[发明专利]一种人工地震波作用下高温高压液体表面张力测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种人工地震波作用下高温高压液体表面张力测试装置及方法，属于人工地震波物理法提高采收率技术及机理研究技术领域，装置包括装着待测液体的溶液罐、插入待测液体的不锈钢毛细管探头、起固定作用的支架、加热作用的加热套、人工地震波装置、压力传感器与计算机及不锈钢毛细管探头组成的压力测量系统、供气系统氮气瓶一、提供高压条件的氮气瓶二。连接组装后，提供所需的高温高压及人工地震波条件，进行人工地震波条件下双毛细管最大气泡压力测试实验；用计算机采集数据及计算。本发明设计结构简单，操作方便，能够实现在人工地震波作用条件下，对高温高压液体的表面张力进行测量，研究人工地震波对液体表面张力的影响。

技术领域

本发明涉及一种人工地震波作用下高温高压液体表面张力测试装置及方法，属于人工地震波物理法提高采收率技术及机理研究技术领域。

背景技术

表面张力是由于液体表面层分子受力不均衡而产生的，是液体表面具有的一种特殊物理化学性质,任意互不相溶的两相间都有界面张力的存在。在油藏中，界面张力普遍存在，岩石的润湿性及毛管力都与界面张力有关。因此，对油藏中界面张力的研究，对改善水驱油效果，提高原油采收率方面具有重要意义。

人工地震波采油是一种新型的物理采油方式，通过将大功率的地震波作用于油藏，可增加原油采收率。前期实验表明，在人工地震波作用下，平面上的液滴会产生变形，同时研究推断人工地震可改变表面和界面张力。目前，测量表面张力的方法有很多，如静滴法、最大气泡压力法、电磁悬浮法等，然而这些方法都是在静态条件下完成的，在动态振动条件下测界面张力存在一定困难。比方说，人工地震波作用下，静滴法中液滴的形状会发生改变，通过照相机拍摄的液滴形状来计算表面张力，测量结果不准确，且不同振动参数下拍摄效果存在极大影响；电磁悬浮法会由于重力及磁场力的影响，误差较大，加上人工地震波作用，测量结果更加不准确；最大气泡压力法在测量液体表面张力时，会受到气泡流速及毛细管插入深度影响，但这个影响比较容易解决。通过考量表面张力测试和计算的不同方法的优、缺点，设计低频人工地震波作用下双毛细管最大气泡测试表面张力的方法，克服了毛管插入深度及不同振动参数下晃动造成的影响。因此，建立低频人工地震波作用下高温高压液体表面张力测试装置和方法，可进一步深化低频人工地震波采油机理的认识，促进该技术进一步推广。

专利CN104865167A-一种高速、可控温的动态界面张力仪及测试方法描述了一种测量表面张力的方法，该方法采用真实液滴法的Young-laplace方程拟合方法，通过获取液滴的几何图形，然后对图形数据进行提取，用于拟合接触角、界面张力值。专利CN109100485A-一种微米毛细管气液动态相界面测试系统的测量方法同样需要获取图像。如果在地震波条件下获得液滴真实清晰图像设备价格昂贵且动态下捕捉图像也比较困难,另外人工地震波作用下液滴形状会时时发生变形，采取哪个时刻或者所有时刻平均图像形状都会造成大量复杂数据处理和数据决策，使得计算误差较大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种人工地震波作用下高温高压液体表面张力测试装置，利用该装置可以测试计算不同高温高压液体在人工地震波条件下的表面张力。

本发明还提供上述装置的测试方法。

本发明的技术方案如下：

一种人工地震波作用下高温高压液体表面张力测试装置，包括供气系统、压力测量系统、人工地震波装置、加热装置、加压装置；

所述供气系统包括氮气瓶一，氮气瓶一依次连接有三通一、三通二、开关，开关用来控制气路管道的开启关闭；

压力测量系统包括压力传感器、计算机及不锈钢毛细管探头，压力传感器与三通一连接，计算机与压力传感器连接，压力传感器用于通过不锈钢毛细管探头对毛细管内气泡压力值进行精确地测量；计算机用于记录压力传感器采集的压力值并作出相应的压力变化曲线，压力传感器测量的是毛细管内气泡压力值，不锈钢毛细管探头能够在高温高压条件下采集毛细管内气泡压力值；不锈钢毛细管探头通过气路管道与三通二连接；