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柜谷科技发展（上海）有限公司
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油田聚合物的在线黏度测量技术
2020-7-6 阅读(1313)
油气田开采过程中，会使用到很多的聚合物，一般可以分成：钻井液、压裂液、驱油聚合物等大类， 聚合物在使用时会根据用途的不同，需要不同的流变特性，这些流变特性在现场往往需要实时测量，跟踪并记录其变化情况，以便对使用效果做出分析和评价，为后续的改进提供现场一手数据。但是由于测试方法和条件的制约，目前绝大多数采用取样用实验室黏度计进行测量，这样就无法获得实时、连续、真实的数据。
由于不同聚合物有不同的黏度范围和测试方法，因此，本文仅对钻井液、压裂液等油田聚合物的在线黏度测量技术进行介绍，有关驱油聚合物的在线黏度测量技术，可参见《驱油聚合物的在线黏度测量技术研究》一文。
一、钻井液、压裂液等油田聚合物的黏度测量
目前，根据API和各油田的标准，这类聚合物主要采用旋转黏度法进行测量，取样后送实验室用六速旋转黏度计在不同的转速条件下进行测量，并做后续的计算，得到聚合物的流变参数。
下表是一个实测案例。
通过测量，可以得到六个不同转速条件下的黏度，根据相关标准，得到表观粘度 10 mPa*S、塑性粘度 4 mPa*S和冻切力 5.76 Pa。
二、在线黏度测量技术
根据现场的情况，我们推荐SRV在线黏度计，将探头直接安装在管路上，得到在线黏度，根据设计的计算程序（具体计算过程不在此详述）进行计算，得到实验室六速的相应读数、黏度和其它流变参数，结果见下表。
本案例中，在线黏度测量值为8.138 mPa*S，在此没有考虑温度波动和补偿计算。
再计算得到表观粘度 10.47 mPa*S、塑性粘度 4.41 mPa*S和冻切力 5.82 Pa。
通过以上案例计算，可以看到通过在线黏度测量再计算得到得六速黏度值以及其它得流变参数很接近，平均相对偏差为3.12%，可以满足测量要求。
三、结论和建议
通过以上的案例介绍，可以得到以下结论和建议：
1、在线黏度计的灵敏度要求高、抗干扰性强，建议采用0.001 mPa*S的SRV在线黏度计。
2、除了在线黏度计之外，需要在后续的DCS或PLC上做适当的数据处理，这样就可以得到和六速旋转黏度十分接近的数据以及相应的流变参数。
3、对于有些高温、高压、酸化体系的应用场合，可选择DVP、DVM等系列的在线黏度/密度计进行在线测量。
4、真正的在线黏度测量，给整个过程进行实时连续测量，可以大大提到后续的生产质量管理水平，为提高油气田产量提供一手资料。
