Способ определения коэффициентов объемного сжатия и температурного расширения жидкости

О П И С А Н И Е (172745ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,6 01 Х 25/16 присоединением заявки че Государственный комит) О иковано делам нзобретенн н открытий 5) Дата опубликования описания 30.01.80(72) Авторы изобретения В. Н. Антипьев и В. В. Миронов Тюменский индустриальный институ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТ ОБЪЕМНОГО СЖАТИЯ И ТЕМПЕРАТУРНОГО РАСШИРЕНИЯ ЖИДКОСТИ Изобретение относится к области тепло- физики и может быть использовано при исследовании скимаемости яидкости, в частности при расчетах запасов нефти в пласте, при расчетах режимов работы пла ста, при расчетах нефтепроводов как для дегазированной, так и газонасыщенной перекачки и при расчетах гидроприводов.Известен способ определения сжимаемости жидкости, по которому изменение плот- О ности (удельного объема) происходит за счет изменения объема эластичной ампулы, содержащей исследуемое вещество. Ампулу помещают в сосуд постоянного обьема, который заполняют хорошо изученным газо образным или жидким рабочим агентом. Изменение параметров этого агента обусловлено не только его свойствами, но и сжимаемостью исследуемого вещества, которая может быть рассчитана по известным 20 свойствам агента 1.Основным недостатком вышеуказанного способа оценки сжимаемости жидкости является сложность определения плотности жидкости. ДБлижайшим техническим решением к изобретению является способ определения коэффициентов объемного сжатия и температурного расширения жидкости, основанный на измерении изменения объема жид- ЗО кости при изменении давления 2. Недостатком этого способа определения коэффициентов является возможность утечки жидкости, что существенно влияет на результаты измерений.Целью изобретения является повышение точности совместного определения коэффициентов,Цель достигается тем, что используют сосуд постоянного объема, который заполняют исследуемой жидкостью с требуемыми значениями давления и температуры, затем изменяют температуру жидкости в интервале 5 и замеряют изменение давления в сосуде. По полученным данным изменения температуры и давления жидкости вычисляют искомые коэффициенты. Способ осуществляют в следующей последовательности: в сосуд высокого давления постоянного обьема заливают испытуемую жидкость при атмосферном давлении, если же исследуют пластовую газонасыщенную нефть, то сосуд заполняют под давлением выше давления насыщения нефти газом, для предотвращения ее разгазирования, Образцовый манометр пружинного типа предварительно заполняют эталонной жидкостью с известными малыми значениями коэффициентов и рчто повышает точность определения рр и Рс испытуемой жидкости рр - коэффициент объ(1) (2) Составитель А. Платова Техред А. Камышиикова Корректоры: В. Шашагиии А, Галахова Редактор Н. Коляда Заказ 2799/7 Изд,137 Тираж 1033 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, К, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 3емного сжатия, , - коэффициент температурного расширения.Далее сосуд помещают в термостат и термостатируют 1,5 - 2 ч, после чего замеряют температуру жидкости 1 о и давление ро по образцовому манометру. Затем повышают температуру на 1 - 2 С, снова термостатируют до тех пор, пока не перестанет возрастать давление в сосуде, и замеряют температуру жидкости 1, и давление рь Вышеуказанные операции в той же последовательности при температуре на 1 - 2 С выше повторяют и замеряют температуру 1 и давление р в сосуде. После измерений вычисляют изменение температуры Л 11 и Л 1, по формуламЛ 1 - 1 а и изменение давления Лр, и Лр, по форму- лам ЛР,=Р, - Р, (3)а - Ра О (4)Для определения коэффициентов рр иисследуемой жидкости решают систему уравнений= ,Ю, + ,ГИ(5)где Р и У - объемы жидкости соответственно в образцовом манометре и испытуемой в сосуде при давлении Р, и температуре 1 о. Способ основан на изменении давления жидкости при изменении температуры Л 1 этой жидкости, находящейся в замкнутом сосуде, не позволяющем увеличиватьобъем (плотность) жидкости вследствие еетемпературного расширения (ЛУ=О),Приращение объема при повышении температуры на Ы 1 определится по формулеЛК = 1 Л (6)Изменение объема при сжатии жидкостина величину определится зависимостью вида И = Ра ЛР (7) где 17 а - объем, занимаемый жидкостью при Р= Р, после нагревания ее на Л 1,.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Объем определится по формулеуа = у+ ,М,К (8)Исходя из вышесказанного, правые части уравнений (6) и (7) можно приравнять(1+ М ) ЬЛР =М (9)Для определения коэффициентов рр инеобходимо решить систему уравнений, так как уравнение (9) содержит две неизвестные величины(1+ МЯ ),Р, = ,ЛС учетом сжимаемости жидкости в образцовом манометре система уравнений (10) примет вид (5).Если отношение объема Р сосуда к объему У трубки манометра при одинаковых значениях давления и температуры будет больше или равно 20, то сжимаемостью жидкости в манометре можно пренебречь и для нахождения коэффициентов р ирешать систему уравнений (10).При использовании данного способа определения коэффициентов рр и , изменения температуры Л 11 и М не должны превышать 5 С, В этом случае можно считать, что коэффициенты рр иявляются величинами, независящими от температуры. Формул а изобретенияСпособ определения коэффициентов объемного сжатия и температурного расширения жидкости, основанный на измерении изменения объема жидкости при изменении давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности совместного определения коэффициентов, используют сосуд постоянного объема, который заполняют исследуемой жидкостью с требуемыми значениями давления и температуры, изменяют температуру жидкости в интервале, не превышающем 5 С, и после термостабилизирования замеряют соответствующее приращение давления в сосуде и по полученным данным вычисляют искомые коэффициенты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР488117, кл, Ст 01 И 7/00, 1973,2. Мамуна К. Н. и др. Экспериментальное исследование пластовых нефтей ГОСИНТИ, М., 1960, с. 14 (прототип).