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产品名称:
超高温高压旋转滴界面张力仪TX500HP
产品型号:
TX500HP
产品概述:
  • 压力范围:最高100 MPa,适配极端井下环境模拟。
  • 温度范围:最高200℃,满足熔体、高温反应体系测试需求。
  • 超低界面张力测试:支持低至10⁻³ mN/m的界面张力测量。
  • 测试原油流变模量以及表面活性剂界面流变模量


TX500HP型高温高压旋转滴界面张力仪技术概述

行业痛点

现有仪器在高温条件下难以独立控制压力,导致温度升高引发的压力变化干扰界面张力测试精度,无法准确模拟井下实际作业环境(如三次采油高温高压条件)。传统方法(白金板法、悬滴法等)对超低界面张力(<10⁻³ mN/m)的测量存在技术瓶颈。


设备核心功能

  • 极端条件适配
    • 压力范围:0-100 MPa,支持压力独立控制,消除温度变化导致的压力干扰。
    • 温度范围:-10℃至200℃,精准模拟井下高温环境。
  • 超低界面张力测试
    • 最低可测油-水界面张力达10⁻⁷ mN/m,突破传统方法局限。
    • 支持液-液(油/水)、液-液-气(如表面活性剂溶液/原油/CO₂)多相体系测试。

技术原理

基于旋转滴法原理,通过高速离心力场改变液滴形状,平衡重力与界面张力,实现超低张力精准测量。离心力场下液滴趋近理想球形,结合Young-Laplace方程拟合,提升测值精度。


应用场景

  1. 油田三次采油优化
    • 模拟井下高压高温条件,测试原油与驱油剂(三元/二元液)、液化气(CO₂/天然气)的界面张力,筛选高效表面活性剂。
    • 案例:某表面活性剂在50 MPa、150℃时界面张力显著升高(液滴直径增大),揭示其高温失效机理。
  2. 能源勘探研究
    • 评估页岩气/地热井液中高温高压下的界面行为,优化压裂液配方。
  3. 极端材料测试
    • 熔融金属、聚合物熔体的高温界面特性分析。

设备优势

  • 独立压力控制:解决温度-压力耦合干扰,数据可靠性提升。
  • 多相兼容设计:蓝宝石观察窗与强化合金腔体,适配腐蚀性气体(如CO₂)环境。
  • 动态数据管理:实时记录压力、温度与张力变化曲线,导出Excel格式报告。

总结

TX500HP通过精准控制高压高温环境,填补了传统仪器在极端条件下的技术空白,为油田增效、能源开发及新材料研究提供关键实验工具。


油田行业应用场景及扩展


核心应用领域

  1. 三次采油优化

    • 驱油剂开发
      • 测试三元(表面活性剂/聚合物/碱)或二元(表面活性剂/聚合物)驱油剂在高温高压(70 MPa / 180℃)下的油水界面张力,筛选适用于深部油藏的高效配方。
      • 案例:某油田在80℃、50 MPa条件下,CO₂驱油剂界面张力降低至10⁻³ mN/m,驱油效率提升30%。
    • CO₂/天然气驱
      • 评估超临界CO₂与原油的界面张力变化,优化注入压力与温度,降低混相压力,提升驱替效率。
  2. 油田污水处理

    • 破乳剂筛选
      • 分析含油污水与破乳剂在高温高压下的界面张力,优化污水处理工艺,降低回注水含油率。
    • 腐蚀抑制剂评估
      • 测试酸性/高盐环境下油水界面张力,评估缓蚀剂对设备腐蚀的抑制作用。
  3. 钻井液与完井液优化

    • 钻井液润滑性分析
      • 研究钻井液与地层岩石的界面张力,优化润滑剂配方,减少钻头磨损。
    • 防塌剂性能测试
      • 评估高温高压下防塌剂对页岩表面的润湿性改善效果,防止井壁坍塌。

扩展研究方向

  1. 极端油藏条件适配

    • 深井/超深井应用
      • 模拟页岩气储层(压力>70 MPa / 温度>150℃),测试压裂液与裂缝壁面的界面张力,优化压裂液返排率。
    • 高盐/高酸环境
      • 分析表面活性剂在高矿化度地层水中的稳定性,解决传统药剂易失效的问题。
  2. 动态界面行为研究

    • 多相流驱替模拟
      • 实时监测油/水/气多相界面张力变化,预测驱替过程中的指进现象,优化注采方案。
    • 聚合物降解影响
      • 研究高温下聚合物降解产物对界面张力的影响,延长聚合物驱有效期。
  3. 低碳能源开发

    • 地热井液优化
      • 测试地热流体与岩石的界面张力,降低流体循环阻力,提升热能提取效率。
    • 碳封存监测
      • 分析CO₂-盐水-岩石三相界面张力,评估封存层渗漏风险。

技术优势与数据支持

  • 精准控压控温:独立压力控制系统,避免温度升高导致的压力干扰,数据可靠性提升。
  • 多相兼容性:支持油/水/气/液化气多相体系测试,适配复杂井下环境。
  • 动态数据库:实时记录压力-温度-张力变化曲线,生成Excel报告,指导现场决策。

总结

TX500HP系列旋转滴界面张力仪通过极端条件模拟与精准测控,为油田行业提供从驱油剂开发、污水处理到深层能源开采的全链条解决方案,助力增效降本与绿色开发。


TX500HP型高温高压旋转滴界面张力仪产品特点与优势


行业适配性解决方案

  1. 三次采油驱油优化
    • 模拟井下高压高温条件(70 MPa / 180℃),测试原油与三元/二元驱油剂、CO₂的界面张力,筛选高效配方。
    • 案例:某油田CO₂驱油剂在50 MPa下界面张力降低至10⁻³ mN/m,驱油效率提升30%。
  2. 油田污水处理与钻井液研发
    • 分析含油污水与破乳剂、钻井液与岩石的界面张力,优化处理工艺及润滑剂性能。

核心技术特点

1. 超高温高压腔体设计
  • 多压力范围适配:可选5~70 MPa腔体(支持定制),满足深井、超深井环境模拟需求。
  • 精准温控系统:温度范围-10℃至180℃(可定制200℃),适配油田高温油藏条件。
  • 模块化清洁设计:可拆卸旋转样品管及密封件,避免样品交叉污染,提升实验效率。
  • 多气体接口:四通阀连接CO₂、天然气等,支持液-液-气三相体系测试。
2. 高精度光学机械结构
  • 三维(XYZ)镜头调节:精准控制成像位置,适配复杂样品(如页岩、含杂质油样)。
  • 二维水平校准:快速定位基线,确保液滴形态分析准确性。
  • 激光级棱镜光路:减少光学畸变,缩小设备体积,适配实验室空间限制。
3. 工业级成像系统
  • 高分辨率轮廓镜头:20倍连续变焦(0.4-8X),清晰捕捉微米级液滴动态变化。
  • 超长工作距离镜头:隔离高温对成像影响,确保180℃环境下的稳定性。
  • 高速摄像技术:德国原装相机(100-340帧/秒),动态记录驱油剂界面行为。
4. 智能化软件系统(CAST®4.0)
  • 全自动测试流程:一键完成图像捕获、张力计算及数据保存,减少人为误差。
  • 动态数据分析:实时显示压力-温度-张力曲线,导出Excel报告,指导现场决策。
  • 数据库管理
    • 数据与图片关联存储,支持历史记录回溯及人工修正。
    • 特征值二次修正功能,确保数据可追溯性与可靠性。

技术优势

  • 独立压力控制:解决温度变化引发的压力干扰,数据可靠性提升。
  • 极端条件适配:蓝宝石视窗与合金腔体,耐腐蚀设计适配CO₂/酸性环境。
  • 高效扩展性:模块化结构支持功能升级(如振荡滴流变测试)。

扩展应用场景

  • 深地能源开发:页岩气压裂液界面优化、地热井流体阻力分析。
  • 碳中和研究:CO₂封存渗漏风险评估、碳驱油效率提升。

总结
TX500HP型旋转滴界面张力仪通过精准温压控制、高分辨率成像及智能化分析,为油田行业提供从驱油剂开发到低碳能源研究的全链条支持,助力高效开发与绿色转型。


超高温高压旋转滴界面张力仪 技术参数                                                                
超高压、高温旋转腔体指标
可提供压力范围包括5MPa, 10MPa, 30MPa, 50MPa, 70MPa多种型号供选购
最大压力范围
0-30MPa或70MPa ( 压力范围根据选购不同而不同)
高速电机转速
-10,000转/分(RPM)
电机控制方式
瑞士进口伺服高速电机系统
温控方式
自带加热温控系统,标准配置的最高温度:180℃;
可选配200℃温控系统或其他温控系统定制(如半导体致冷至0℃,甚至超低温 -10℃系统)
最高温度范围
180℃ 或定制 (短时工作/最高耐受温度200℃)
样品管内径
4mm或2mm(超高压40MPa以上时使用2mm样品管)
旋转样品管的材料
蓝宝石(10MPa以上) 或 石英玻璃 (低于10MPa)
旋转样品管密封方式
1、两端开口样品管(30MPa以下型号)
2、30MPa以上型号采用双侧观察窗安装,样品管为固定样品管。
高速转轴材料(超高压样品管)
钛合金
原油进液方式
原油注入孔,可注入原油
压力值读取方式
数字压力传感器,数显压力表,分辨率:0.01MPa, 精度: 0.25, 最大压力值: 100M Pa, 通讯接口: RS485
温度读取
直接读取旋转腔体内空气温度,PT100
温度读取分辨率
0.1℃
附件接口
排气孔、气氛接口(可注入天然气、二氧化碳等)
高压增压泵
形成一个液-气两相液滴或液-液两相液滴
控制方式
手动 (自动增压泵供选)
最高压力值
85MPa
排气口
容器下方提供一个排气口
增压泵受体内最大容积
100mL (石英玻璃容器体积约 250mL)
高压阀以及样品管
不锈钢或Hastelloy C276 可选
视频系统机械结构
 
3维平移台控制机械
XY轴移动范围: 60mm;精度:0.01mm;Z轴移动范围:13mm ;精度:0.01mm.
二维水平台
采用了千分头控制视频系统的水平
摄像机
德国原装130M高清高速摄像机(60-400FPS),USB3.0接口
显微镜头
0.7-4.5X,6.5:1近平行光镜头
背景光
可控亮度LED灯
重量以及外观尺寸
主体外观尺寸
90(L)*35(W)*65 (H) cm (不含电脑及高压气瓶)
主机重量
41kg
增压泵外观尺寸
18(L)*90(W)*60 (H) cm / 台
增压泵重量
34kg / 台
软件及其他指标
 
界面张力测试范围
10-7-100mN/m
读数范围
0-4mm 取决于样品管内径
读数精度
0.001mm
测量方法
基于阿莎®(ADSA-RealDroip®)技术的Young-Laplace方程拟合法、冯格内特法(Vonnegut)、Bashford-Adams拟合
全自动测值
按测试,软件自动拍照、查询敏感点、分析界面张力值并显示变化的界面张力变化曲线
数据库管理技术
图像与数据一一对应,可查询数据、可导出图像及数据至EXCEL文档
人工修改痕迹保留
可二次修改数据,操作痕迹可以保留
数据导出
图片及数据均可导出
屏幕快捷观察窗
本次测试所有图片均可通过实时窗口观察
软件控制功能
可以设置并读取转速与温度、焦距调整、液滴位置跟踪
界面张力实时曲线显示
实时显示时间变化的界面张力曲线图
 
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