二氧化碳微乳液制备实验装置和方法

本发明涉及二氧化碳微乳液制备，特别地涉及一种二氧化碳微乳液制备实验装置和方法。

背景技术：

1、现目前，整合水相渗吸与二氧化碳弹性增能的技术优势，构筑水包液态二氧化碳微乳液，利用活性水渗吸将co2携带进入致密基质置换基质内原油并利用二氧化碳相变膨胀持续弹性补能，是低碳发展趋势下补充致密储层能量的理想技术途径。二氧化碳微乳液的制备通常是通过超声分散作用将表面活性剂溶液(即活性水)与液态二氧化碳进行充分分散、混合，从而形成相对均匀稳定的微乳液体系，但是目前尚无直接用于二氧化碳微乳液室内制备的成套实验装置。

2、以上也就是说，亟待开发一种用于二氧化碳微乳液室内制备的成套实验装置。

技术实现思路

1、本发明提供一种二氧化碳微乳液制备实验装置和方法，开发了一种用于二氧化碳微乳液室内制备的成套实验装置。

2、本发明提供一种二氧化碳微乳液制备实验装置，包括：

3、乳液生成系统；以及

4、液体供排系统，其与乳液生成系统连通；以及

5、超声分散系统，其与乳液生成系统连接；

6、其中，液体供排系统能够向液体供排系统输送预设质量的表面活性剂溶液和预设质量的液态二氧化碳，乳液生成系统内能够形成表面活性剂溶液与液态二氧化碳的混合液，超声分散系统用于对混合液进行超声分散，以将其制备成二氧化碳微乳液。

7、在一个实施方式中，乳液生成系统包括：

8、耐压腔体，其具有内腔；以及

9、活塞，其滑动设置在耐压腔体的内腔内，活塞将内腔隔断成互不连通的第一腔室和第二腔室；

10、压力和温度检测组件，其设置在耐压腔体上，压力和温度检测组件用于实时检测内腔内的温度和压力；

11、其中，超声分散系统与第一腔室连接，液体供排系统能够选择性地与第一腔室和第二腔室同时连通，或者与第二腔室单独连通，当液体供排系统与第二腔室单独连通时，液体供排系统用于向第二腔室内注入表面活性剂溶液，当液体供排系统与第一腔室和第二腔室同时连通时，液体供排系统用于向第一腔室内注入预设质量的表面活性剂溶液和预设质量的液态二氧化碳，并排出第二腔室内与第一腔室内注入的预设质量的液态二氧化碳等体积的表面活性剂溶液。

12、在一个实施方式中，压力和温度检测组件包括温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器部分伸入第一腔室内。

13、在一个实施方式中，乳液生成系统还包括限位器，限位器设置在第一腔室内，用于限定活塞朝超声分散系统滑动的滑动位置。

14、在一个实施方式中，第一腔室的外周壁上设置有观察孔，观察孔内密封设置有观察视窗，观察视窗用于观察混合液的乳化状态。

15、在一个实施方式中，超声分散系统包括：

16、超声波发生器；以及

17、换能器，其与超声波发生器电连接；以及

18、变幅杆，其与换能器连接；

19、其中，换能器固定在第一腔室远离第二腔室的一端上，变幅杆伸入第一腔室内。

20、在一个实施方式中，液体供排系统包括：

21、表面活性剂溶液供应组件，其与第一腔室连通，表面活性剂溶液供应组件用于向第一腔室内输送预设质量的表面活性剂溶液，或者用于向第二腔室内输送表面活性剂溶液；以及

22、液态二氧化碳供应组件，其与第一腔室连通，液态二氧化碳供应组件用于向第一腔室内输送预设质量的液态二氧化碳；以及

23、排液组件，其与第二腔室或第一腔室连通；

24、其中，在第一腔室内注入预设质量的表面活性剂溶液之前，表面活性剂溶液供应组件与第二腔室连通，用于向第二腔室内注入表面活性剂溶液，当第一腔室内注入预设质量的液态二氧化碳时，排液组件与第二腔室连通，用于排出第二腔室内与第一腔室内注入的预设质量的液态二氧化碳等体积的表面活性剂溶液。

25、在一个实施方式中，表面活性剂溶液供应组件包括：

26、水相中间容器，其用于储存表面活性剂溶液；以及

27、恒速泵，其与水相中间容器的进口连通；以及

28、第一管路组件，其与水相中间容器的出口连通；

29、其中，恒速泵用于将水相中间容器内的表面活性剂溶液泵入第一管路组件，第一管路组件能够将其内的表面活性剂溶液泵入第一腔室或第二腔室。

30、在一个实施方式中，液态二氧化碳供应组件包括：

31、二氧化碳中间容器，其用于储存液态二氧化碳；以及

32、第二管路组件，其与二氧化碳中间容器的出口连通；

33、其中，二氧化碳中间容器的进口能够与恒速泵连通，恒速泵用于将二氧化碳中间容器内的液态二氧化碳泵入第一腔室内。

34、本发明还提供了一种二氧化碳微乳液制备方法，二氧化碳微乳液制备方法采用上述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其包括以下步骤：

35、将液体供排系统与第二腔室单独连通；

36、利用液体供排系统向第二腔室内注入表面活性剂溶液；

37、将液体供排系统与第一腔室和第二腔室同时连通；

38、利用液体供排系统向第一腔室内注入预设质量的表面活性剂溶液；

39、利用液体供排系统向第一腔室内注入预设质量的液态二氧化碳，并排出第二腔室内与第一腔室内注入的预设质量的液态二氧化碳等体积的表面活性剂溶液；

40、开启超声分散系统，将第一腔室内形成表面活性剂溶液与液态二氧化碳的混合液制备成二氧化碳微乳液。

41、与现有技术相比，本发明的优点在于，利用液体供排系统为乳液生成系统提供制备二氧化碳微乳液所需的预设质量的表面活性剂溶液和预设质量的液态二氧化碳。乳液生成系统作为表面活性剂溶液和液态二氧化碳的混合放置容器，用于预设质量的表面活性剂溶液和预设质量的液态二氧化碳的混合。利用超声分散系统对混合液进行超声分散。最终在乳液生成系统内制备成预设浓度的二氧化碳微乳液。从而实现了二氧化碳微乳液的室内制备，进而填补了现有技术中尚无直接用于二氧化碳微乳液室内制备的成套实验装置的空缺。

技术特征：

1.一种二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述乳液生成系统包括：

3.根据权利要求2所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述压力和温度检测组件包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和所述压力传感器部分伸入所述第一腔室内。

4.根据权利要求2所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述乳液生成系统还包括限位器，所述限位器设置在所述第一腔室内，用于限定所述活塞朝所述超声分散系统滑动的滑动位置。

5.根据权利要求2所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述第一腔室的外周壁上设置有观察孔，所述观察孔内密封设置有观察视窗，所述观察视窗用于观察所述混合液的乳化状态。

6.根据权利要求2所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述超声分散系统包括：

7.根据权利要求2所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述液体供排系统包括：

8.根据权利要求7所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述表面活性剂溶液供应组件包括：

9.根据权利要求8所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其特征在于，所述液态二氧化碳供应组件包括：

10.一种二氧化碳微乳液制备方法，其特征在于，所述二氧化碳微乳液制备方法采用权利要求2至9中任一项所述的二氧化碳微乳液制备实验装置，其包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种二氧化碳微乳液制备实验装置和方法，涉及二氧化碳微乳液制备技术领域。该实验装置包括：乳液生成系统；液体供排系统，其与乳液生成系统连通；超声分散系统，其与乳液生成系统连接；其中，液体供排系统能够向液体供排系统输送预设质量的表面活性剂溶液和预设质量的液态二氧化碳，乳液生成系统内能够形成表面活性剂溶液与液态二氧化碳的混合液，超声分散系统用于对混合液进行超声分散，以将其制备成二氧化碳微乳液。本发明中利用液体供排系统为乳液生成系统提供制备二氧化碳微乳液所需材料。乳液生成系统作为材料的混合放置容器。利用超声分散系统对材料进行超声分散，制备成二氧化碳微乳液，以实现二氧化碳微乳液的室内制备。

技术研发人员：黄飞飞,杨龑栋,康少飞,王恒力
受保护的技术使用者：延安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28