一種乳狀液特性檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種乳狀液特性檢測(cè)裝置，特別是關(guān)于一種在油田化學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的 乳狀液特性檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 乳狀液是一類重要的分散體系，對(duì)于它的穩(wěn)定性人們做過(guò)大量的研究，但由于乳 狀液中油、水相物質(zhì)種類、組成、相數(shù)量的不同，乳化劑的不同，乳狀液的穩(wěn)定性差別很大， 因此乳狀液穩(wěn)定性的測(cè)定至今沒(méi)有統(tǒng)一的普遍方法。在采油過(guò)程中形成的原油乳狀液有W/ 0型、0/W型和多重乳狀液。由于原油乳狀液為黑褐色，不易考察液滴的絮凝和聚并過(guò)程，甚 至不能分辨出原油、乳狀液的分層，采用一般的乳狀液穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法誤差較大。因此，為 了深入研究乳狀液的穩(wěn)定性、類型、液珠分布及轉(zhuǎn)相規(guī)律，有必要研究和建立新的乳狀液類 型、穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法，考察乳狀液轉(zhuǎn)相的條件。
[0003] 原油乳狀液的介電性質(zhì)對(duì)于判斷乳狀液的類型、穩(wěn)定性，以及選擇破乳方法都十 分重要。常溫下純?cè)偷南鄬?duì)介電常數(shù)為2.0~2. 7,純水的相對(duì)介電常數(shù)為80。當(dāng)水珠 分散在原油中形成W/0型乳狀液或油珠分散在水中形成0/W型乳狀液時(shí)，隨著分散相體積、 水珠大小和數(shù)量的變化，乳狀液的相對(duì)介電常數(shù)將發(fā)生改變。Kubo和Nakamura的論文從理 論考慮一個(gè)分散體系的介電性質(zhì)。此種體系是由介電常數(shù)為的小球分散于介電常數(shù)為 ε c的介質(zhì)中所組成的。他們作了下列假設(shè)：1、分散相的質(zhì)點(diǎn)皆是球形的；2、質(zhì)點(diǎn)上沒(méi)有凈 電荷；3、和整個(gè)多相體系的大小比起來(lái)，小球的半徑是極小的；4、和分子比起來(lái)，小球的半 徑是很大的，因此分散相和分散介質(zhì)皆可當(dāng)作均勻物體，其性質(zhì)只為它們的介電常數(shù)所決 定。根據(jù)這些假設(shè)，兩人導(dǎo)出分散體系的介電常數(shù)ε與分散相的體積分?jǐn)?shù)Φ的關(guān)系，但結(jié) 果是一個(gè)十分復(fù)雜的關(guān)系式，并未經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。乳狀液介電常數(shù)有關(guān)的工作大多數(shù)還是 基于理論假設(shè)所推導(dǎo)出來(lái)的公式，缺乏系統(tǒng)、完整的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種乳狀液特性檢測(cè)儀，其利用乳狀液的介 電性質(zhì)評(píng)價(jià)乳狀液的性質(zhì)，并能夠定量測(cè)定乳狀液的穩(wěn)定性，測(cè)定乳狀液的類型（W/0型， 0/W型）和轉(zhuǎn)相過(guò)程，考察液珠的聚并、沉降（上?。┘叭闋钜旱钠迫檫^(guò)程。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種乳狀液特性檢測(cè)儀，其特征在于 包括：電容器、導(dǎo)線、振蕩電路、放大器、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)和電源；所述電容器經(jīng)所述導(dǎo)線與 所述振蕩電路連接構(gòu)成振蕩器，所述振蕩器輸出端經(jīng)所述放大器與所述檢測(cè)器連接，所述 檢測(cè)器將檢測(cè)到的振蕩頻率信號(hào)傳輸至所述計(jì)算機(jī)；所述電源為所述振蕩電路、放大器和 檢測(cè)器供電。
[0006] 進(jìn)一步，所述樣品池包括一上部開口的絕緣盒體和兩電極板，所述絕緣盒體的內(nèi) 壁面兩側(cè)分別設(shè)置一所述電極板，所述兩電極板呈平行對(duì)稱設(shè)置，且所述兩電極板再分別 通過(guò)所述導(dǎo)線與所述振蕩電路連接。
[0007] 進(jìn)一步，所述兩電極板外表面上涂設(shè)有絕緣膠。
[0008] 進(jìn)一步，所述絕緣膠的厚度為0. 5mm~2_，所述絕緣膠采用環(huán)氧樹酯或504膠。
[0009] 進(jìn)一步，所述絕緣盒體采用塑料或玻璃材料制成。
[0010] 進(jìn)一步，所述絕緣盒體采用長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)或圓柱體結(jié)構(gòu)。
[0011] 進(jìn)一步，所述乳狀液特性檢測(cè)儀還包括一個(gè)長(zhǎng)方形的鋁盒和恒溫夾套，所述恒溫 夾套設(shè)置在所述樣品池外部，套設(shè)有所述恒溫夾套的所述樣品池以及所述振蕩電路、放大 器和檢測(cè)器均設(shè)置在所述鋁盒內(nèi)，所述鋁盒接地。
[0012] 進(jìn)一步，所述恒溫夾套內(nèi)還設(shè)置有傳熱介質(zhì)。
[0013] 進(jìn)一步，所述乳狀液為水包油型乳狀液或油包水型乳狀液。
[0014] 基于上述各實(shí)施例，所述乳狀液特性檢測(cè)儀用于檢測(cè)乳狀液的穩(wěn)定性、乳狀液的 類型和轉(zhuǎn)相過(guò)程，乳狀液中液珠的聚并、沉降或上浮及乳狀液的破乳過(guò)程。
[0015] 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的乳狀液特性儀具有很 好的靈敏性和穩(wěn)定性，能夠測(cè)定乳狀液的穩(wěn)定性、乳狀液的類型（W/0型，0/W型）和轉(zhuǎn)相過(guò) 程，乳狀液中液珠的聚并、沉降（上?。┘叭闋钜旱钠迫檫^(guò)程。同時(shí)，本發(fā)明為乳狀液穩(wěn)定 性的測(cè)定提供了一種新的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明的樣品池采用長(zhǎng)方體時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是本發(fā)明的樣品池采用圓柱體時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4為Span-80油相濃度0. 6%時(shí)的乳狀液特性曲線；
[0020] 圖5為不同油酸鈉濃度時(shí)乳狀液特性曲線（測(cè)定20分鐘的值）。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0022] 如圖1~圖3所示，本發(fā)明提供一種乳狀液特性檢測(cè)儀，其包括電容器1、導(dǎo)線2、 振蕩電路3、放大器4、檢測(cè)器5、計(jì)算機(jī)6和電源7。電容器1經(jīng)導(dǎo)線2與振蕩電路3連接構(gòu) 成振蕩器，振蕩器輸出端經(jīng)放大器4與檢測(cè)器5連接，檢測(cè)器5將檢測(cè)到的振蕩頻率信號(hào)傳 輸至計(jì)算機(jī)6內(nèi)，由計(jì)算機(jī)6對(duì)接收到的振蕩頻率信號(hào)進(jìn)行處理后輸出特性參數(shù)F值。電 源7為振蕩電路3、放大器4和檢測(cè)器5供電。當(dāng)電容器1的電容量發(fā)生微小變化時(shí)，即可 改變振蕩器的輸出頻率，使該頻率產(chǎn)生大幅度的變動(dòng)，由放大器4將該頻率放大后傳輸至 檢測(cè)器5,由檢測(cè)器5進(jìn)行檢測(cè)、記錄后傳輸至計(jì)算機(jī)6。
[0023] 其中，電容器1由裝有乳狀液的樣品池構(gòu)成，由乳狀液作為電介質(zhì)。當(dāng)乳狀液中液 珠大小及其分布發(fā)生變化時(shí)，或油水發(fā)生相分離時(shí)，乳狀液的介電特性將發(fā)生變化，并進(jìn)一 步導(dǎo)致電容量及振蕩頻率發(fā)生變化，根據(jù)振蕩頻率的變化就可以測(cè)定乳狀液的穩(wěn)定性、類 型、液珠分布等特性，考察乳狀液的轉(zhuǎn)相條件等。
[0024] 上述實(shí)施例中，如圖2、圖3所示，樣品池包括一上部開口的絕緣盒體8和兩電極板 9,絕緣盒體8的內(nèi)壁面兩側(cè)分別設(shè)置一電極板9,兩電極板9呈平行對(duì)稱設(shè)置，且兩電極板 9再分別通過(guò)導(dǎo)線2與振蕩電路3連接。在兩電極板9外表面上還可以涂設(shè)有絕緣膠，絕緣 膠的厚度為0. 5mm~2mm，優(yōu)選厚度為0. 5mm或2mm ;絕緣膠可以采用環(huán)氧樹酯或504膠。
[0025] 其中，絕緣盒體8可以采用塑料或玻璃材料制成，且絕緣盒體8可以采用長(zhǎng)方體， 例如：如圖2所示，長(zhǎng)方體的絕緣盒體8內(nèi)設(shè)置的兩電極板9均由高40mm，寬IOmm的0· Imm 厚的紫銅片制成，用環(huán)氧樹酯平行地貼在l〇Xl〇X40mm的塑料皿的內(nèi)壁，并在電極板9的 外表面涂上環(huán)氧樹酯絕緣，環(huán)氧樹酯的厚度為0. 5_。絕緣盒體8還可以采用圓柱體，例如： 如圖3所示，圓柱體的絕緣盒體8內(nèi)設(shè)置的兩電極板9均由高40mm，寬16mm的0· Imm厚的 紫銅片制成，用504膠將其貼于Φ 12 X 50mm玻璃圓筒內(nèi)壁，成一對(duì)半圓形的電極，電極板9 的外表面涂上504膠絕緣，504膠的厚度為2mm。
[0026] 上述各實(shí)施例中，乳狀液特性檢測(cè)儀還包括一個(gè)長(zhǎng)方形的鋁盒和恒溫夾套，恒溫 夾套設(shè)置在樣品池外部，套設(shè)有恒溫夾套的樣品池以及振蕩電路3、放大器4和檢測(cè)器5均 設(shè)置在鋁盒內(nèi)，且鋁盒接地，以屏蔽外部電磁場(chǎng)的干擾。其中，恒溫夾套內(nèi)還設(shè)置有傳熱介 質(zhì)，例如白油。
[0027] 本發(fā)明在使用時(shí)，用于檢測(cè)乳狀液的穩(wěn)定性、乳狀液的類型（水包油（0/W)型乳狀 液，油包水（W/0)型乳狀液）和轉(zhuǎn)相過(guò)程，乳狀液中液珠的聚并、沉降（上?。┘叭闋钜旱?破乳過(guò)程，其包括以下步驟：
[0028] (1)用量筒量取ISmL已配好的實(shí)驗(yàn)用油樣倒入燒杯，再用移液管移取2mL二次蒸 餾水倒入同一燒杯。用T18乳化器在6000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下乳化30s制備成W/0乳狀液，乳 化時(shí)，將乳化器乳化頭充分浸沒(méi)在液面下，同時(shí)打開乳化器，乳化3min。
[0029] (2)將外接夾套的恒溫油浴設(shè)定為30°C。
[0030] (3)快速將乳狀液沿樣品池壁裝入樣品池中，放置在測(cè)量屏蔽盒中的固定測(cè)量位 置，蓋上屏蔽盒，將樣品池接入乳狀液特性儀。
[0031] (4)啟動(dòng)乳狀液特性儀測(cè)量程序，測(cè)定F值。測(cè)量時(shí)間為1小時(shí)，測(cè)量完畢。
[0032] (5)倒出樣品池中的混合液，用無(wú)水乙醇沖洗樣品池，然后用電吹風(fēng)吹干，備用。
[0033] 實(shí)施例1 :進(jìn)行乳狀液特性儀靈敏性檢測(cè)時(shí)，其步驟如下：
[0034] (1)將樣品池洗凈吹干后，先測(cè)量空氣的特性參數(shù)；
[0035] (2)然后用移液管移取4. 3mL的二次蒸餾水于樣品池中，連接乳狀液
[0036] 特性測(cè)定儀測(cè)量其特性參數(shù)；
[0037] (3)再次洗凈吹干樣品池，用移液管移取4. 3mL的煤油于樣品池中，連接乳狀液特 性測(cè)定儀測(cè)量其特性參數(shù)；
[0038] (4)記錄穩(wěn)定后的特性參數(shù)數(shù)據(jù)