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油田聚合物的在線黏度測量技術(shù)
2020-7-6 閱讀(1312)
油氣田開采過程中，會使用到很多的聚合物，一般可以分成：鉆井液、壓裂液、驅(qū)油聚合物等大類， 聚合物在使用時會根據(jù)用途的不同，需要不同的流變特性，這些流變特性在現(xiàn)場往往需要實時測量，跟蹤并記錄其變化情況，以便對使用效果做出分析和評價，為后續(xù)的改進提供現(xiàn)場一手數(shù)據(jù)。但是由于測試方法和條件的制約，目前絕大多數(shù)采用取樣用實驗室黏度計進行測量，這樣就無法獲得實時、連續(xù)、真實的數(shù)據(jù)。
由于不同聚合物有不同的黏度范圍和測試方法，因此，本文僅對鉆井液、壓裂液等油田聚合物的在線黏度測量技術(shù)進行介紹，有關(guān)驅(qū)油聚合物的在線黏度測量技術(shù)，可參見《驅(qū)油聚合物的在線黏度測量技術(shù)研究》一文。
一、鉆井液、壓裂液等油田聚合物的黏度測量
目前，根據(jù)API和各油田的標(biāo)準(zhǔn)，這類聚合物主要采用旋轉(zhuǎn)黏度法進行測量，取樣后送實驗室用六速旋轉(zhuǎn)黏度計在不同的轉(zhuǎn)速條件下進行測量，并做后續(xù)的計算，得到聚合物的流變參數(shù)。
下表是一個實測案例。
通過測量，可以得到六個不同轉(zhuǎn)速條件下的黏度，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，得到表觀粘度 10 mPa*S、塑性粘度 4 mPa*S和凍切力 5.76 Pa。
二、在線黏度測量技術(shù)
根據(jù)現(xiàn)場的情況，我們推薦SRV在線黏度計，將探頭直接安裝在管路上，得到在線黏度，根據(jù)設(shè)計的計算程序（具體計算過程不在此詳述）進行計算，得到實驗室六速的相應(yīng)讀數(shù)、黏度和其它流變參數(shù)，結(jié)果見下表。
本案例中，在線黏度測量值為8.138 mPa*S，在此沒有考慮溫度波動和補償計算。
再計算得到表觀粘度 10.47 mPa*S、塑性粘度 4.41 mPa*S和凍切力 5.82 Pa。
通過以上案例計算，可以看到通過在線黏度測量再計算得到得六速黏度值以及其它得流變參數(shù)很接近，平均相對偏差為3.12%，可以滿足測量要求。
三、結(jié)論和建議
通過以上的案例介紹，可以得到以下結(jié)論和建議：
1、在線黏度計的靈敏度要求高、抗干擾性強，建議采用0.001 mPa*S的SRV在線黏度計。
2、除了在線黏度計之外，需要在后續(xù)的DCS或PLC上做適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，這樣就可以得到和六速旋轉(zhuǎn)黏度十分接近的數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的流變參數(shù)。
3、對于有些高溫、高壓、酸化體系的應(yīng)用場合，可選擇DVP、DVM等系列的在線黏度/密度計進行在線測量。
4、真正的在線黏度測量，給整個過程進行實時連續(xù)測量，可以大大提到后續(xù)的生產(chǎn)質(zhì)量管理水平，為提高油氣田產(chǎn)量提供一手資料。
