Способ определения вязкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) И 50 4 С 01 Ы 11/О ЕТ СССРОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ дственное объеди технологических промышленности Т.А. ЗахарченкКорнильцев 3310 984. ельс И 11 инду ура,во СССР00, 1963.ция, - М.:1963, с. 304 их ЯЗКОСТИ я к изучению ик жидкостей быть при 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ(56) Патент США Укл. С 01 11 29/02,Авторское свидеР 165925, кл. С О 1Леше А. ЯдернаяИностранная литера305,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ (57) Изобретение относи реологических характери в пористых средах и Мож мЕнено в нефтяной геологии, гидродинамике и разработке нефтяных и газовых месторождений. Целью изобретенияявляется расширение области применения способа за счет определения вязкости многокомпонентной жидкости впористой среде. Для этого измеряютвремена спин-решеточной релаксацииисследуемой жидкости вне пористойсреды и определяют величину А, связывающую времена релаксации (Т ) ивязкости (,4 компонентов. Затем насыщают исследуемой жидкостью пористуюсреду и снимают релаксационную кривую, из разложения которой определяют количество релаксационных фаз идолю в объеме жидкости, после чегорассчитывают вязкость жидкости поформуле сс =Т 2". Р /(А. Т, ), гце Ттемпература, при которой проводятсяизмерения; Р, - доля релаксационнойфазы 1. в общем объеме жидкости с временем релаксации Т 1 з.п. ф-лы.10 15202 с30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к областиизучения реологических характеристикжидкостей в пористых средах и можетбыть применено в нефтяной геологии,гидродинамике и разработке нефтяныхи газовых месторождений.Целью изобретения является расширение области применения способа засчет определения вязкости многокомпонентной жидкости в пористой среде.Для всех компонентов исследуемойжидкости определяют величину А, связывающую времена релаксации (Т, ) ивязкости (,и) компонентовА=1, Тв условиях, когда взаимодействиемжидкости с поверхностью можно пренебречь, т,е, когда длина свободногопробега молекул во много раз меньшерасстояния до стенок сосуда (в "свободном объеме Я),Затем исследуемой жидкостью насыщают пористую среду, Степень насыщенности пористой среды контролируют поамплитуде сигнала ядерно-магнитногорезонанса, После чего снимают релаксационную кривую для жидкости в пористой среде, из разложения которойопределяют число релаксационных фаз(х), долю каждой Фазы (Р,) в общемобъеме жидкости, время релаксациикаждой фазы (Т ) и рассчитывают вязкость жидкости по формуле,С =Т- , (2)А;Тгде Т - температура, при которойпроводятся измерения;А - постоянная, характеризующаясвойства 1 Го компонента жидкости;Р, - доля релаксационной фазыв общем объеме жидкости свременем релаксации Т;Индекс 1 относится к компонентам,составляющим исследуемую жидкость,а через индекс 1 обозначены релакса -ционные фазы кажцого компонента. Определение вязкости в нескольких точ -ках пористой среды позволяет получить изменение этого параметра в направлении фильтрации и повысить точность гидродинамических расчетов,Для определения вязкости сложной системы в пористой среде используютсясредневзвешенные значения времен релаксации отдельных фаз, составляющихэту систему, определяемые с помощью ЯМР-релаксометра. В пористой средекаждый компонент насыщающей сложностисистемы имеет одну или более фаз, разлйчающпхся временами релаксации, Каждаяфаза, как и каждый компонент системы,вносит свой вклад в вязкость, пропорциональной содержанию этой Фазыв системе, что и учитывается формулой (2) . П р и м е р. Для измерения вязкости сложной системы, фильтрующейся в пористой среде, используют модели нефтяного пласта, представляющие собой стеклянные трубки сечением 2 см длиной 150 см заполненные молотым кварцевым песком, Проницаемость моделей составляет 0,6 - 1,5 мкм , пористость 20-287. Модель под вакуумом насьш 1 ают раствором хлористого кальция концентрацией 50 г/л. Степень насыщенности пористой среды контролируют на амплитуде сигнала ядерного магнитного резонанса, Затем вводят порцию серной кислоты 1 бОЖ-ной концентрации) в количестве 207 от объема пор, которую продвигают пресной водой на половину длины модели, При взаимодействии серной кислоты с хпористым кальцием происходит образование суспензия гипса, что приводитк увеличению вязкости всей системыв целом. В результате в пористойсреде получается сложная система,состоящая из воцного раствора хлористого кальция, кислоты, продуктов их взаимодействия и нефти, Предварительно для каждого компонента насыщающей жидкости определяют постоянную А измеряя вязкость ее вискозиметром типа ВПБ, а времена релаксации с помощью ЯМР-релаксометра в "свободном объеме" - сосуде диаметром 14 мм. Модель пористой среды помещают в датчик ЯМР-релаксометра, позволяющий производить измерение времен спин- решеточной релаксации в любой точке по длине модели. Применяя последовао тельность импульсов 90-90 , производят измерения в нескольких точках модели при ее поступательном движении и получают релаксационные кривые, представляющие зависимость амплитуды сигнала ЯМР исследуемой системы от расстояния между импульсами, По полученным релаксационным кривым определяют времена релаксации (Т), количество фаз жидкости (д) идолю этой1339 Составитель В. КрутинРедактор И. Шулла Техред И.ХоданичКорректор А. Зимокосов Заказ 4213/33 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 1 Е, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 фазы в общем объеме системы (Р, ) и производят расчет вязкости.Измерения времен релаксации проводят в различных точках модели и определяют изменение вязкости по длине модели в направлении фильтрации. Формула изобретения 101. Способ определения вязкости жидкости с использованием ядерно-магнитно-резонансного релаксометра, включающий измерение времени спин- решеточной релаксации, о т л и ч а ю б щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет определения вязкости многокомпонентной жидкости в пористой среде, определяют состав исследуемой жидкости, постоян О ные А; характеризующие связь между вязкостью и временами релаксации ком 440 4понентов жидкости в свободном объеме, .затем насыщают этой жидкостью образец пористой среды, контролируястепень насыщения по амплитуде сигнала ядерного магнитного резонанса,снимают релаксационную кривую, по виду которой определяют доли релаксационных фаз Р и времена их релаксации Т , после чего рассчитываютвязкость,.к по формулеР;,к-ТКр жгде Т - температура, при которой проводятся измерения. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что определяют распределение вязкости в направлении движения жидкости, измеряя времена релаксации в нескольких точках образца пористой среды.