[實用新型]一種細管式流變儀實驗系統

有效

• 申請號: 201721879080.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN207730608U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 張健;張國祥;王金意;荊鐵亞;趙文韜
• 申請（專利權）人: 中國華能集團公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N11/04
• 分類號: G01N11/04;G01N11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種細管式流變儀實驗系統，該系統包括氣瓶、冷卻器、閥一和質量流量計依次連接在活塞容器一的頂部，恒速恒壓泵通過閥二與活塞容器一的底部相連接；活塞容器一的頂部另有支路設置有毛細管；毛細管一端連接由閥五、活塞容器二、閥四和恒速恒壓泵二依次組成的支路，另一端分兩路，一路由閥十二、活塞容器三、閥十三和恒速恒壓泵三依次組成，另一路放空支路由閥十四控制；毛細管兩端并聯有兩個測量線路；本實用新型適用于測試一定條件下CO₂無水壓裂液和其它液體壓裂液的粘度、流變性及摩阻。

技術領域

本實用新型涉及石油與天然氣開發工程領域，特別涉及一種細管式流變儀實驗系統。

背景技術

近年來，一種新的壓裂技術—二氧化碳壓裂技術逐漸熱起來，越來越多的人們開始對他進行研究；其中，二氧化碳壓裂液主要由二氧化碳和一定的化學試劑混合組成。現在行業內的CO₂無水壓裂液的粘度比較低，一般在0.5‐10mPa.s，當前人們測試壓裂液粘度、流變性、摩阻的設備主要針對行業內使用的常用壓裂液，例如凍膠壓裂液，或者清水壓裂液等液體壓裂液。針對當前使用的CO₂無水壓裂液這類氣體壓裂液，行業內暫無成熟設備產品對其粘度、流變性、摩阻提供很好的實驗測試方法。

發明內容

為了克服現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供了一種細管式流變儀實驗系統，用于測試CO₂無水壓裂液的粘度以及流變性，也可以用于測試一定條件下的液體壓裂液的粘度、流變性和摩阻。

為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案為：

一種細管式流變儀實驗系統，包括活塞容器一5，氣瓶1、冷卻器2、閥一3和質量流量計4依次連接在活塞容器一5的頂部，恒速恒壓泵6通過閥二7與活塞容器一5的底部相連接；活塞容器一5的頂部另有支路，通過閥三8連接毛細管13，毛細管13一端連接由閥五12、活塞容器二11、閥四10和恒速恒壓泵二9依次組成的支路，另一端分兩路，一路由閥十二22、活塞容器三23、閥十三24和恒速恒壓泵三25依次組成，另一路放空支路由閥十四27控制；毛細管13兩端并聯有兩個測量線路，其中一個測量線路為依次連接在毛細管13兩端的閥六14、壓差傳感器一15和閥八17，閥七16連接在壓差傳感器一15的兩端，另一個測量線路為依次連接在毛細管13兩端的閥九18、壓差傳感器二19和閥十一21，閥十20連接在壓差傳感器二19的兩端，根據需要選擇測量線路，便于測試不同量程的粘度和流變性，確保測量精度；恒速恒壓泵二9和恒速恒壓泵三25這兩個泵將活塞容器二11和活塞容器三23中的樣品加壓到實驗目標壓力；而且其中一個恒速恒壓泵處于吸取狀態，另外一個處于驅替狀態，以保證毛細管13恒速恒壓流動，確保其兩端的壓差穩定。

所述活塞容器一5的頂部能夠打開，方便注入液體試劑樣品；方便測試常規水力壓裂液與二氧化碳壓裂液(由CO₂和某些化學試劑混合物組成)在不同溫度、壓力和濃度條件下粘度、流變性和摩阻性。

所述毛細管13由一組內徑均勻光滑的盤管盤繞而成，內徑為d，盤繞半徑D，長度為L，均可以根據測試粘度，摩阻量程，依據細管式流變儀原理靈活選取。

所述閥四10、活塞容器二11、閥五12、毛細管13、閥十二22、活塞容器三23和閥十三24及其連接管路置于控溫箱26內部，方便控制實驗時樣品的測量溫度。

所述活塞容器一5的容積比活塞容器二11、活塞容器三23大5‐20倍，為了方便配液依次，開展多次測試操作。

所述細管式流變儀實驗系統的實驗方法，

(1)當測試CO2壓裂液時：