石油和天然气工业中流体密度和粘度在线测量的
导读:在石油和天然气工业中的野外极端条件下，大家都知道密度和粘度指标的重要性，但它们的测量是出了名的困难，采用最新的谐振流体传感器技术，突破了只有实验室仪器被用来进行密
来源：未知
发布日期：2019-10-25 13:58【大 中 小】
前 言
油、气田聚合物流体，像钻井液样品，可以是各种分子量的烃、盐水、油或水基泥浆滤液和气体的任 意组合，流体通常有一个粘度在 0.5 至 4 cP (mPa.s)，但重油粘度可能高达 40 cP (mPa.s)，密度范围从 0.2 到 1.5g/ml。此外，流体也可能是导电的，并且它们可以具有部分非牛顿流体特性。可以用于井下地层取样和分析用的传感器，它的精度必须优于读数的 10%，，它还必须能够测量的温度高达 175℃和压力超过 1700 个大气压的动态范围。 在本文中，介绍一个新的传感器，可以满足所有这些要求。它是通过驱动一个机械谐振器，它浸入液 体后，通过测量其谐振频率和阻尼的精确值，从而得到流体的粘度和密度，该传感器被设计为具有高精度， 同时可以足够承受高温，高压和钻井过程中遇到的钻井振动。粘度在小于 1 cP 时精度为 0.1 cP，大于 1 cP 时精度为读数的 10%；密度的准确性为优于 0.01 g/ml，该传感器可用于管线测量和随钻测井（LWD）测量 的工具。
简 介
上海昌吉粘度和密度在线测量传感器，已实际应用于管线测量和随钻测井（LWD）测量地层评价服务，2008年上海昌吉地质仪器有限公司介绍压电音叉测量流体密度，粘度低于 30cp 时，范围为 0.01 至 1.5g/ml，相对误差为±0.015 g/ml； 粘度在 30 cP 至 200 cP 时，相对误差为±0.03 g/ml；粘度在 0.2 cP 至 30 cP 时，相对误差为±0.1 cP 或 10%； 粘度在 30 cP 至 200 cP 时，相对误差是±20%。 这个传感器最初是在管线测量使用，但是在 2010 被改编入 LWD 工具。同时，贝克休斯与 viscoteers 公司合作开始研制一种新的专为高要求的钻井环境的传感器技术，超越了原有的参数和测量能力。
传感器技术指标
对所制造的传感器通过测试和验证来确定技术指标，该传感器能够测量各种分子量的碳氢化合物、盐 水、油或水基泥浆滤液和气体的任何组合样品流体。 该传感器的大测量动态范围，可以通过测量不同规格的工业流体密度和粘度标准来确定。
传感器在实验室条件下的测量
该传感器在不同的压力和温度下，选择几个流体的粘度和密度进行测试，范围覆盖井下遇到的所以可 能流体范围。 测试结果验证了在所需的范围内的流体的测量的准确性和精度。所使用的液体为： • 2 摩尔浓度的盐水 • 正十二烷 • Cannon® S-20、 N-2、 N-10、N-35、N-75、S-6 标准油 选择这些液体的原因是：
1) 可以得到这些指标参数的准确值
2) 液体的粘度、密度范围覆盖传感器的范围
3) 它们的物理性质是井下流体样本的代表（即水和油基流体，导电性流体和非导电流体流体）。
5 结 论
根据钻测井环境的要求，新的密度、粘度传感器在实验室测试中，表现出比原设计指标更好的性能， 上海昌吉进行的测试结果有以下结论： • 该传感器在压力和温度的变化条件下，没有表现出有任何测量偏差。 • 该传感器的精度，密度优于±0.001 克/毫升，粘度优于±1%。 • 在所有的测试中，传感器的密度精度优于 0.01 克/立方厘米；粘度的准确性，当粘度大于 1cP 时， 优于读数的 10%；当粘度低于 1cP 时，优于 0.1 cP。 • 该传感器在冲击和振动测试中没有发生任何损坏或测量精度的变化。 • 该传感器在所有的温度和压力循环期间中和循环之后都可以稳定的测量。 • 所有的测试后，没有任何证据表明传感器有机械或腐蚀损坏的情况。 • 新的传感器足够坚固，足以承受随钻测井和管线测量的恶劣环境条件，粘度和密度的准确度和精密 度，满足用于井下地层评价分析工具的要求。 • 该传感器在导电或不导电的液体（盐水）中都具有很好的表现，没有任何迹象显示出在导电流体中 测试中受到影响。
