Способ определения вязкости Советский патент 1987 года по МПК G01N11/00 

Изобретение относится к области изучения реологических характеристик жидкостей в пористых средах и может быть применено в нефтяной геологии, гидродинамике и разработке нефтяных и газовых месторождений.

Целью изобретения является расширение области применения способа за счет определения вязкости многокомпонентной жидкости в пористой среде.

Для всех компонентов исследуемой жидкости определяют величину А, связывающую времена релаксадии (Т) и вязкости (/i-) компонентов

,.

(О

Пример. Для измерения вязкости сложной системы, фильтрующейся в пористой среде, используют модели 15 нефтяного пласта, представляющие собой стеклянные трубки сечением 2 см ,

20

PV длиной 150 см, заполненные молотым кварцевым песком. Проницаемость мол

далей составляет 0,6-1,5 мкм , пористость 20-28%. Модель под вакуумом насьш1,ают раствором хлористого кальция концентрацией 50 г/л. Степень насыщенности пористой среды контролируют на амплитуде сигнала ядерного Степень насыщен- 25 магнитного резонанса. Затем вводят

порцию серной кислоты (60%-ной концентрации) в количестве 20% от объема пор, которую продвигают пресной водой на половину длины модели. При

30 взаимодействии серной кислоты с хлористым кальцием происходит образование суспензии гипса, что приводит к увеличению вязкости всей системы в целом. В результате в пористой

„с среде получается сложная система,состоящая из водного раствора хлористого кальция, кислоты, продуктов их взаимодействия и нефти. Предварительно для каждого компонента насыщающей

5Q жидкости определяют постоянную А, , измеряя вязкость ее вискозиметром типа ВПЖ-2, а времена релаксации - с помощью ЯМР-релаксометра в свободном объеме - сосуде диаметром 14 мм.

Ig Модель пористой среды помещают в датчик ЯМР-релаксометра, позволяющий

в условиях, когда взаимодействием жидкости с поверхностью молсно пренебречь, т.е. когда длина свободного пробега молекул во много раз меньше расстояния до стенок сосуда (в свободном объеме ) .

Затем исследуемой жидкостью насыщают пористую среду

ности пористой среды контролируют по амплитуде сигнала ядерно-магнитного резонанса. После чего снимают релаксационную кривую для жидкости в пористой среде, из разложения которой определяют число релаксационных фаз (i) , долю каждой фазы (Р,:) в общем объеме жидкости, время релаксации каждой фазы (IVi),, и рассчитывают вязкость жидкости но формуле

.Т

(2)

А .Т

(F

где Т - температура, при которой проводятся измерения; постоянная, характеризующая свойства j-ro компонента жидкости;

доля релаксационной фазы i в общем объеме жидкости с временем релаксации . Индекс j относится к компонентам, составляющим исследуемую жидкость, а через индекс i обозначены релаксационные фазы каждого компонента. Оппроизводить измерение времен спин- решеточной релаксации в любой то чке по длине модели. Применяя последоваределение вязкости в нескольких точ- 50 льноеть импульсов 90-90 , произвоках пористой среды позволяет получить изменение этого параметра в направлении фильтрации и повысить точность гидродинамических расчетов. Для определения вязкости сложной системы в пористой среде используются средневзвешенные значения времен релаксации отдельных фаз, составляющих эту систему, определяемые с помощью

ЯМР-релаксометра. В пористой среде каждый компонент насыщающей сложности системы имеет одну или более фаз,разли- чающихся временами релаксации. Каждая фаза, как и каждый компонент системы, вносит свой вклад в вязкость, пропорциональной содержанию этой фазы в системе, что и учитывается формулой(2).

I

Пример. Для измерения вязкости сложной системы, фильтрующейся в пористой среде, используют модели нефтяного пласта, представляющие собой стеклянные трубки сечением 2 см ,

производить измерение времен спин- решеточной релаксации в любой то чке по длине модели. Применяя последова5

дят 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 (i) идолю этой

фазы в общем объеме системы ( ) и производят расчет вязкости.

Измерения времен релаксации проводят в различных точках модели и определяют изменение вязкости по длине модели в направлении фильтрации.

Формула изобретения

1. Способ определения вязкости жидкости с использованием ядерно-магнитно-резонансного релаксометра, включающий измерение времени спин- решеточной релаксации, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения за счет определения вязкости многокомпонентной жидкости в пористой среде, определяют

состав исследуемой жидкости, постоян- 2о движения жидкости, измеряя времена

ные AJ, характеризующие связь между вязкостью и временами релаксации комРедактор И. Шулла

Составитель В. Крутин Техред М.Ходанич

Заказ 4213/33 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

394404

понентов жидкости в свободном объеме, .затем насыщают этой жидкостью образец пористой среды, контролируя степень насыщения по амплитуде сигнала ядерного магнитного резонанса, снимают релаксационную кривую, по виду которой определяют доли релаксационных фаз Pi и времена их релак- 10 сации Т

15

t

вязкость

, после чего рассчитывают .4 по формуле Р

,

TS

где Т - температура, при которой проводятся измерения,

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что определяют распределение вязкости в направлении

релаксации в нескольких точках образца пористой среды.

Корректор А. Зимокосов

Изобретение относится к изучению реологических характеристик жидкостей в пористых средах и может быть применено в нефтяной геологии, гидродинамике и разработке нефтяных и газовых месторождений. Целью изобретения является расширение области применения способа за счет определения вязкости многокомпонентной жидкости в пористой среде. Для этого измеряют времена спин-решеточной релаксации исследуемой жидкости вне пористой среды и определяют величину AJ. , связывающую времена релаксации (Т,-;; ) и вязкости () компонентов. Затем насыщают исследуемой жидкостью пористую среду и снимают релаксационную кривую, из разложения которой определяют количество релаксационных фаз и их долю в объеме жидкости, после чего рассчитывают вязкость жидкости по формуле/t Т Pi/(у. Т,.; ), где Т - температура, при которой проводятся измерения; Р.; - доля релаксационной фазы i в общем объеме жидкости с временем релаксации Т,; . 1 з.п. ф-лы. SB (Л со о:) со 4 4 О