石油和天然氣工業中流體密度和粘度在線測量的
導讀:在石油和天然氣工業中的野外極端條件下，大家都知道密度和粘度指標的重要性，但它們的測量是出了名的困難，采用最新的諧振流體傳感器技術，突破了只有實驗室儀器被用來進行密
來源：未知
發布日期：2019-10-25 13:58【大 中 小】
前 言
油、氣田聚合物流體，像鉆井液樣品，可以是各種分子量的烴、鹽水、油或水基泥漿濾液和氣體的任 意組合，流體通常有一個粘度在 0.5 至 4 cP (mPa.s)，但重油粘度可能高達 40 cP (mPa.s)，密度范圍從 0.2 到 1.5g/ml。此外，流體也可能是導電的，并且它們可以具有部分非牛頓流體特性。可以用于井下地層取樣和分析用的傳感器，它的精度必須優于讀數的 10%，，它還必須能夠測量的溫度高達 175℃和壓力超過 1700 個大氣壓的動態范圍。 在本文中，介紹一個新的傳感器，可以滿足所有這些要求。它是通過驅動一個機械諧振器，它浸入液 體后，通過測量其諧振頻率和阻尼的精確值，從而得到流體的粘度和密度，該傳感器被設計為具有高精度， 同時可以足夠承受高溫，高壓和鉆井過程中遇到的鉆井振動。粘度在小于 1 cP 時精度為 0.1 cP，大于 1 cP 時精度為讀數的 10%；密度的準確性為優于 0.01 g/ml，該傳感器可用于管線測量和隨鉆測井（LWD）測量 的工具。
簡 介
上海昌吉粘度和密度在線測量傳感器，已實際應用于管線測量和隨鉆測井（LWD）測量地層評價服務，2008年上海昌吉地質儀器有限公司介紹壓電音叉測量流體密度，粘度低于 30cp 時，范圍為 0.01 至 1.5g/ml，相對誤差為±0.015 g/ml； 粘度在 30 cP 至 200 cP 時，相對誤差為±0.03 g/ml；粘度在 0.2 cP 至 30 cP 時，相對誤差為±0.1 cP 或 10%； 粘度在 30 cP 至 200 cP 時，相對誤差是±20%。 這個傳感器最初是在管線測量使用，但是在 2010 被改編入 LWD 工具。同時，貝克休斯與 viscoteers 公司合作開始研制一種新的專為高要求的鉆井環境的傳感器技術，超越了原有的參數和測量能力。
傳感器技術指標
對所制造的傳感器通過測試和驗證來確定技術指標，該傳感器能夠測量各種分子量的碳氫化合物、鹽 水、油或水基泥漿濾液和氣體的任何組合樣品流體。 該傳感器的大測量動態范圍，可以通過測量不同規格的工業流體密度和粘度標準來確定。
傳感器在實驗室條件下的測量
該傳感器在不同的壓力和溫度下，選擇幾個流體的粘度和密度進行測試，范圍覆蓋井下遇到的所以可 能流體范圍。 測試結果驗證了在所需的范圍內的流體的測量的準確性和精度。所使用的液體為： • 2 摩爾濃度的鹽水 • 正十二烷 • Cannon® S-20、 N-2、 N-10、N-35、N-75、S-6 標準油 選擇這些液體的原因是：
1) 可以得到這些指標參數的準確值
2) 液體的粘度、密度范圍覆蓋傳感器的范圍
3) 它們的物理性質是井下流體樣本的代表（即水和油基流體，導電性流體和非導電流體流體）。
5 結 論
根據鉆測井環境的要求，新的密度、粘度傳感器在實驗室測試中，表現出比原設計指標更好的性能， 上海昌吉進行的測試結果有以下結論： • 該傳感器在壓力和溫度的變化條件下，沒有表現出有任何測量偏差。 • 該傳感器的精度，密度優于±0.001 克/毫升，粘度優于±1%。 • 在所有的測試中，傳感器的密度精度優于 0.01 克/立方厘米；粘度的準確性，當粘度大于 1cP 時， 優于讀數的 10%；當粘度低于 1cP 時，優于 0.1 cP。 • 該傳感器在沖擊和振動測試中沒有發生任何損壞或測量精度的變化。 • 該傳感器在所有的溫度和壓力循環期間中和循環之后都可以穩定的測量。 • 所有的測試后，沒有任何證據表明傳感器有機械或腐蝕損壞的情況。 • 新的傳感器足夠堅固，足以承受隨鉆測井和管線測量的惡劣環境條件，粘度和密度的準確度和精密 度，滿足用于井下地層評價分析工具的要求。 • 該傳感器在導電或不導電的液體（鹽水）中都具有很好的表現，沒有任何跡象顯示出在導電流體中 測試中受到影響。
