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美国科诺研制超高温高压旋转滴界面张力仪横空出世

世界首台超高温、高压旋转滴界面张力仪在美国科诺研制成功。这标志着三次采油技术中使用的界面化学技术将进入一个全新的研究阶段。

2005年开始,美国科诺开始重启超高温高压旋转滴界面张力仪的研制。长期以来,受制于硬件技术发展水平,高温高压界面张力仪只能停留在120度以及2Mpa以内的压力的测试范围。无论从论文还是商业化的仪器,目前均没有一台真正符合超高温(200℃甚至更高),超高压(70MPa,基至更高)的高温高压旋转滴界面张力仪。2013年,美国科诺在研究国内外仪器的基础上,开发出了一种基于超高温(200度)和超高压(100MPa)的界面张力仪。但这款界面张力仪的图像算法基于约束停滴法(constrained sessile drop method),通过测试控制压力(如20Mpa)和温度条件下的停在针头上方的浮出液滴的图像,采用ADSA-P算法(阿莎)计算得出界面张力值,此算法最低可测试0.001mN/m的界面张力值。(注:此时的图像顶点曲率半径近似为无穷大,所以,2/R可以忽略不计)。具体算法可参考美国科诺或上海梭伦相关技术文献,以及CAST3.0软件的使用说明书(操作手册)。目前,ADSA-P算法为全世界最为领先的算法,可以测试振荡滴、动态表面张力以及高压高温条件下的表面张力或界面张力值。但是,这种算法的缺陷为无法测试超低界面张力值。

通过美国科诺中国研发中心以及中国战略投资公司-上海梭伦信息科技有限公司的长期不懈的努力,经过多达几十次的研发失败,2014年12月,真正达到最高温度为200摄氏度,最高压力可达70MPa(保守最大压力为100Mpa)的超高温、高压旋转滴横空出世。在软件的算法上,可以选择传统的冯格内特公式或者Young-Laplace方程拟合技术(相关技术资料可参考上海梭伦相关专利)。现面向全世界用户提供预订服务。同时,如有用户愿意与我公司签订合作协议,我公司可以提供相应样机,免费进行相关实验测值。关于此台超高温、高压旋转滴界面张力仪的相关技术图纸如下所示:

高温高压旋转滴界面张力仪

高温高压旋转滴界面张力仪

高温高压旋转滴界面张力仪

 

相关技术参数如下:

1、高速电机最高转速10,000RPM(最高可选配15,000RPM);瑞士进口高速伺服电机;

2、最高温度:200℃(或可选300度最高温度),可选配半导体制冷系统(最低温度0度);

3、最高压力:70MPa(可选20MPa,100MPa);

4、样品管内径:4mm,

5、样品管材质:石英玻璃(10Mpa以内)以及蓝宝石玻璃(100Mpa以内);

6、样品管密封结构:两端开口可拔插样品管结构(专利技术);

7、专利技术的高压、高速动态密封结构;

8、提供一个额外的可加入压缩气体的快速接口以及相应的增压泵;

9、温度传感器和压力传感器直接读取样品管内温度和压力值;

10、数字式压力传感器以及数字式温度传感器。

仪器外观图如下所示:

高温高压旋转滴界面张力仪

   
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