Способ определения вязкости

Способ определения вязкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 9440 А1 (50 4 С 01 N 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! }

}Ъ! ° } °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4081463/24-25 (22) 25.04.86 (46) 23.09.87. Бюл. Ф 35 (71) Научно-производственное объединение по химизации технологических процессов в нефтяной промышленности

"Союзнефтепромхим" (72) С.Н. Головко, Т.А. Захарченко, M.Ø. Вайсман, Ю.A. Корнильцев и Ю.С. Вайсман (53) 532.137(088.8) (56) Патент США - 4331025, кл. G 01 N 29/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 165925, кл. G О) N 11/00, 1963.

Леше А. Ядерная индукция. — М.:

Иностранная литература, 1963, с. 304305. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ (57) 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 А>, свя— зывающую времена релаксации (T« ) и вязкости (! ) компонентов. Затем насыJ щают 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 к=Т2". P. /(А„ . Т„), где Т температура, при которой проводятся измерения; P, — доля релаксационной фазы i в общем объеме жидкости с временем релаксации Т, . 1 з.п. ф-лы.

1339440

35

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 релаксации (Т, ) и вязкости (p) компонентов

А„=

1 (1) ,Т„ в условиях, когда взаимодействием жидкости с поверхностью можно 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. Степень насыщенности .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 (Т „.),, и рассчитывают вязкость жидкости по формуле ,i =I g; —, (2)

А;Т, где Т вЂ” температура, при которой проводятся измерения;

А. — постоянная, характеризующая свойства j-го компонента жидкости;

Р,„. — доля релаксационной фазы в общем объеме жидкости с временем релаксации Т,, Индекс 1 относится к компонентам, составляющим исследуемую жидкость, а через индекс i обозначены релакса— ционные фазы кажцого компонента. Определение вязкости в нескольких точ— ках 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, разлйчающпхся 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) .

Пример. Для измерения вязкости сложной системы, фильтрующейся в пористой среде, используют модели нефтяного пласта, представляющие собой стеклянные трубки сечением 2 см длиной 150 см., заполненные молотым кварцевым песком. Проницаемость моделей составляет 0,6 — 1,5 мкм, пористость 20-287. Модель под вакуумом насьш1ают раствором хлористого кальция концентрацией 50 г/л. Степень насыщенности пористой среды контролируют на амплитуде сигнала ядерного магнитного резонанса. Затем вводят порцию серной кислоты (бОЕ-ной концентрации) в количестве 20Х от объема пор, которую продвигают пресной водой на половину длины модели. При взаимодействии серной кислоты с хпористым кальцием происходит образование суспензия гипса, что приводит к увеличению вязкости всей системы в целом. В результате в пористой среде получается сложная система,состоящая из воцного раствора хлористого кальция, кислоты, продуктов их взаимодействия и нефти. Предваритель— но для каждого компонента насыщающей жидкости определяют постоянную A

> Ъ измеряя вязкость ее вискозиметром типа ВПЖ-2, а времена релаксации с помощью ЯМР-релаксометра в "свободном объеме" — сосуде диаметром 14 мм.

Модель пористой среды помещают в датчик ЯМР-релаксометра, позволяющий производить измерение времен спинрешеточной релаксации в любой точке по длине модели. Применяя последовао тельность импульсов 90-90, производят 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 (д) идолю этой

1339

Составитель В. Крутин

Редактор И. Шулла Техред M.Õoäàíè÷ - Корректор А. Зимокосов

Заказ 4213/33 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1Е-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фазы в общем объеме системы (Р» ) и производят расчет вязкости.

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

1. Способ определения вязкости жидкости с использованием ядерно-магнитно-резонансного релаксометра, включающий измерение времени спинрешеточной релаксации, о т л и ч а ю- 1g шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет определения вязкости многокомпонентной жидкости в пористой среде, определяют состав исследуемой жидкости, постоян- 2О ные А;„ характеризующие связь между вязкостью и временами релаксации ком440 4 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 Р„ и времена их релаксации Т„, после чего рассчитывают вязкость,ч, по формуле

-Т р ж где Т вЂ” температура, при которой проводятся измерения.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что определяют распределение вязкости в направлении движения жидкости, измеряя времена релаксации в нескольких точках образца пористой среды.