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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。無論哪種實驗模型，驅(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置，樣品管內(nèi)設置有金屬棒，金屬棒上設有磁體，金屬棒外套設有電磁感應線圈，電磁感應線圈的位置與磁體的位置相對應，電磁感應線圈通過金屬導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，樣品管的頂部設置有流體入口，樣品管的底部設置有流體出口，樣品管的底部還設有攪拌裝置，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置，磁感應線圈的軸線沿豎直方向設置。
金屬棒的軸線與磁感應線圈的軸線重合，樣品管的外徑小于等于磁感應線圈的內(nèi)徑。
磁感應線圈的導線為波浪線形，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)設置有至少一個加熱裝置。
金屬殼體上設置有水平儀。
攪拌裝置包括設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，金屬導線為通電的金屬導線。
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線圈的剖視示意圖。
圖4是第三種電磁感應線圈的主視圖。
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置，樣品管7內(nèi)設置有金屬棒6,金屬棒6上設有磁體3,金屬棒6外套設有電磁感應線圈15，電磁感應線圈15的位置與磁體3的位置相對應，電磁感應線圈15通過金屬導線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的頂部設置有流體入口 1，樣品管7的底部設置有流體出口 13，樣品管7的底部還設有攪拌裝置，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相對于電磁感應線圈15轉(zhuǎn)動，電磁感應線圈15能夠切割磁體3周圍的磁感線并在電磁感應線圈15內(nèi)產(chǎn)生感應電流，該感應電流是帶有流體樣品特征的感應電流，通過多次測量可以建立起該感應電流與流體樣品粘度之間的函數(shù)關系，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的樣品粘度。金屬導線5可以是不通電的，也可以是一直保持通電狀態(tài)的，優(yōu)選該金屬導線5為保持通電狀態(tài)，當金屬棒6轉(zhuǎn)動時，電磁感應線圈15切割磁體3周圍的磁感線產(chǎn)生的感應電流可以使該金屬導線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)油實驗模型多個取樣點的粘度，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置，磁感應線圈15的軸線沿豎直方向設置。金屬棒6的軸線與磁感應線圈15的軸線重合，樣品管7的外徑小于等于磁感應線圈15的內(nèi)徑。即磁感應線圈15套設在樣品管7外。為了使磁感應線圈15能夠更好的切割磁感線，提高測量精度，磁感應線圈15的導線為波浪線形。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，磁感應線圈15的導線還可以為鋸齒形。
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，磁感應線圈15嵌設于金屬殼體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置，樣品管(7)內(nèi)設置有金屬棒出)，金屬棒(6)上設有磁體(3)，金屬棒(6)外套設有電磁感應線圈(15)，電磁感應線圈(15)的位置與磁體(3)的位置相對應，電磁感應線圈(15)通過金屬導線(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)的頂部設置有流體入口(1)，樣品管(7)的底部設置有流體出口(13)，樣品管(7)的底部還設有攪拌裝置，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置，磁感應線圈(15)的軸線沿豎直方向設置。
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)的軸線與磁感應線圈(15)的軸線重合，樣品管(7)的外徑小于等于磁感應線圈(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:磁感應線圈(15)的導線為波浪線形，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)，金屬導線(5)為通電的金屬導線。
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)設置有金屬棒(6)，金屬棒(6)上設有磁體(3)，金屬棒(6)外套設有與磁體(3)相對應的電磁感應線圈(15)，電磁感應線圈(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，電磁感應線圈(15)內(nèi)能夠產(chǎn)生帶有流體樣品粘度特征的感應電流，數(shù)據(jù)處理單元(41)再根據(jù)該感應電流計算出與之相對應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