Способ определения вязкости жидкой фазы

 

Изобретение относится к методам исследования реологических характеристик жидких сред Для этого жидкость перемещают относительно поверхности кольцевой трубки путем перемещения поверхности трубки относительно жидкости, замеряют количество оборотов вращения кольцевой трубки о Вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к плоскости кольца, определяют угол перемещения поверхности раздела фаз жидкость - газ относительно положения покоя, а значение вязкости определяют из соо тношения и А №osja-Cos(2po-/5) ;мтл - N(180-J30) и -pffcosft-Cos(2/30-p)3 к П(1вО-ро) ,865 d2/R - постоянная устройства; ,4G2 rz/R - постоянная устройства , .где/ гдинамическая вязкость „при использовании устройства с кольцевой трубкой выше капилляра, Па с О - плотность жидкой фазы, кг/см5; N,n - мисло оборотов кольцевой трубки, трубки-капилляра, об/мин; /30- положение уровня раздела фаз жидкость - газ в покое, градус; fi - положение уровня раздела фаз жидкость - газ в момент вращения, градус; R - радиус кольца, м; d - диаметр кольцевой трубки, м; г - радиус капиллярной трубки, м; /UK динамическая вязкость при использовании устройства с кольцевой трубкой-капилляром , Па-ос, 2 ил0 (Л VI .&. ел о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLLÈÀË È CÒÈ× ЕС КИХ

РЕСПУБЛИК (s )s 4 01 N 1 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д8ТОРСКОМУ СВИДЕ l ЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21 ) 4696313/25 (22) 03, 04. 89 (46) 07.07.92, Бюл. Г 25 (71) Волгоградский государственный научно-исследовательский„проектный институт нефтяной промышленности (72) В.Ф.Перепеличенко, В.С.Левченко и П.В.Иихальков (53) 538.137 (088.8) (56) Рыбак В.М. Анализ нефти и нефте. продуктов. И.: Гостоптехиздат, l962, с. 154-255.

Авторское свидетельство СССР

М 637644, кл. С 01 N 11/08, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

ИИДКОИ ФАЗЫ (57) Изобретение относится к методам исследования реологических ха" рактеристик жидких сред. Для этого жидкость перемещают относительно поверхности кольцевой трубки путем перемещения поверхности трубки относительно жидкости, замеряют количество оборотов вращения кольцевой трубки. Вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к плоскости кольца, определяют угол перемещения поверхности раздела фаз жидкость - газ от»

Изобретение относится к исследованию реологических характеристик жидких сред.

Известен способ определения вязкости путем перемещения сопротивления перемещению твердого тела отно»

50 „„174568,1 А1 носительно положения покоя, а значение вязкости определяют из соотноше,„P(COSP-ÑÎÇ(2Ä0 /Ъ)) й(180- Po)

Р ((Созе-Cos(ZÄO — ф)

И =В ю и(180 — ЗО)

A=83,865 и /R - постоянная устройст- ва;

3=335,462 r /R - постоянная устройства, .где И - динамическая вязкость

„при использовании устройства с кольцевой трубкой выше капилляра, Па с" p - плотность жидкой фазы, кг/см ; N,ã: - испо оборотов кольцевой трубки, трубки-капилляра, об/мин;

Ро- положение уровня раздела фаз жидкость - газ в покое, градус; Pположение уровня раздела фаз жидкость - газ в момент вращения, градус; R - радиус кольца, м; d " диаметр кольцевой трубки, и; r радиус капиллярной трубки, м; (gal, динамическая вязкость при использовании

: устройства с кольцевой трубкой-капил» Ul ляром, Па с» 2 ил. Ch

00 и сительно жидкости. При осуществлении способа замеряют время перемещения твердого шара в микросекундах на определенное расстояние, Сложность определения параметров, ".определяющих вязкость, является недостатком способа, 174r, 8

Известен способ определения вязкости жидкой фазы путем перемещения жидкости относительно поверхности полой кольцевой трубки, частично заполненной жи кой Фазой при ее вращении в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, замера уровня раздела Фаз жидкость - газ и определения вязкости.

Недостатком известного способа является узкий диапазон измерения.

Цель изобретения - расширение диапазона замера вязкости.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем перемец>е-, ние жидкости относительно поверх ности полой кольцево" трубки, частично заполн нной жидкой Фазой при ее вращении вокруг горизонтальной оси, замер уровня раздела Фаз жидкость - газ и определение вязкости, скорость вращения увепичивают по ступеням, замеряют количество оборотов в единицу времени и угол перемещения поверхности раздела Фаз

<жидкость - газ относительно полон<ения покоя на перво" и второй ступенях, а значение вязкости определяют из соотношения

P Leos Р - cos 2Ро- & g

-Д

И(180 -(>, и

A = 83,865 р

P„=B о 83

 =- 335 462—

9 ,"где Pq- динамическая вязкость при использовании устройства с кольцевой трубкой выше капил«: лярного размера, Па.с.;

8 -.динамическая вязкость при использовании устройства с кольцевой трубкой-капилляром, Па с.; - плотность жидкой фазы, кг/м, Ц)

N,п - число оборотов кольцевой трубки, трубки-капилляра, об/мин; " положениние уровня раздела фаз жидкость - газ в покое, 55 град; (5 - положение уровня раздела Фаз жидкость " газ в момент вращения, град;

p - радиус кольцевой трубки > м3 и - диаметр кольцевойтрубки, м;

- радиус капиллярной трубки, м; при отклоне нии > в замерах вязкости на первой и второй скоростях вращения выше допустимой погрешности. проводят замер на двух ступенях с меньшей скоростью врац>ения.

На Фиг. 1 схематично показано устройство осуществления способа; на фиг. 2 - диаграмма записи положения уровня поверхности раздела Фаз жидкость - газ на момент вращения.

Устройство (фиг. 1) содержит кольцевую трубку 1, полость которой соединена с внутренним каналом горизонтальной оси 2. входным каналом 3, В торце осевой канал имеет вентиль

4, соединенный с манометром 5, В стенку кольцевой трубки 1 вставлено смотровое окно 6 с источником 7 света с одйой стороны и фотоэлементом

8 с другой стороны, которые имеют связь с блоком индикации поверхности

9 раздела Фаз с записью на диаграмме

10. Кольцевая трубка 1 имеет ручной механизм 11 вращения. Кольцевая трубка и часть оси 2 размещены в термостате 12. Ось 20 имеет кинематическую связь с механизмом 13 вращения, который имеет тахометр 14, Способ осуц>ествляется следующим образом.

Через вентиль 4 емкость кольцевой трубки 1 вакуумируют и заполняют жидкой фазой при давлении выше давления насыщения ее газом (Р ) Р«), Включают механизм вращения 13, часть жидкой фазы выпускают через вентиль

4. Снижая давление в кольцевой камере до Р, <,при температуре t устанавливают фазовое равновесие в системе жидкость - газ. Останавливают врац>ение и ручным механизмом 11 перемещают кольцевую трубку по направлению вращения, например, слева направо до фиксирования уровня раздела Фаз жидкость - газ в смотровом окне источником 7 света. и. Фотоэлементом 8 на диаграмме 10. Диаграмма (шкала) имеет 360 делений с нулевой отметкой в верхней части по вертикали„ . На диаграмме замеряют угол Д„ Фиксирующий положение уровня раздела фаз в кольцевой трубке 1 в положении ее покояе Включают механизм 13 вращения и устанавливают первую скорость вращения N об/мин, Уровень

1745681

P, =A

d2

A=83 865

C R

me рт1

И,п

Й

5 раздела фаэ при вращении справа налево в левой части поднимается и занимает определенное положение, которое фиксируют на диаграмме 10 углом .

Вязкость жидкой фазы определяют из соотношения

При использовании устройства с кольцевой трубкой-капилляром вязкость жидкой фазы определяют из соотнонения г

 = 335,462—

R динамическая вязкость при использовании устройства с кольцевой трубкой выше капиллярного размера, Па ° с; динамическая вязкость при использовании устройства с кольцевой трубкой капилля" ром, Па.с; плотность жидкой фазы, кг/м; число оборотов кольцевой трубки, трубки-капилляра, ob/мин; положение уровня поверхности раздела Фаз жидкость - газ в покое, град; положение уровня поверхности раздела Фаз жидкость - газ в момент вращения, град; радиус кольца, м; диаметр кольцевой трубки, м; радиус капиллярной трубки, м, 6

П р «е р. Определение вязкости пластовой нефти при Р.=10,0 МПа, с=50 С.

Устройство для определения вязкос ти имеет d=0;01 м, R=0,4 м, После ваку-. умирования устройство заполняют пластовой нефтью р =800 кг/м с

3 давлением насыщения Р=11, 0 ИПа, вы10 пускают часть нефти и устанавливают давление Р<=10,0 МПа при t=50 С, Проводят замер угла Р, =45, включают первую скорость вращения N=2 об/мин, замеряют угол, = 43 и определяют вязкость A=O, 021, Р, ==3,066 .10 Па с, Вкпюцают вторую скорость вращения N =4 об/мин, замеряют угол (=41 . Определяют вязкость pT = о

=3,066 10 ila»c, Сходимость в определении вязкости на разных скоростях показывает правильность выбора скоростей вращения| и достоверность определений, формула изобретения

Способ определения вязкости жид-, кой фазы путем перемещения жидкости относительно поверхности полой кольцевой трубки, цастицно заполненной жидкой Фазой, при ее вращении в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, замера уровня раздела

Фаз жидкость - газ и определения я5 Вязкостие о т л и ц д ю щ и и с я тем, цто, с целью расширения диапазона замера вязкости, скорость вращения увеличивают по ступеням, замеряют количество оборотов в еди»

4р ницу времени и угол перемещения поверхности раздела фаз жидкость газ относительно положения покоя на первой и второй ступенях, а значение вязкости определяют из соотношения

45 с (По окончании замера угла Я переключают механизм вращения на вторую скорость N замеряют угол (У и определяют вязкость. Равнозначные on- 5р ределения вязкости на двух скоростях вращения показывают правильность выбора скоростей вращения и достовер" ность проведенных определений, При разности определенной вязкости на первой и второй скорости, превышающей допустимую погрешность, проводят оп" ределения на двух ступенях с меньшей скоростью вращения.

А = 83,865—

R и

 = 335 462—

R где p " динамическая вязкость при использовании устройства с кольцевой трубкой выше капиллярного размера Па с;

174г 681 положение уровня раздела Фаз жидкость - газ в момент вра»

Составитель И,павленко

Редактор U.ßöîëà Техред И,Моргентал Корректор В,Петраш

° е«»yt»««»»ю«tw««»««»««»«» »«««»«»»«»««е«е«е«««»»

Заказ 4301 Тираж Под пис ное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКИ 1 СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðîä, ул. Гагарина,101 динамйческая вязкость при использова, ии устройства с кольцевой трубкой-капилляром, плотность жидкой фазы, кг/м; цисло оборотов кольцевой трубки и трубки-капилляра, об/мин; положение уровня поверхности раздела фаз жидкость - газ в покое, град, щения, град;

R - радиус кольца,;м, и - диаметр кольцевой труоки, м;, r - радиус капиллярной трубки, м, при отклонении в замерах на первой и второй скоростях вращения выше донус» тимой погрешности проводят замер на двух ступенях с меньшей скоростью вращения.