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專利名稱：油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油藏流體巖心驅(qū)替實驗以及流體相態(tài)測試實驗中的粘度測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計。
背景技術(shù)：
在石油開發(fā)提高石油采收率的科研實驗中，巖心驅(qū)替實驗以及油藏流體相態(tài)測試是一項必不可少的流體基礎(chǔ)研究手段，巖心驅(qū)替實驗可以有效地解釋流體在多孔介質(zhì)中的滲流過程，其主要決定因素之一為流度比，而流度比的本質(zhì)為流體粘度與密度的比值。驅(qū)替物理模型包括:一維、二維、三維尺寸模型，其中一維模型包括I米長巖心，0.2cm短巖心；二維模型指微觀玻璃刻蝕模型；三維模型指50X50X10cm砂巖板模型。無論哪種實驗?zāi)Ｐ停?qū)替流體的粘度數(shù)據(jù)對于分析粘度場、流度場起著至關(guān)重要的作用。而油藏流體相態(tài)測試實驗，通常利用落球粘度計測試粘度，工作量較大，結(jié)果不是十分穩(wěn)定。
如要獲得粘度數(shù)據(jù)通常情況是采用理論計算的方法，或者大量取樣后轉(zhuǎn)移到落球粘度計中進行測量。首先，計算方法存在很大的誤差，且計算中所涉及的參數(shù)較難獲得；其次，通常采用的落球粘度計測量所需的液體樣品的量較大，通常為10 20ml，對于較少的測試樣品無法滿足測試要求。
因而，急需一種測試樣品少、在線的、耐高溫高壓的粘度測試裝置來彌補上述方法的不足。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的落球粘度計測量誤差較大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計具有測試所需樣品少、實時、快速準確等的優(yōu)點。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，包括用于承載流體樣品的樣品管，樣品管的軸線沿豎直方向設(shè)置，樣品管內(nèi)設(shè)置有金屬棒，金屬棒上設(shè)有磁體，金屬棒外套設(shè)有電磁感應(yīng)線圈，電磁感應(yīng)線圈的位置與磁體的位置相對應(yīng)，電磁感應(yīng)線圈通過金屬導(dǎo)線與電流傳感器連接，電流傳感器能夠?qū)z測到的電流信號發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元，樣品管的頂部設(shè)置有流體入口，樣品管的底部設(shè)置有流體出口，樣品管的底部還設(shè)有攪拌裝置，所述攪拌裝置能夠使金屬棒以樣品管的軸線為軸旋轉(zhuǎn)。
金屬棒為鶴鈦合金棒，金屬棒的長度比樣品管的長度短10% 15%,金屬棒的直徑比樣品管的內(nèi)徑小4 % 8 %，樣品管的容積為5 m I。
磁體的一端暴露于金屬棒的表面，磁體的另一端設(shè)置在金屬棒內(nèi)；所述磁體的一端為N極，所述磁體的另一端為S極；或所述磁體的一端為S極，所述磁體的另一端為N極；或磁體的頂部為N極,磁體的底部為S極；或磁體的頂部為S極,磁體的底部為N極。
金屬棒的軸線沿豎直方向設(shè)置，磁感應(yīng)線圈的軸線沿豎直方向設(shè)置。
金屬棒的軸線與磁感應(yīng)線圈的軸線重合，樣品管的外徑小于等于磁感應(yīng)線圈的內(nèi)徑。
磁感應(yīng)線圈的導(dǎo)線為波浪線形，或鋸齒形。
還包括筒形的金屬殼體，金屬殼體的內(nèi)徑等于樣品管的外徑，樣品管的材質(zhì)為藍寶石，金屬殼體的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有至少一個加熱裝置。
金屬殼體上設(shè)置有水平儀。
攪拌裝置包括設(shè)置在樣品管底部的磁力攪拌頭和用于控制磁力攪拌頭旋轉(zhuǎn)的電磁控制器。
數(shù)據(jù)處理單元還連接有用于顯示該流體樣品的粘度的顯示單元，金屬導(dǎo)線為通電的金屬導(dǎo)線。
本發(fā)明的有益效果是:
1.在線實時監(jiān)測、測量流體粘度，即時顯示測量結(jié)果；
2.在物理模型測試時，所需測試流體樣品少；
3.在PVT流體相態(tài)測試時，可以在不損失流體樣品的條件下，得到不同壓力下的粘度數(shù)值；
4.裝置小、操作簡便、攜帶方便，便于應(yīng)用不同場合；
5.可對地層油、凝析氣進行測量，且測量粘度范圍寬。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計作進一步詳細的描述。
圖1是油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中沿A-A線的第一種電磁感應(yīng)線圈的剖視示意圖。
圖3是圖1中沿A-A線的第二種電磁感應(yīng)線圈的剖視示意圖。
圖4是第三種電磁感應(yīng)線圈的主視圖。
圖5是圖4中沿B-B線的剖視示意圖。
其中1.流體入口，2.加熱裝置，3.磁體，4.電流傳感器，41.數(shù)據(jù)處理單元，42.顯不單兀，5.金屬導(dǎo)線,6.金屬棒,7.樣品管,8.金屬殼體,9.磁力攪拌頭，10.電源，11.電磁控制器，12.電源，13.流體出口，14.水平儀，15.電磁感應(yīng)線圈。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計進行詳細說明。一種油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘 度計，包括用于承載流體樣品的樣品管7，樣品管7的軸線沿豎直方向設(shè)置，樣品管7內(nèi)設(shè)置有金屬棒6,金屬棒6上設(shè)有磁體3,金屬棒6外套設(shè)有電磁感應(yīng)線圈15，電磁感應(yīng)線圈15的位置與磁體3的位置相對應(yīng)，電磁感應(yīng)線圈15通過金屬導(dǎo)線5與電流傳感器4連接，電流傳感器4能夠?qū)z測到的電流信號發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元41，樣品管7的頂部設(shè)置有流體入口 1，樣品管7的底部設(shè)置有流體出口 13，樣品管7的底部還設(shè)有攪拌裝置，所述攪拌裝置能夠使金屬棒6以樣品管7的軸線為軸旋轉(zhuǎn)，如圖1、圖2所示。
測量油藏流體的粘度時，流體樣品從流體出口 I進入樣品管7內(nèi)的空腔中，攪拌裝置帶動所述流體樣品和金屬棒6 —起以樣品管7的軸線為軸旋轉(zhuǎn)，從而使磁體3相對于電磁感應(yīng)線圈15轉(zhuǎn)動，電磁感應(yīng)線圈15能夠切割磁體3周圍的磁感線并在電磁感應(yīng)線圈15內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流是帶有流體樣品特征的感應(yīng)電流，通過多次測量可以建立起該感應(yīng)電流與流體樣品粘度之間的函數(shù)關(guān)系，這樣電流傳感器4將檢測到的帶有流體樣品粘度特征信息的電流信號發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元41，數(shù)據(jù)處理單元41再計算出該電流信號對應(yīng)的樣品粘度。金屬導(dǎo)線5可以是不通電的，也可以是一直保持通電狀態(tài)的，優(yōu)選該金屬導(dǎo)線5為保持通電狀態(tài)，當金屬棒6轉(zhuǎn)動時，電磁感應(yīng)線圈15切割磁體3周圍的磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流可以使該金屬導(dǎo)線5內(nèi)的電流產(chǎn)生變化，該電流也是帶有流體樣品粘度特征信息的電流信號，通過分析該電流信號可以得到與之相對應(yīng)的流體樣品粘度值。
所以該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度可以實現(xiàn)在線實時測量一維、二維、三維物理驅(qū)油實驗?zāi)Ｐ投鄠€取樣點的粘度，可根據(jù)該值繪出粘度場分布，為分析流體運移提供一個有效的技術(shù)有段。在油藏流體相態(tài)實驗中，在PVT相態(tài)儀的輔助下，可以在線測量不同壓力下流體的粘度而不損失樣品，為相態(tài)測試實驗提供了一種實用的粘度計測量裝置。
金屬棒6為鶴鈦合金棒,鶴鈦合金受溫度影響較小不易變形，耐高溫，表面較光滑，所以選擇鎢鈦合金可以提高測量精度。為了減少取樣量，金屬棒6的長度比樣品管7的長度短10% 15%，金屬棒6的直徑比樣品管7的內(nèi)徑小4% 8%，樣品管7的容積為5ml ο
磁體3的一端暴露在金屬棒6的表面,磁體3的另一端設(shè)置在金屬棒6內(nèi)，所述磁體3的一端為N極，所述磁體3的另一端為S極，即如圖2中磁體3的右端為N極，磁體3的左端為S極；或所述磁體3的一端為S極，所述磁體3的另一端為N極，即如圖2中磁體3的右端為S極，磁體3的左端為N極；或磁體3的頂部為N極，磁體3的底部為S極，即如圖1中磁體3的上部為N極，磁體3的下部為S極；或磁體3的頂部為S極，磁體3的底部為N極，即如圖1中磁體3的上部為S極，磁體3的下部為N極。
金屬棒6的軸線沿豎直方向設(shè)置，磁感應(yīng)線圈15的軸線沿豎直方向設(shè)置。金屬棒6的軸線與磁感應(yīng)線圈15的軸線重合，樣品管7的外徑小于等于磁感應(yīng)線圈15的內(nèi)徑。即磁感應(yīng)線圈15套設(shè)在樣品管7外。為了使磁感應(yīng)線圈15能夠更好的切割磁感線，提高測量精度，磁感應(yīng)線圈15的導(dǎo)線為波浪線形。如當所述磁體3的一端為N極，所述磁體3的另一端為S極；或所述磁體3的一端為S極，所述磁體3的另一端為N極；磁感應(yīng)線圈15在水平方向看上為波浪線形，如圖4和圖5所示。當磁體3的頂部為N極，磁體3的底部為S極；或磁體3的頂部為S極，磁體3的底部為N極，磁感應(yīng)線圈15在豎直方向上看為波浪線形，如圖3所示。另外，磁感應(yīng)線圈15的導(dǎo)線還可以為鋸齒形。
該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計還包括筒形的金屬殼體8，金屬殼體8的內(nèi)徑等于樣品管7的外徑，磁感應(yīng)線圈15嵌設(shè)于金屬殼體8的內(nèi)壁,樣品管7的材質(zhì)為抗壓能力較強的藍寶石，金屬殼體8的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有至少一個加熱裝置2。金屬加熱棒8由電源10供電，金屬加熱棒8為該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計提供測試實驗所需溫度。該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計還包括設(shè)置在金屬殼體8上的有水平儀14。水平儀14為該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計提供水平校正。
攪拌裝置包括設(shè)置在樣品管7底部的磁力攪拌頭9和用于控制磁力攪拌頭9旋轉(zhuǎn)的電磁控制器11，該攪拌裝置由電源12提供動 力。數(shù)據(jù)處理單元41還連接有用于顯示該流體樣品的粘度的顯示單元42，顯示單元42可以快速準確的顯示液體樣品的粘度測量結(jié)果。
下面介紹該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計測量裝置的操作流程:
一.對實驗物理模型的操作流程，包括以下步驟:
1、設(shè)定該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計的溫度為實驗測試溫度；
2、將流體入口 I與實驗物理模型，關(guān)閉流體出口 ；
3、調(diào)節(jié)該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計的水平儀14，使其保持水平位置；
4、開動電磁控制器11使內(nèi)部磁力攬祥頭9旋轉(zhuǎn)，并帶動金屬棒6轉(zhuǎn)動；
5、記錄數(shù)據(jù)處理單元41計算的粘度數(shù)值，通常測量三次取平均值；測量結(jié)果如表I所示。
表1壓力與粘度關(guān)系數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計,其特征在于,所述油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計包括用于承載流體樣品的樣品管(7)，樣品管(7)的軸線沿豎直方向設(shè)置，樣品管(7)內(nèi)設(shè)置有金屬棒出)，金屬棒(6)上設(shè)有磁體(3)，金屬棒(6)外套設(shè)有電磁感應(yīng)線圈(15)，電磁感應(yīng)線圈(15)的位置與磁體(3)的位置相對應(yīng)，電磁感應(yīng)線圈(15)通過金屬導(dǎo)線(5)與電流傳感器(4)連接，電流傳感器(4)能夠?qū)z測到的電流信號發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元(41)，樣品管(7)的頂部設(shè)置有流體入口(1)，樣品管(7)的底部設(shè)置有流體出口(13)，樣品管(7)的底部還設(shè)有攪拌裝置，所述攪拌裝置能夠使金屬棒￠)以樣品管(7)的軸線為軸旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:金屬棒(6)為鎢鈦合金棒，金屬棒(6)的長度比樣品管(7)的長度短10% 15%，金屬棒(6)的直徑比樣品管(7)的內(nèi)徑小4% 8%,樣品管(7)的各積為5ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:磁體(3)的一端暴露于金屬棒(6)的表面，磁體(3)的另一端設(shè)置在金屬棒(6)內(nèi)； 所述磁體(3)的一端為N極，所述磁體(3)的另一端為S極； 或所述磁體(3)的一端為S極，所述磁體(3)的另一端為N極； 或磁體⑶的頂部 為N極,磁體(3)的底部為S極； 或磁體⑶的頂部為S極,磁體(3)的底部為N極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:金屬棒(6)的軸線沿豎直方向設(shè)置，磁感應(yīng)線圈(15)的軸線沿豎直方向設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:金屬棒(6)的軸線與磁感應(yīng)線圈(15)的軸線重合，樣品管(7)的外徑小于等于磁感應(yīng)線圈(15)的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:磁感應(yīng)線圈(15)的導(dǎo)線為波浪線形，或鋸齒形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:還包括筒形的金屬殼體(8)，金屬殼體(8)的內(nèi)徑等于樣品管(7)的外徑，樣品管(7)的材質(zhì)為藍寶石，金屬殼體(8)的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有至少一個加熱裝置(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計,其特征在于:金屬殼體(8)上設(shè)置有水平儀(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:攪拌裝置包括設(shè)置在樣品管(7)底部的磁力攪拌頭(9)和用于控制磁力攪拌頭(9)旋轉(zhuǎn)的電磁控制器(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，其特征在于:數(shù)據(jù)處理單元(41)還連接有用于顯示該流體樣品的粘度的顯示單元(42)，金屬導(dǎo)線(5)為通電的金屬導(dǎo)線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計，包括用于承載流體樣品的樣品管(7)，樣品管(7)內(nèi)設(shè)置有金屬棒(6)，金屬棒(6)上設(shè)有磁體(3)，金屬棒(6)外套設(shè)有與磁體(3)相對應(yīng)的電磁感應(yīng)線圈(15)，電磁感應(yīng)線圈(15)與電流傳感器(4)連接，電流傳感器(4)能夠?qū)z測到的電流信號發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元(41)，當金屬棒(6)轉(zhuǎn)動時，電磁感應(yīng)線圈(15)內(nèi)能夠產(chǎn)生帶有流體樣品粘度特征的感應(yīng)電流，數(shù)據(jù)處理單元(41)再根據(jù)該感應(yīng)電流計算出與之相對應(yīng)的油藏流體樣品粘度。該油藏流體在線高壓旋轉(zhuǎn)粘度計具有測試所需樣品少、實時、快速準確等的優(yōu)點。
文檔編號G01N11/14GK103234869SQ20131014937
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者李實 , 張可, 馬德勝, 秦積舜, 陳興隆, 俞宏偉, 韓海水 申請人:中國石油天然氣股份有限公司