[发明专利]油气界面张力测定装置及方法

说明书

本发明公开了一种油气界面张力测定装置及方法，该油气界面张力测定装置包括：油气界面张力测定单元，原油供给单元，CO₂供给单元；所述原油供给单元(2)和所述CO₂供给单元(3)分别与所述油气界面张力测定单元(1)连接；所述原油供给单元包括：气瓶端压力表、探针端压力表、压差流量进样泵、高压液态CO₂气瓶；通过原油供给单元的压差进样能够精确的控制油滴进样的体积，使得探针处能够形成稳定的液滴，从而达到定量、稳定地进样目的，采用预充油气平衡的发法，使得实验条件和地层条件的更为接近，从而能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。

技术领域

本公开涉及界面张力测定技术，更具体地，涉及一种油气界面张力测定装置及方法。

背景技术

测定界面张力的方法较多，主要有毛细管法、脱环法、吊片法、气泡最大压力法、悬滴法和旋转滴法。其中应用最广泛的是吊片法，旋转滴法和悬滴法，吊片法测量的原理是利用界面张力与拉力的平衡，采用直接测力的方法测量，适用于密度差不大的两相流体间界面张力的测量；旋转滴法是把两相流体放入水平管中高速旋转，利用离心力与界面张力的平衡来间接测量，该方法要求两相能明显区分且较高密度相为透明。以上两种方法多用于液界面张力的测定。悬滴法适用于高温高压下气液两相界面张力的测量，该方法测定界面张力具有快速、精确、不扰动表面、样品用量少的优点。

2011年中国专利CN102539290A描述了高温高压界面张力测量装置和测量方法，发明人发现，该方法中界面张力实验方法中采用的是在高温高压反应釜里面充入CO₂气体，通过升高压力的方法来测定原油/CO₂体系的界面张力。这种实验方法与实际油藏条件存在较大的误差，由于反应釜是密闭的，经过CO₂对原油不断的溶解抽提作用，反应釜内的轻烃类组分不断的富集，使得每次测定界面张力值时的组分环境都不一样，最终测得的界面张力值不准确，这种方法不能准确的反应地层流体中真实的界面张力值。

发明人发现，现有实验方法将约1ml的原油至于约1L的CO₂中，使得原油相对于CO₂处于无限小的状态，这相当于无限扩大了驱替前缘的抽提作用，而在一定程度上忽视了凝析作用对界面张力的影响，对实验结果造成了一定误差。

与此同时，在采用常规进样泵泵入油滴的过程中，由于压力过高会导致油滴与CO₂抽提作用强烈而观察不到准确的油滴形状，从而很难判断泵入油滴的量，使得油滴形状测定不准确，使实验结果产生误差。

2014年中国专利CN104155217A提出采用连接流量控制箱的方法来达到恒速注样的目的。发明人发现，该方法存在压力急速突破的问题，当注入端压力过低的时候，不能有效驱动流量控制箱，使得注入端产生憋压现象，一旦压力突破，就会有大量油滴流入。该方法不能够有效的控制注入油滴的量。

因此有必要研发一种油气界面张力测定装置及方法，以便于能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。

发明内容

为了解决上述问题，本公开提供一种油气界面张力测定装置及方法，其能够得到与地层条件更为接近的界面张力测试结果。

本公开的一方面提供一种油气界面张力测定装置，所述装置包括：油气界面张力测定单元，原油供给单元，CO₂供给单元；

所述原油供给单元和所述CO₂供给单元分别与所述油气界面张力测定单元连接；

所述原油供给单元包括：气瓶端压力表、探针端压力表、压差流量进样泵、高压液态CO₂气瓶；

所述高压液态CO₂气瓶通过所述气瓶端压力表与所述压差流量进样泵连接，所述压差流量进样泵通过所述探针端压力表连接到所述油气界面张力测定单元。