一種三管混聯(lián)式塑性流體漏斗黏度在線測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于鉆井液流變性測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種鉆井液漏斗黏度的在 線測量裝置，適用于現(xiàn)場鉆井液漏斗黏度的連續(xù)自動化在線測量。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鉆井過程中，鉆井液黏度的測量是預(yù)防井噴、井涌、調(diào)整鉆井液流變性能、維持 井壁穩(wěn)定、平衡地層壓力的重要依據(jù)，其中漏斗黏度是表征流體綜合流動性的一個重要參 數(shù)，對于鉆井液的配制和維護(hù)起著至關(guān)重要的作用；在地質(zhì)錄井工作中，鉆井液黏度的變化 會影響脫氣器的效率，鉆井液黏度的測量可實(shí)現(xiàn)利用黏度校正脫氣效率W消除黏度對氣測 的影響；在對儲層評價上，鉆井液漏斗黏度的變化影響井內(nèi)鉆井液向地層空隙的侵入、人工 井壁的形成、地層壓力的平衡、地層油氣水的擴(kuò)散運(yùn)移，從而影響對單井及區(qū)域儲層的產(chǎn)能 評價。因此鉆井液漏斗黏度的測量和記錄是鉆井液工程師和錄井工程師共同關(guān)屯、的問題。
[0003] 馬氏于20世紀(jì)20年代實(shí)用新型了漏斗黏度計，用于測量鉆井液的漏斗黏度。漏 斗黏度的測定是在特制的漏斗中裝入規(guī)定體積（1500mL)的鉆井液，打開漏斗噴嘴，記錄流 出一定體積鉆井液（目前API標(biāo)準(zhǔn)為Iqt，即946mL)所用的時間，它是日常應(yīng)用中定義鉆井 液黏度的權(quán)威方法。漏斗黏度用時間來表示鉆井液的黏度，該個流出時間可W作為一定條 件下某一有效黏度的度量，能夠反應(yīng)鉆井液稠度的變化。不同稠度的鉆井液，流出相同的體 積所需的時間也不相同。
[0004] 由于漏斗黏度測定方法簡單，可W直觀反映鉆井液黏度大小，因此該一參數(shù)已經(jīng) 沿用多年，一直是現(xiàn)場鉆井液性能調(diào)整維護(hù)的重要指導(dǎo)依據(jù)。但是，由于該參數(shù)由手動測量 獲得，用于指導(dǎo)現(xiàn)場施工還存在許多問題；首先，鉆井液的手動取樣和漏斗黏度手動測量耗 時較長，增加了現(xiàn)場工作人員的勞動強(qiáng)度，也增加了實(shí)驗(yàn)人員在有害環(huán)境下的暴露時間，不 利于現(xiàn)場人員的身體健康；其次，手動測量易受環(huán)境及人為因素影響，結(jié)果誤差較大。如實(shí) 驗(yàn)人員的操作習(xí)慣不同會造成不同人員所測數(shù)據(jù)存在差別，使所得數(shù)據(jù)可靠性差；第=，手 動測量頻率低，不能及時反映鉆井液黏度的變化，無法對鉆井液性能的維護(hù)提供實(shí)時依據(jù)， 不利于及時發(fā)現(xiàn)并處理井下異常情況；第四，手動測量系統(tǒng)性差，不利于數(shù)據(jù)之間的對比分 析。
[0005] 當(dāng)前在該領(lǐng)域并沒有相關(guān)專利。《油氣田地面工程》于2001年1月（第21卷第1 期）發(fā)表的《鉆井液黏度在線檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究》一文中提出采用電阻法測量漏斗中液位 的變化，該方法可W提高漏斗黏度測量的精度，但無法實(shí)現(xiàn)漏斗黏度的實(shí)時測量和連續(xù)測 量?！短烊粴夤I(yè)》于2003年7月（第23卷第24期）發(fā)表的《應(yīng)用漏斗黏度計測定幕率 流體的流變參數(shù)》及2004年1月（第24卷第1期）發(fā)表的《應(yīng)用漏斗黏度計測定塑性流 體的流變參數(shù)研究》該兩篇文章中分別提出了現(xiàn)場用漏斗黏度測量幕率及塑性流體流變參 數(shù)的方法，作者研究了非恒定靜壓作用下幕率及塑性流體垂直下落的規(guī)律及流變參數(shù)與時 間的關(guān)系，為計算漏斗黏度計中流體的流變參數(shù)提供了理論依據(jù)。采用流體靜壓頭下降成 比例的測量方法，較為簡便的求出了幕率流體及塑性流體的流變參數(shù)。但是文章作者在推 導(dǎo)流變參數(shù)與下落時間關(guān)系時，都忽略了流體在漏斗黏度計錐管段的摩阻，將此處流體的 在靜壓作用下的下落看作自由落體運(yùn)動，簡化了推導(dǎo)及運(yùn)算過程，造成結(jié)果的不準(zhǔn)確。《西 部探礦工程》于2004年2月（第93期）發(fā)表的《非牛頓流體漏斗黏度與塑性黏度的實(shí)驗(yàn) 研究》及個外油田工程》于2001年12月（第17卷12期）發(fā)表的《馬氏漏斗及鉆井液黏 度；油田應(yīng)用的新方程》兩篇文章在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上分析了馬氏漏斗黏度與非牛頓流體密度與 表觀黏度之間的關(guān)系。但是鉆井液在漏斗中的運(yùn)動速度隨漏斗中的液面高度不同而變化， 因而鉆井液在漏斗直管中的速度梯度不同，而對非牛頓流體來說，不同的速度梯度下同樣 的流體具有不同的表觀黏度，也就是說測量過程中，鉆井液的表觀黏度是一個變量，如果用 不變的表觀黏度去計算漏斗黏度，往往誤差較大。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠連續(xù)自動測量鉆井 液漏斗黏度輔助參數(shù)的儀器及計算漏斗黏度的方法，W便及時、準(zhǔn)確的反映鉆井液黏度的 變化，更好的為現(xiàn)場施工提供指導(dǎo)。為此本實(shí)用新型提供了一種=管混聯(lián)式塑性流體漏斗 黏度在線測量裝置。
[0007] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案；
[000引一種=管混聯(lián)式塑性流體漏斗黏度在線測量裝置，包括恒流累、質(zhì)量流量計、測試 管組、連接管、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，恒流累、質(zhì)量流量計、與測試 管組通過連接管連接在一起，并與鉆井液容器構(gòu)成液體循環(huán)流道，四個壓力傳感器和質(zhì)量 流量計通過信號線連接到數(shù)據(jù)采集器與具有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的計算機(jī)上；其中所述測試管組 由一根主管路通過一個=通接頭與另外兩根并聯(lián)的分支管路相連后，再通過同樣的=通接 頭連接到連接管上，=條管路采用相同的直管，=通接頭的內(nèi)部流道為流線型，且=個接頭 各斷面面積相等；四個壓力傳感器分成兩組分別安裝在主管路和其中一個分支管路的管壁 上。
[0009] 所述壓力傳感器均為柱面膜壓力傳感器，壓力傳感器與=通接頭的間距不小于 15畑1，每組壓力傳感器相距50畑1。
[0010] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有W下優(yōu)點(diǎn)；測量準(zhǔn)確迅速，數(shù)據(jù)更系統(tǒng)，易于對比分 析，自動化程度高，可用于現(xiàn)場鉆井液漏斗黏度的自動化在線測量。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型的測量裝置示意圖。
[0012] 圖1中；1.恒流累；2.質(zhì)量流量計；3.測試管組；4.壓力傳感器I點(diǎn)壓力傳感器 II ;6.壓力傳感器III ;7.壓力傳感器IV ;8.數(shù)據(jù)采集與處理器；9.計算機(jī)和數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明