Реовискозиметр

О П И С А Н И И ои 930074ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТРР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотов СоввтсинкСоциапистичесиивРеспублик(51)М. Кл,6)вудвраювы квинтет СССР вв делан зебввтеввй и открытий(71) Заявитель и проектный институт нефтяной промышленности(54) РЕОВИСКОЗИМЕТР Изобретение относится к приборамдля изучения коллоидных систем иструктурированных растворов, в частности их вязкости.Известен глубинный вискозиметр,содержащий отрезок калиброванной трубы, внутри которой расположен шарик,регистратор и механизм перемещенияшарика 11,Однако устройство не позволяетизменять нагрузку, действующую нападающее тело.Известен реовискозиметр Хепплера, в котором измерительный шар соединен со стержнем, подвешенным наодном конце коромысла, опирающегосяна призму. Вся система уравновешенаконтргрузом. Дополнительные грузыуложены на серьги коромысла 2 1.Недостатком этого прибора является невозможность работы при давлениях, отличных от атмосферного. Дляисследований нефти при пластовыхдавлениях он не пригоден. Цель изобретения.- создание рео, вискозиметра для определения вязкости структурированных жидкостей,например нефти,при давлениях и тем 5пературах, соответствующих пластовымусловиям,Указанная цель достигается тем,что набор грузов расположен в камере, отделенной от измерительной ка 1 мерыбуферной емкостью и противодиффузными шайбами, при одинаковомдавлении во всей системе.На чертеже приведена конструкцияреовискозиметра.Реовискозиметр состоит из измерительной камеры 1, соединенной с буферной емкостью 2 и газовой камерой3. В камере 1 расположены измерительный шар 4, насаженный на шток 5,проходящий через шайбы б. Подбор зазора между шайбами 6 и штоком 5 производят так, чтобы скорость истече"ния жидкости, вытесняемой штоком,в этом зазоре была меньше скорости9300743течения жидкости между шаром 4 истенками камеры 1. Возникающее вшайбах добавочное сопротивление учитывается калибровочной константойприбора.5В камере 3 размещен набор грузов 7, удерживаемых стопорами 8. Нижний груз жестко соединен со штоком 5и образует с ним исходный вес всейподвижной системы реовискозиметра. 1 еВерхняя часть штока 5 проходит черезцентрирующую шайбу 9 и несет на себе индикаторный шар 10. Измерительный пробег шара 10 ограничен катушками 11 индуктивности. Для возврата 15в исходное положение подвижной систе 1 мы реовискозиметра служит цанга 12и штырь 13.Для загрузка и разгрузки реовиско"зиметра исследуемой пробой и газомпри требуемом давлении служат вентиля 14-16,Работа реовискозиметра протекаетследующим образом.Работа реовискозиметра протекаетследующим образом.Набор пробы исследуемой жидкос"ти (нефти) .Исходное положение реовискозиметра - измерительная камера 1 вверху,вентиль 14 открыт, цанга 12 и штырь13 разьединены, дополнительные грузы7 закреплены стопорами 8. В этом положении реовискозиметр через вентиль 16 заполняют водой,35 вытесняя содержащийся в нем воздух через вентиль 14 и термостатируют. Затем вентиль 14 закрывают и дополнительной подачей воды создают в при-боре требуемое давление, например пластовое. Закрыв вентиль 16, через вентиль 14 в измерительную камеру вво. дят исследуемую жидкость нефть при требуемом давлении. Воду, заполня 45 ющую камеру 1 и буферную емкость 2, удаляют через вентиль 15 до появления из него исследуемой жидкости. После некоторой промывки камеры и буферной емкости 2 исследуемой жидкостью закрывают вентиля 14 и 15.50 Реовискозиметр переворачивают измерительной камерой вниз, подсоединяют вентиль 16 к линии сжатого газа (азот или гелий), открывают его и через вентиль 15 удаляют воду из газовой камеры 3 при требуемом давлении. Продув камеру 3, завершают термостатирование прибора, стабилифзируют давление и приступают копределению вязкости. Буферная емкость 2 и шайба 6 предназначены дляснижения диффузионного обмена компонентами между газовой фазой в камере 3 и исследуемой жидкостью в камере 1 на время, достаточное для определения вязкости. Для этой же целив качестве газа применяют азот илигелий, имеющие низкие коэффициентырастворимостиСкорость диффузии прямо пропорциональна площади контакта между фазами.,Поскольку площадь зазора между шайбами б и штоком 5 в сотню раз меньшеплощади поперечного сечения измерительной камеры 1, соответственноснижается и скорость проникновениягаза через верхнюю шайбу в буфернуюемкость, а затем через нижнюю шайбуиз буферной емкости в камеру 1,,Опыт показал, что в течение 1-1,5 чЬаметного обогащения исследуемойпробы газом не происходит.Освободив нижний стопор 8, даютвозможность подвижной системе виско;зиметра опускаться вниз. Отсчет времени прохождения шаром 4, мернойдистанции производят с помощью стального шара 10 и катушек 11 индуктивности. Зафиксировав время, штырь 13 вводят в зацепление цанги. 12 и возвращают подвижную систему реовискозиметра в исходное положение.Уточнив время движения измерительного шара 4 с исходным постояннымгрузом, повторяют замеры вязкости споследовательным наложением остальных грузов.Расчет величины вязкости и определение константы прибора производятизвестным методом с использованием известных формул.Если исследуемая жидкость не имеет структуры, показатерь вязкостиостается постоянным независимым отнагрузки измерительного шара, При наличии структуры, вязкость изменяется с изменением нагрузки .Уменьшение трения в центрирующейшайбе 9 до допустимого уровня достигается изготовлением ее из материала с малым коэффициентом трения,например из Фторопласта.Реовискозиметр позволяет определить вязкость как неньютоповских,так и структурированных жидкостейпри давлениях, отличных от атмосферного.930074 Формула изобретения Прибор особенно необходим приисследовании реологических свойствгазонасыщенных нефтей в условияхих залегания в недрах, т.е. притемпературе и давлении пласта. Реовискозиметр, содержащий камеру, в которой расположен измеритель- ный шар со штоком, снабженным набором грузов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений структурной вязкости жидкостей при повышенных температуре и давлении, он снабжен газовой ка- мерой, отделенной от измерительной камеры буферной емкостью, снабженной э противодиффузионными шайбами, причем участок штока измерительного шара с набором грузов расположен в газовой камере. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Н 354326, кл, С О 1 И 11/10, 1972. 2. Патент ФРГ кл. 42 2 7/02, У 1254888 опублик. 1968 г.(прототип).НИИПИ Заказ 3454/5 ираж 883 Подписное лиал ППП "Патент", Ужгород, ул. Проектная, 4