专利名称：油藏流体在线高压旋转粘度计的制作方法
技术领域：
本发明涉及油藏流体岩心驱替实验以及流体相态测试实验中的粘度测试技术领域，特别涉及一种油藏流体在线高压旋转粘度计。
背景技术：
在石油开发提高石油采收率的科研实验中，岩心驱替实验以及油藏流体相态测试是一项必不可少的流体基础研究手段，岩心驱替实验可以有效地解释流体在多孔介质中的渗流过程，其主要决定因素之一为流度比，而流度比的本质为流体粘度与密度的比值。驱替物理模型包括:一维、二维、三维尺寸模型，其中一维模型包括I米长岩心，0.2cm短岩心；二维模型指微观玻璃刻蚀模型；三维模型指50X50X10cm砂岩板模型。无论哪种实验模型，驱替流体的粘度数据对于分析粘度场、流度场起着至关重要的作用。而油藏流体相态测试实验，通常利用落球粘度计测试粘度，工作量较大，结果不是十分稳定。
如要获得粘度数据通常情况是采用理论计算的方法，或者大量取样后转移到落球粘度计中进行测量。首先，计算方法存在很大的误差，且计算中所涉及的参数较难获得；其次，通常采用的落球粘度计测量所需的液体样品的量较大，通常为10 20ml，对于较少的测试样品无法满足测试要求。
因而，急需一种测试样品少、在线的、耐高温高压的粘度测试装置来弥补上述方法的不足。发明内容
为了解决现有的落球粘度计测量误差较大的技术问题，本发明提供了一种油藏流体在线高压旋转粘度计，该油藏流体在线高压旋转粘度计具有测试所需样品少、实时、快速准确等的优点。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是:一种油藏流体在线高压旋转粘度计，包括用于承载流体样品的样品管，样品管的轴线沿竖直方向设置，样品管内设置有金属棒，金属棒上设有磁体，金属棒外套设有电磁感应线圈，电磁感应线圈的位置与磁体的位置相对应，电磁感应线圈通过金属导线与电流传感器连接，电流传感器能够将检测到的电流信号发送给数据处理单元，样品管的顶部设置有流体入口，样品管的底部设置有流体出口，样品管的底部还设有搅拌装置，所述搅拌装置能够使金属棒以样品管的轴线为轴旋转。
金属棒为鹤钛合金棒，金属棒的长度比样品管的长度短10% 15%,金属棒的直径比样品管的内径小4 % 8 %，样品管的容积为5 m I。
磁体的一端暴露于金属棒的表面，磁体的另一端设置在金属棒内；所述磁体的一端为N极，所述磁体的另一端为S极；或所述磁体的一端为S极，所述磁体的另一端为N极；或磁体的顶部为N极,磁体的底部为S极；或磁体的顶部为S极,磁体的底部为N极。
金属棒的轴线沿竖直方向设置，磁感应线圈的轴线沿竖直方向设置。
金属棒的轴线与磁感应线圈的轴线重合，样品管的外径小于等于磁感应线圈的内径。
磁感应线圈的导线为波浪线形，或锯齿形。
还包括筒形的金属壳体，金属壳体的内径等于样品管的外径，样品管的材质为蓝宝石，金属壳体的侧壁内设置有至少一个加热装置。
金属壳体上设置有水平仪。
搅拌装置包括设置在样品管底部的磁力搅拌头和用于控制磁力搅拌头旋转的电磁控制器。
数据处理单元还连接有用于显示该流体样品的粘度的显示单元，金属导线为通电的金属导线。
本发明的有益效果是:
1.在线实时监测、测量流体粘度，即时显示测量结果；
2.在物理模型测试时，所需测试流体样品少；
3.在PVT流体相态测试时，可以在不损失流体样品的条件下，得到不同压力下的粘度数值；
4.装置小、操作简便、携带方便，便于应用不同场合；
5.可对地层油、凝析气进行测量，且测量粘度范围宽。
下面结合附图对本发明所述的油藏流体在线高压旋转粘度计作进一步详细的描述。
图1是油藏流体在线高压旋转粘度计的结构示意图。
图2是图1中沿A-A线的第一种电磁感应线圈的剖视示意图。
图3是图1中沿A-A线的第二种电磁感应线圈的剖视示意图。
图4是第三种电磁感应线圈的主视图。
图5是图4中沿B-B线的剖视示意图。
其中1.流体入口，2.加热装置，3.磁体，4.电流传感器，41.数据处理单元，42.显不单兀，5.金属导线,6.金属棒,7.样品管,8.金属壳体,9.磁力搅拌头，10.电源，11.电磁控制器，12.电源，13.流体出口，14.水平仪，15.电磁感应线圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的油藏流体在线高压旋转粘度计进行详细说明。一种油藏流体在线高压旋转粘 度计，包括用于承载流体样品的样品管7，样品管7的轴线沿竖直方向设置，样品管7内设置有金属棒6,金属棒6上设有磁体3,金属棒6外套设有电磁感应线圈15，电磁感应线圈15的位置与磁体3的位置相对应，电磁感应线圈15通过金属导线5与电流传感器4连接，电流传感器4能够将检测到的电流信号发送给数据处理单元41，样品管7的顶部设置有流体入口 1，样品管7的底部设置有流体出口 13，样品管7的底部还设有搅拌装置，所述搅拌装置能够使金属棒6以样品管7的轴线为轴旋转，如图1、图2所示。
测量油藏流体的粘度时，流体样品从流体出口 I进入样品管7内的空腔中，搅拌装置带动所述流体样品和金属棒6 —起以样品管7的轴线为轴旋转，从而使磁体3相对于电磁感应线圈15转动，电磁感应线圈15能够切割磁体3周围的磁感线并在电磁感应线圈15内产生感应电流，该感应电流是带有流体样品特征的感应电流，通过多次测量可以建立起该感应电流与流体样品粘度之间的函数关系，这样电流传感器4将检测到的带有流体样品粘度特征信息的电流信号发送给数据处理单元41，数据处理单元41再计算出该电流信号对应的样品粘度。金属导线5可以是不通电的，也可以是一直保持通电状态的，优选该金属导线5为保持通电状态，当金属棒6转动时，电磁感应线圈15切割磁体3周围的磁感线产生的感应电流可以使该金属导线5内的电流产生变化，该电流也是带有流体样品粘度特征信息的电流信号，通过分析该电流信号可以得到与之相对应的流体样品粘度值。
所以该油藏流体在线高压旋转粘度可以实现在线实时测量一维、二维、三维物理驱油实验模型多个取样点的粘度，可根据该值绘出粘度场分布，为分析流体运移提供一个有效的技术有段。在油藏流体相态实验中，在PVT相态仪的辅助下，可以在线测量不同压力下流体的粘度而不损失样品，为相态测试实验提供了一种实用的粘度计测量装置。
金属棒6为鹤钛合金棒,鹤钛合金受温度影响较小不易变形，耐高温，表面较光滑，所以选择钨钛合金可以提高测量精度。为了减少取样量，金属棒6的长度比样品管7的长度短10% 15%，金属棒6的直径比样品管7的内径小4% 8%，样品管7的容积为5ml ο
磁体3的一端暴露在金属棒6的表面,磁体3的另一端设置在金属棒6内，所述磁体3的一端为N极，所述磁体3的另一端为S极，即如图2中磁体3的右端为N极，磁体3的左端为S极；或所述磁体3的一端为S极，所述磁体3的另一端为N极，即如图2中磁体3的右端为S极，磁体3的左端为N极；或磁体3的顶部为N极，磁体3的底部为S极，即如图1中磁体3的上部为N极，磁体3的下部为S极；或磁体3的顶部为S极，磁体3的底部为N极，即如图1中磁体3的上部为S极，磁体3的下部为N极。
金属棒6的轴线沿竖直方向设置，磁感应线圈15的轴线沿竖直方向设置。金属棒6的轴线与磁感应线圈15的轴线重合，样品管7的外径小于等于磁感应线圈15的内径。即磁感应线圈15套设在样品管7外。为了使磁感应线圈15能够更好的切割磁感线，提高测量精度，磁感应线圈15的导线为波浪线形。如当所述磁体3的一端为N极，所述磁体3的另一端为S极；或所述磁体3的一端为S极，所述磁体3的另一端为N极；磁感应线圈15在水平方向看上为波浪线形，如图4和图5所示。当磁体3的顶部为N极，磁体3的底部为S极；或磁体3的顶部为S极，磁体3的底部为N极，磁感应线圈15在竖直方向上看为波浪线形，如图3所示。另外，磁感应线圈15的导线还可以为锯齿形。
该油藏流体在线高压旋转粘度计还包括筒形的金属壳体8，金属壳体8的内径等于样品管7的外径，磁感应线圈15嵌设于金属壳体8的内壁,样品管7的材质为抗压能力较强的蓝宝石，金属壳体8的侧壁内设置有至少一个加热装置2。金属加热棒8由电源10供电，金属加热棒8为该油藏流体在线高压旋转粘度计提供测试实验所需温度。该油藏流体在线高压旋转粘度计还包括设置在金属壳体8上的有水平仪14。水平仪14为该油藏流体在线高压旋转粘度计提供水平校正。
搅拌装置包括设置在样品管7底部的磁力搅拌头9和用于控制磁力搅拌头9旋转的电磁控制器11，该搅拌装置由电源12提供动 力。数据处理单元41还连接有用于显示该流体样品的粘度的显示单元42，显示单元42可以快速准确的显示液体样品的粘度测量结果。
下面介绍该油藏流体在线高压旋转粘度计测量装置的操作流程:
一.对实验物理模型的操作流程，包括以下步骤:
1、设定该油藏流体在线高压旋转粘度计的温度为实验测试温度；
2、将流体入口 I与实验物理模型，关闭流体出口 ；
3、调节该油藏流体在线高压旋转粘度计的水平仪14，使其保持水平位置；
4、开动电磁控制器11使内部磁力揽祥头9旋转，并带动金属棒6转动；
5、记录数据处理单元41计算的粘度数值，通常测量三次取平均值；测量结果如表I所示。
表1压力与粘度关系数据表
权利要求
1.一种油藏流体在线高压旋转粘度计,其特征在于,所述油藏流体在线高压旋转粘度计包括用于承载流体样品的样品管(7)，样品管(7)的轴线沿竖直方向设置，样品管(7)内设置有金属棒出)，金属棒(6)上设有磁体(3)，金属棒(6)外套设有电磁感应线圈(15)，电磁感应线圈(15)的位置与磁体(3)的位置相对应，电磁感应线圈(15)通过金属导线(5)与电流传感器(4)连接，电流传感器(4)能够将检测到的电流信号发送给数据处理单元(41)，样品管(7)的顶部设置有流体入口(1)，样品管(7)的底部设置有流体出口(13)，样品管(7)的底部还设有搅拌装置，所述搅拌装置能够使金属棒￠)以样品管(7)的轴线为轴旋转。
2.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:金属棒(6)为钨钛合金棒，金属棒(6)的长度比样品管(7)的长度短10% 15%，金属棒(6)的直径比样品管(7)的内径小4% 8%,样品管(7)的各积为5ml。
3.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:磁体(3)的一端暴露于金属棒(6)的表面，磁体(3)的另一端设置在金属棒(6)内； 所述磁体(3)的一端为N极，所述磁体(3)的另一端为S极； 或所述磁体(3)的一端为S极，所述磁体(3)的另一端为N极； 或磁体⑶的顶部 为N极,磁体(3)的底部为S极； 或磁体⑶的顶部为S极,磁体(3)的底部为N极。
4.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:金属棒(6)的轴线沿竖直方向设置，磁感应线圈(15)的轴线沿竖直方向设置。
5.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:金属棒(6)的轴线与磁感应线圈(15)的轴线重合，样品管(7)的外径小于等于磁感应线圈(15)的内径。
6.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:磁感应线圈(15)的导线为波浪线形，或锯齿形。
7.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:还包括筒形的金属壳体(8)，金属壳体(8)的内径等于样品管(7)的外径，样品管(7)的材质为蓝宝石，金属壳体(8)的侧壁内设置有至少一个加热装置(2)。
8.根据权利要求7所述的油藏流体在线高压旋转粘度计,其特征在于:金属壳体(8)上设置有水平仪(14)。
9.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:搅拌装置包括设置在样品管(7)底部的磁力搅拌头(9)和用于控制磁力搅拌头(9)旋转的电磁控制器(11)。
10.根据权利要求1所述的油藏流体在线高压旋转粘度计，其特征在于:数据处理单元(41)还连接有用于显示该流体样品的粘度的显示单元(42)，金属导线(5)为通电的金属导线。
全文摘要
本发明公开了一种油藏流体在线高压旋转粘度计，包括用于承载流体样品的样品管(7)，样品管(7)内设置有金属棒(6)，金属棒(6)上设有磁体(3)，金属棒(6)外套设有与磁体(3)相对应的电磁感应线圈(15)，电磁感应线圈(15)与电流传感器(4)连接，电流传感器(4)能够将检测到的电流信号发送给数据处理单元(41)，当金属棒(6)转动时，电磁感应线圈(15)内能够产生带有流体样品粘度特征的感应电流，数据处理单元(41)再根据该感应电流计算出与之相对应的油藏流体样品粘度。该油藏流体在线高压旋转粘度计具有测试所需样品少、实时、快速准确等的优点。
文档编号G01N11/14GK103234869SQ20131014937
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月26日 优先权日2013年4月26日
发明者李实 , 张可, 马德胜, 秦积舜, 陈兴隆, 俞宏伟, 韩海水 申请人:中国石油天然气股份有限公司