶中的压力；高度传感器，设置于所述油样桶内，用于测量所述油样桶中的稠油样品产生的泡沫油在不同时间的高度值； 数据处理器，与所述高度传感器相连接，接收所述高度传感器发送的测量数据。本发明实施例用于测量对比含有溶解气的稠油在不同操作条件下形成泡沫油的强度和稳定时间，同时可以对比初始溶解气油比等对形成泡沫油强度及稳定性的影响。


此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中图1为本发明实施例一的测量泡沫油强度及稳定性方法的流程图；图2为本发明实施例一的不同降压速度下，相同的含气稠油样品产生泡沫油的高度以及降低到原始高度的时间关系图；图3为本发明实施例一的不同含气稠油样品在相同的降压条件下产生泡沫油高度和时间的关系图；图4为本发明实施例二的测量泡沫油强度及稳定性装置准备时的结构示意图；图5为本发明实施例二的测量泡沫油强度及稳定性装置测量时的结构示意图。
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，下面结合实施例和附图，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。目前还没有方法和装置衡量泡沫油的生成强度及稳定性指标，本发明实施例提供了测量泡沫油强度及稳定性指标的方法及装置。针对原油的不透明性，在高压容器内，含气原油在降压膨胀过程中，难以测量其上升的高度，本发明实施例提出了通过雷达测量技术测量泡沫油上升高度的方法和装置。实施例一本实施例提供一种测量泡沫油强度及稳定性方法。如图1所示，该方法包括步骤101 配制待测量的含气稠油样品；该步骤是在一定温度一定压力下，在配样器中配制待测量的含气稠油样品，待用。 这里的温度和压力是根据实际采油的情况而确定，尽可能与实际采油环境中的情况相同， 以保证测量的准确性。步骤102 加热油样桶，使其达到并保持在预先设定的温度；具体操作是用保温油将一加热/保温桶加热到预先设定的温度，再将所述油样桶放置于该保温桶内；或者利用加热/保温桶自身的加热电阻丝加热；步骤103 将溶解气注入到油样桶中，使油样桶中达到预先设定的第一压力值；在这两个步骤中，油样桶用于盛装含气稠油样品，为了使含气稠油样品能够与实际含油层中的石油所处环境相同，需要先将油样桶增压到与实际油层相同的温度和压力， 这个压力记为第一压力值。步骤104 将所述含气稠油样品注入油样桶并记录原始含气稠油样品的高度值；当含气稠油样品达到与实际石油相同的温度和压力情况后，把它注入到已经和实际压力相同的油样桶中，然后把这时候含气稠油样品的高度记录下来作为原始高度值。步骤105 按照一定的速度逐步降低油样桶内的压力直至预先设定的第二压力值；逐步降低油样桶中的压力，直到其中的压力达到预设的第二压力值，这个预设的第二压力值就是实际开采原油的时候工作状态下的压力值。随着压力的降低，油样桶内的含气稠油样品逐渐开始脱气，在一定降压速度下，对于特殊的稠油，脱出的气体不能与原含气稠油样品迅速分离，而是以分散微气泡的形式分散在原油中，形成所谓的泡沫油，造成原油体积的巨大膨胀，而降低油样桶中压力的速度也是预先设置好的，要做到平稳勻速，对于相同的含气稠油样品可以采用不同的降压速度，因为不同的降压速度下产生泡沫油的强度及稳定性也不相同，采用这种方式可以找到适合开采方式的泡沫油。如图2所示，图2显示在不同降压速度下，相同的含气稠油样品产生泡沫油的高度以及降低到原始高度的时间关系图。在降压速度1情况下，样品泡沫上升高度为160mm，泡沫维持时间(泡沫从高度160mm降低到Omm的时间)170分钟；在降压速度情况2条件下，样品泡沫上升高度为250mm，泡沫维持时间(泡沫从高度250mm降低到Omm的时间)270分钟；表明在降压速度2情况下，样品生产泡沫的能力更强，泡沫油强度高，并且能够维持较长时间，泡沫稳定性较好。对开采过程中的操作具有一定的指导意义。步骤106 测量并记录油样桶内含气稠油样品产生的泡沫的不同时间的高度值， 直至其高度值回复到原始含气稠油样品的高度值。在对油样桶进行降压的过程中，随着时间记录所产生泡沫油的高度，其中在油样桶中膨胀泡沫油上升的高度的最高值，用来表征该含气原油在该操作条件下形成“泡沫油” 的强度。当油样桶内压力降低到设定的第二压力值后，停止降压，随着时间的不断延长，分散气泡将逐渐合并与原油分离，泡沫油的高度不断下降，最后降低到与原始含气稠油样品高度相当的高度。测量并记录泡沫油的高度随时间的变化关系，来表征该含气原油形成泡沫油的稳定性。如图3所示，图3显示不同的含气稠油样品在相同的降压条件下产生泡沫油高度和时间的关系图。图中样品1泡沫上升高度为180mm，泡沫维持时间(泡沫从高度 180mm降低到Omm的时间)80分钟；样品2泡沫上升高度为250mm，泡沫维持时间(泡沫从高度250mm降低到Omm的时间)270分钟；表明样品2生产泡沫的能力大于样品1，并且能够维持较长时间，且稳定性较好，预示该原油利用泡沫油冷采具有较高的采出程度，开采效果较好。本实施例提供了测量含有溶解气的稠油在不同操作条件下形成泡沫油的强度和稳定性的方法，可以为原油的开采提供最适合的条件参数，以达到较好的开采效果。实施例二再请参阅图4，图4是本发明实施例的一种测量泡沫油强度及稳定性的装置，该装置包括油样桶410，用于盛装含气稠油样品；配样器420，与所述油样桶410相连通，用于配制待测量的含气稠油样品；压力控制泵430，与所述油样桶410相连接，用于控制所述油样桶410中的压力；高度传感器440，设置于所述油样桶410内，用于测量所述油样桶410中的稠油样品产生的泡沫油在不同时间的高度值；数据处理器450，与所述高度传感器440相连接，接收所述高度传感器440发送的测量数据。密封塞460，用于密封所述油样桶410。加热/保温桶470，用于容纳所述油样桶410，给油样桶410加热，并使其保持在预先设定的温度，以供测量不同温度下含气稠油样品。该加热/保温桶470内有加热电阻丝， 可以通电后进行加热。也可以用保温油将该加热/保温桶470加热到预先设定的温度，再将所述油样桶410放置于该加热/保温桶470内。实际测量时，先做好准备工作在一定温度一定压力下，在配样器420中配制待测量的含气稠油样品，待用。这里所说的一定温度一定压力是预先根据实际采油情况而设置好的，需要与实际油层中条件相一致才能保证测量的准确性；加热/保温桶470内加入保温油，然后加热，直到加热/保温桶470内的保温油加热到需要的温度，也就是实际采油环境的温度，再把油样桶410放入加热/保温桶470中，加热/保温桶470也可以自带电阻丝，利用加热/保温桶470自身的电阻丝进行加热。油样桶410的上端用密封塞460密封，在本实施例中，所说高度传感器440是一雷达测量仪，当然也可以是其他能够测量高度并能达到相同功效的测量装备。雷达测量仪通过密封塞460中的一个小孔伸进油样桶410中， 油样桶410有一出口，该出口通过压力控制泵430使出口压力控制在需要的压力。首先通过高压泵把溶解气注入到油样桶410中，直到油样桶410中达到设定的第一压力值，检测出口端排出的气体组分，直到排出气体组分与注入气体组分相同，停止注气.这一设定的第一压力值与实际油层中的压力值相同；再把配样器420中配制好的的含有溶解气的高压稠油样品通过入口注入到油样桶410中，油样高度达到油样桶410中的十分之一，停注并关闭入口。开始测量时，如图5所示，在出口，通过压力控制泵430以一定的降压速度使油样桶410内的压力平稳勻速地降低，随着压力的降低，油样桶410内的含气稠油样品逐渐开始脱气，在一定降压速度下，对于特殊的稠油，脱出的气体不能与含气稠油样品迅速分离，而是以分散微气泡的形式分散在原油中，形成所谓的泡沫油，造成原油体积的巨大膨胀，雷达测量仪测量并记录油样桶410中膨胀泡沫油上升的高度，这一过程记录的最高值，用来表征该含气原油在该操作条件下形成泡沫油的强度。当油样桶410内压力降低到设定的第二压力值后，停止降压，这里的第二压力值是和实际开采原油时工作的压力值相同。随着时间的不断延长，分散气泡将逐渐合并与原油分离，泡沫油的高度不断下降，最后降低到与原始含气稠油样品高度相当的高度。测量并记录泡沫油的高度随时间的数据，将这些数据传送给数据处理器450，由数据处理器450对数据进行处理，绘制出泡沫油的高度随时间变化的关系图，来表征该含气原油形成泡沫油的稳定性。本发明实施例提供的测量泡沫油强度和稳定性的装置，能够测量含有溶解气的稠油在不同操作条件下形成泡沫油的强度和稳定性，为原油的开采提供最适合的条件参数， 以达到较好的开采效果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
1.一种测量泡沫油强度及稳定性的方法，其特征在于，该方法包括 配制待测量的含气稠油样品；把油样桶加热并保持在预先设定的温度；将溶解气注入到油样桶中，使油样桶中达到预先设定的第一压力值； 将所述含气稠油样品注入油样桶并记录原始含气稠油样品的高度值； 按照一定的速度逐步降低油样桶内的压力直至预先设定的第二压力值； 测量并记录油样桶内含气稠油样品产生的泡沫的不同时间的高度值，直至其高度值回复到原始含气稠油样品的高度值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中把油样桶加热并保持在预先设定的温度这个步骤，具体为用保温油将一加热/保温桶加热到预先设定的温度，再将所述油样桶放置于该保温桶内；或者利用加热/保温桶自身的加热电阻丝加热。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于记录所述含气稠油样品的最高值，表征所述含气稠油形成泡沫油的强度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于根据记录的时间和相对应的含气稠油样品高度值绘制含气稠油样品的时间-高度表，表征含气稠油形成泡沫油的稳定性。
5.一种测量泡沫油强度及稳定性的装置，其特征在于，该装置包括 油样桶，用于盛装含气稠油样品；加热/保温桶，用于容纳所述油样桶，并对所述油样桶进行加热，使其达到并保持在预先设定的温度；配样器，与所述油样桶相连通，用于配制待测量的含气稠油样品； 压力控制泵，与所述油样桶相连接，用于控制所述油样桶中的压力； 高度传感器，设置于所述油样桶内，用于测量所述油样桶中的稠油样品产生的泡沫油在不同时间的高度值；数据处理器，与所述高度传感器相连接，接收所述高度传感器发送的测量数据。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括 密封塞，用于密封所述油样桶。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述高度传感器是一雷达测高仪。
全文摘要
本发明提供了一种测量泡沫油强度及稳定性的方法及装置，其中该方法包括配制待测量的含气稠油样品；把油样桶加热并保持在预先设定的温度；将溶解气注入到油样桶中，使油样桶中达到预先设定的第一压力值；将所述含气稠油样品注入油样桶并记录原始含气稠油样品的高度值；按照一定的速度逐步降低油样桶内的压力直至预先设定的第二压力值；测量并记录油样桶内含气稠油样品不同时间的高度值，直至其高度值回复到原始的高度值。本发明能够实现对特殊原油——泡沫油，也就是含有溶解气的稠油产生泡沫的强度及稳定性的测量，测量结果可以用于帮助预测含气稠油冷采的开采效果，指导原油的开采操作。
文档编号G01N33/28GK102175837SQ20111003585
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月10日 优先权日2011年2月10日
发明者刘尚奇, 吴永彬, 李松林, 陈亚平 申请人:中国石油天然气股份有限公司