Устройство для определения реологических свойств нефти Советский патент 1987 года по МПК G01N11/06 

11357791, 2

Изобретение относится к реологи-ют мерную линейку 16, и корпус 5 герчес ким исследованиям жидкостей, пре-метизируют торцовым уплотнением 12.

имущественно слабоструктурированныхЧерез трубку 15 и вентиль 14 от иснефтей.сточника рабочего агента во внутренЦель изобретения - повышение точ-нее пространство корпуса 5 подают

ности определения реологическихрабочий агент - газ и создают в корСБОЙств нефти путем исключения потерьпусе 5 давление, моделирующее пласна трение рабочего агента за счеттовое. При этом необходимо использрсоздания перепада давления непосред- ювать в качестве рабочего агента таственно на исследуемой пробе и упро-кой газ, который при температуре и .

щение устройства.давлении опыта не растворялся бы в

На фиг. Г дано устройство, про-исследуемой пробе нефти. После чего

дольный разрез; на фиг. 2 - то же,вентиль 14 перекрывают. В таком вервид сверху.15тикальном положении столб нефти удерУстройство для определения реоло-живается в капилляре 4 за счет раз- гических свойств нефти включает в се-ности капиллярных давлений капилляра бя капиллярную прозрачную трубку 1,4 трубки 1 и капилляра 3 пробки 2. нижний конец которой заведен в проз- Затем устройство из вертикального рачную стеклянную пробку 2. В пробке 20положени я переводят в. рабочее положе- 2 выполнен радиальный капилляр З.Ниж-ние. Для этого корпус 5 с капилляр- ний конец капиллярной трубки 1 вве-ной трубкой 1 и пробкой 2 устанавли- ден в полость радиального капилляравают так, чтобы радиальный капилляр 3. Диаметр капилляра 3 пробки 2 вы-3 пробки 2 занял горизонтальное поло- полнен на порядок больше диаметра 25жение, а капиллярная трубка 1 была капилляра 4 трубки 1. Капиллярнаярасположена под углом об к горизон- трубка 1 с пробкой 2 размещены в гер-тальной плоскости. Величину углав(. метизированном прозрачном корпусе 5устанавливают заранее опытньм путем без соприкосновения с ним с помощьюиз условия наиболее полного заполне- втулки 6 с отверстиями 7 и втулки 8 30 ния капилляра 4 к моменту установле- с отверстиями 9. Один конец корпуса 5ния равновесия между перепадом капил- с помощью торцового уплотнения 10лярного давления и давления столба шарнирно закреплен на стойке 11. Дру-пробы нефти в капилляре 4. гой конец корпуса 5 с помощью торцо- В таком положении мениск пробы вого уплотнения -12 шарнирно закреплен 5 нефти движется в капилляре 4. При на стойке 13 с делениями. Корпус 5достижении равновесия перепада капил- через вентиль 14 соединен с помощьюлярного давления и давления столба трубки 15 с источником рабочего аген-пробы нефти в капилляре движение мета (не показан).ниска прекращается. Во время движеОпределение реологических свойств 40 ниска по капилляру 4 произнефти с помощью устройства производятводят замеры пути и времени движения

следующим образом. мениска. При этом используется мерная

Через капилляр 4 капиллярной труб-линейка 16 и часы. Замеры производят .

ки 1 и радиальный капилляр 3 пробкина всей длине капилляра 4 до полной

2 предварительно пропускают легкую 45остановки мениска. Чем больше произфракцию нефти (керосин, .гексан иливедено замеров, тем качественнее буТ.П.), затем трубку 1 с пробкой 2дет получена характеристика исследупросушивают, чем обеспечивается хоро-емой пробы нефти, шая смачиваемость стенок капилляров исследуемой пробой нефти. QQ После этого производят обработку

Путем погружения пробки 2 с труб-результатов. Для этого на отрезке какой 1 в вертикальном положении в ис-пилляра 4 между двумя замерами пути следуемую нефть производят заполне-и времени определяют расход (Q) неф- ние радиального капилляра 3 и частич-ти по формуле но капилляра 4 пробой исследуемой 55 S bl/t,

нефти. Затем пробку 2 с трубкой 1 вгде S - площадь поперечного сечения вертикальном положении заводят во ,капилляра 4;

втулку 6, а верхний конец трубки 1 - Л1 - величина отрезка пути меж- ро втулку б, после чего устанавлива-ду двумя замерами.

Затем для отрезка пути л1 определяют средний градиент скорости сдвига по формуле

9

тг-

(с- ),

где Q - расход жидкости на участкеJ г - радиус капилляра 4 капиллярной трубки 1.

После этого определяют напряжение сдвига по формуле

ДР-г 21

(дин/см)

е г - радиус капилляра 4 капиллярной трубки 1; 1 - длина заполнения капиллярной

трубки 1; ЛР - средний перепад давления,

под действием которого происходит движение нефти по капилляру 4 на отрезке Д1:

АР (1, - l;)y,., е Ijj - Длина столба нефти в капилляре 4 при установившемся равновесии между перепадом капиллярного давления и давления столба нефти; 1|. - среднее арифметическое длины столба нефти между двумя замерами; УН удельный вес исследуемой

нефти; oi - угол наклона капиллярной

трубки.

Затем определяют коэффициент ди- мпнческой вязкости ((n),

где 1 - напряжение сдвига;

V - градиент скорости течения

нефти,

По полученным точкам строят реологические кривые зависимости градиента скорости от напряжения сдвига, либо вязкости нефти от напряжения сдвига.

Формула изобретения

Устройство для определения реологических свойств нефти, включающее

капиллярную трубку для исследуемой пробы, концы которой сообщены с ис-. точником рабочего агента, о т л и- чающееся 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 герметизирован- ньш корпус, соединенный с источником рабочего агента, при этом радиальный капилляр пробки расположен горизонтально, а капиллярная трубка расположена наклонно к горизонтальной плос- кости.

10.

7 2

76

в

.. , , /, / / / / / /

,f. .i -у // 7 7 If у/ // ГД - V - ESSSS

Изобретение о гносится к реологическим исследованиям жидкостей, преимущественно слабоструктурированных нефтей. Цель изобретения - повышение точности определения путем исключения потерь на трение рабочего агента за счет создания перепада давления непосредственно на исследуемой пробе. Перепад давления создается в капилляре только за счет действия капиллярных сил, нижний предел перепада давления может составлять 0,00002 кг/см. 2 ил. DO Л

Редактор В.Данко

Составитель В.Вощанкин

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ.5989/41Тираж 776Подписное

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4