Устройство для измерения вязкости промывочной жидкости Советский патент 1983 года по МПК G01N11/08 

.Изобретение относится к исследованию реологических свойств дисперсных систем и может быть использовано для измерения вязкости промывочных жидкостей при бурении-сква жин в нефтяной и газовой промышленностях. Известен капиллярной бискозиметр содержащий герметичный сосуд для исследуемой жидкости, капилляр, рас положенный в нижнем торце сосуда, и измеритель давления. Процесс исследования вязкости на этом вискози метре заключается в измерении потерь напора на определенной рабочей длине капилляра и соответствующего им расхода исследуемой жидкости Cl3 Недостатком указанного вискозиметра является снижение точности измерений из-за того,что частицы ж1н кости вдоль оси последнего разгоняются перепадом давления до скорос ти установившегося стабилизированного течения и энергия, затрачивается в этом процессе пространственного ускорения, является причиной дополнительных потерь давления, возникающих по сравнению с областью установившегося течения. Кроме того, на показатель вязкостного сопротивления влияет и плотность промывочной жидкости. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения вязкости промывочной жидкости, содержащее сосуд для исследуемой жидкости, расположенные в нем указател уровня, подключенные к измерительной схеме, и трубку с калиброванным отверстием, закрепленную в днище сосуда. Вяз Х)сть измеряется по временя истечения определенного объема жидкости через калиброванное отверстие. В сосуд опускают три электрода на различные глубины. Уровень погружения верхнего электрода соответствует общему жидкости в сосуде 1200 см, уровень среднего электрода соответствует 700 см-, а между средним и нижним электродами.заключен объем 500 см, В сосуд заливают промывочную жидкость. Как только уровень ее достигает верхнего электрода, подача жидкости прекращается и начинается истечение. Когда уровень в сосуде опускается ниже среднего электрода, автоматически включается электросекундомер. По достижении жидкостью уровня нижнего элек трода секундомер останавливается и показывает время истечения 500 см жидкости, которое и будет условной вязкостью промывочной жидкости. Недостатком известного устройства является то, что на его показани влияет плот 1ость исследуемой промывочной жидкости. Цель изобретения - повышение точности измерений вязкости промывочной жидкости за счет синхронного учета ее плотности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения вязкости промывочной жидкости, содержащем сосуд для исследуемой жидкости, расположенные в нем указатели -уровня, подключенные к измерительной схеме, и трубку с калиброванным отверстием, закрепленную в днище сосуда, верхний участок, трубки выполнен с поперечными гофрами из ферромагнитного упругого материала и размещен в катушке индуктивности, подключенной к измерительной схеме, а нижний участок трубки выполнен из диэлектрического диамагнитного материала. На фиг. V представлена схема . предлагаемого устройства; на фиг.2зависимость изменения во времени длины гофрированного участка трубки при истечении промывочной жидкости. Устройство состоит из сосуда 1, внутри которого размещены указатели уровня жидкости одной из существующих конструкций, в данном случае электроды 2-4, подключенные к измерительной схеме. Измерительная схема состоит из электрического секундомера 5 и регистрирующего самопищущего прибора б, производящего запись кривой изменения длины гофрированного поперечными гофрами верхнего участка 7 трубки, помещенной в катушку 8 индуктивности. Нижний участок 9 трубки снабжен запорным элементом 10, а соединен с коническим дном сосуда 1. Устройство работает следующим образом. В сосуд 1 подается промывочная жидкость. Как только ее уровень достигнет верхнего электрода 4, поддча жидкости прекращается и включается электрический секундомер 5. Гофрированный участок 7, изготовленный из упругого металла, под действием веса промывочной жидкости удлиняется, изменя темсамым индуктивность катушки 8, величина которой регистрируется самопищущим прибором 6 в момент, соответствующий номинальному объему исследуемой жидкости. Через время, заданное исследователем и необходимое для образования структуры в промывочной жидкости, с секундомера 5 подаётся сигнал на запорный элемент 10, который открывает нижний участок 9 трубки.Этот же сигнал подается и на самопищущий прибор 6, записывающий кривую изменения длины гофрированного участка 7 трубки во времени, соответствующей .изменению индуктивностикатушки

по мере истечения жидкости. Кривая в случав, когда промывочная жидкос является пластической жидкостью (фиг. 2), показывает, что для начала течения (участок а-в) требуется определенная сила, разрушающая структуру. Затем кривая сменяется прямой ли«ией (участок в-с), показвающей условную вязкость жидкости. Пересечение продолжения прямолинейного участка .с линией, параллельной оси абсцисс и проведенной из точки начала кривой, дает величину динамического сопротивления сдвигу t. Длина гофрированного участка 7 трубки зависит от веса промывочной жидкости, а значит и от ее плотности. Следовательно, в зависимости от плотности промывочной жидкости будут автоматически вноситься коррективы в изккнения вязкости, выражающейся во времени истечения об-ьема жидкости, заключенного между электродами 2 и 3. Эти коррективы обусловлены изменением длины гофрированного участка 7, а следовательно, и возникающими

,в нем сопротивлениями. Гофрирован ный участок 7 реагирует также на уменьшение уровня жидкости в процессе истечения путем уменьшения своей длины, что позволяет уменьшить влияние ее уровня на показания прибора 6. Для получения возможности многократного использования устройства без влияния на показания остаточных деформаций гофрированный--

0 участок 7 выполняют из упругого металла. Для прелотара 1ения влияния на индуктивность катушки 8 нижнего участка 9 трубки его выполняют из диэлектрического диамагнитного мате5риала .

Предлагаемое устройство может измерять одновременно три параметра промывочной жидкости,а именно условную вязкость,динамическое сопротивле0ние сдвигу и плотность.Таким образом, использование его при бурении скважины сократит время контроля зтих параметров, что отразится на числен;Ности лаборантского состава в управ5лениях буровых работ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ПРОМЫВОЧНОЙ жидкости, содержащее сосуд для исследуемой жидкости, расположенные в нем указатели уровня, подключенные к измерительной С5семе, и трубку с калиброванным отверстием, закрепленную в днище сосуда, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерений, верхний участок трубки выполнен с поперечными гофрс ми из ферромагнитного упругого материала и размещен в катушке индуктивности подключенной к измерительной схеме, а нижний участок трубки выполнен из диэлектрического диамагнитного материала.