Устройство для определения реологических свойств нефти

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11 150 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН твенн оектн и научной инстинност .Михн СССР1982.НИЯ РЕО ельст 11/О ПРЕДЕ ФТИГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМ, СИДЕТКЛСТ(71) Пермский государисследовательский и птут нефтяной промьппле(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕ(57) Изобретение относится к реологическим исследованиям жидкостей, преимущественно слабоструктурированныхнефтей. Цель изобретения - повьппениеточности определения путем исключения потерь на трение рабочего агентаза счет создания перепада давлениянепосредственно на исследуемой пробе.Перепад давления создается в капилля -ре только за счет действия капиллярных сил, нижний предел перепада давления может составлять 0,00002 кг/см .5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 Изобретение относится к реологическим исследованиям жидкостей, преимущественно слабоструктурированныхнефтей.Цель изобретения - повышение точности определения реологическихсвойств нефти путем исключения потерьна трение рабочего агента за счетсоздания перепада давления непосредственно на исследуемой пробе и упрощение устройства.На фиг, 1 дано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же,вид сверху.Устройство для определения реологических свойств нефти включает в себя капиллярную прозрачную трубку 1,нижний конец которой заведен в прозрачную стеклянную пробку 2, В пробке2 выполнен радиальный капилляр З,Нижний конец капиллярной трубки 1 введен в полость радиального капилляра3. Диаметр капилляра 3 пробки 2 выполнен на порядок больше диаметракапилляра 4 трубки 1Капиллярнаятрубка 1 с пробкой 2 размещены в герметизированном прозрачном корпусе 5без соприкосновения с ним с помощьювтулки 6 с отверстиями 7 и втулки 8с отверстиями 9. Один конец корпуса 5с помощью торцового уплотнения 10шарнирно закреплен на стойке 11, Другой конец корпуса 5 с помощью торцового уплотнения 12 шарнирно закрепленна стойке 13 с делениями. Корпус 5через вентиль 14 соединен с помощьютрубки 15 с источником рабочего агента (не показан).Определение реологических свойствнефти с помощью устройства производятследующим образом.Через капилляр 4 капиллярной трубки 1 и радиальный капилляр 3 пробки2 предварительно пропускают легкуюфракцию нефти (керосин, .гексан илит.п.), затем трубку 1 с пробкой 2просушивают, чем обеспечивается хорошая смачиваемость стенок капилляровисследуемой пробой нефти,Путем погружения пробки 2 с трубкой 1 в вертикальном положении в исследуемую нефть производят заполнение радиального капилляра 3 и частично капилляра 4 пробой исследуемойнефти. Затем пробку 2 с трубкой 1 ввертикальном положении заводят вовтулку 6, а верхний конец трубки 1во втулку 8, после чего устанавливают мерную линейку 16, и корпус 5 герметизируют торцовым уплотнением 12, Через трубку 15 и вентиль 14 от источника рабочего агента во, внутреннее пространство корпуса 5 подают рабочий агент - газ и создают в корпусе 5 давление, моделирующее пластовое. При этом необходимо использовать в качестве рабочего агента такой газ, который при температуре и давлении опыта не растворялся бы в исследуемой пробе нефти. После чего вентиль 14 перекрывают. В таком вертикальном положении столб нефти удерживается в капилляре 4 за счет разности капиллярных давлений капилляра 4 трубки 1 и капилляра 3 пробки 2,Затем устройство из вертикального положения переводят в рабочее положение. Для этого корпус 5 с капиллярной трубкой 1 и пробкой 2 устанавливают так, чтобы радиальный капилляр 3 пробки 2 занял горизонтальное положение, а капиллярная трубка 1 была расположена под углом оЬ к горизонтальной плоскости. Величину углаюс устанавливают заранее опытным путем из условия наиболее полного заполнения капилляра 4 к моменту установления равновесия между перепадом капиллярного давления и давления столба пробы нефти в капилляре 4.В таком положении мениск пробы нефти движется в капилляре 4. При достижении равновесия перепада капиллярного давления и давления столба пробы нефти в капилляре движение ме- ниска прекращается. Во время движе- . 40 ния мениска по капилляру 4 производят замеры пути и времени движениямениска. При этом используется мернаялинейка 16 и часы. Замеры производятна всей длине капилляра 4 до полнойостановки мениска. Чем больше произведено замеров, тем качественнее будет получена характеристика исследуемой пробы нефти. После этого производят обработку результатов, Для этого на отрезке капилляра 4 между двумя замерами пути и времени определяют расход (Я) нефти по формуле0 = 8 1/,где Б - площадь поперечного сечениякапилляра 4;Ь 1 - величина отрезка пути между двумя замерами.Затем для отрезка пути Ь 1 определяют средний градиент скорости сдвига по формуле400 ( )э ) где", - расход жидкости на участкег - радиус капилляра 4 капиллярной трубки 1, 1 ОПосле этого определяют напряжение сдвига по формуле ЬР г - (дин/см ) 21 ) 15 где г - радиус капилляра 4 капиллярной трубки 1;1 - длина заполнения капиллярнойтрубки 1;6 Р - средний перепад давления, 2 Опод действием которого происходит движение нефти по капилляру 4 на отрезке Ь 1: 35 ЬР (1 1 ) залпе,где 1 - длина столба нефти в капилляре 4 при установившемсяравновесии между перепадомкапиллярного давления и давления столба нефти;1 - среднее арифметическое дли 30ны столба нефти между двумязамерами;- удельный вес исследуемойнефти;М - угол наклона капиллярнойтрубки.Затем определяют коэффициент динамической вязкостир= - (П),где- напряжение сдвига;Ч - градиент скорости течениянефти.По полученным точкам строят реологические кривые зависимости градиента скорости от напряжения сдвига, либо вязкости нефти от напряжения сдвига.Формула изобретенияУстройство для определения реологических свойств нефти, включающее каниллярную трубку для исследуемой пробы, концы которой сообщены с ис-. точником рабочего агента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения путем исключения потерь.на трение рабочего агента за счет создания перепада давления непосредственно на исследуемой пробе, один конец капиллярной трубки заведен в пробку, в которой перпендикулярно капиллярной трубке выполнен радиальный капилляр, при этом указанный конец капиллярной трубки введен в полость радиального капилляра, диаметр которого больше диаметра капилляра трубки, а сообщение концов капиллярной трубки с источником рабочего агента осуществлено помещением капиллярной трубки с пробкой в прозрачный герметизированный корпус, соединенный с источником рабочего агента, при этом радиальный капилляр пробки расположен горизонтально, а капиллярная трубка расположена наклонно к горизонтальной плоскости,1357791 02. В, Вощанкиндюкова Корректор М.Максимишинец Составит едактор В.Дан х каз 59894 одписно аушская на роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная Тир НИИПИ Государствен по делам изобрете 13035, Москва, Ж