專利名稱：模擬摩阻測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減阻劑減阻效果的測(cè)定，具體地，涉及一種用于測(cè)定減阻劑減阻效果的模擬摩阻測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
減阻劑是頁(yè)巖氣開發(fā)的重要助劑，按照SY/T 6376-1998《壓裂液通用技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)，可現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定減阻劑的減阻效果。但這種方法需要較大的測(cè)試空間和適宜的現(xiàn)場(chǎng)工況，并且需要大量的被測(cè)液體，不適用于實(shí)驗(yàn)室減阻劑減阻效果的測(cè)定研究，不能準(zhǔn)確地測(cè)定室內(nèi)降阻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于室內(nèi)的模擬摩阻測(cè)定裝置，為科學(xué)地評(píng)價(jià)以及選擇減阻劑提供依據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種模擬摩阻測(cè)定裝置，用于測(cè)定減阻劑的減阻效果，包括配制釜、泵、測(cè)試管和測(cè)壓元件，所述配制釜和所述測(cè)試管通過(guò)管道連通以構(gòu)成液體循環(huán)回路，所述泵設(shè)置在所述管道上，所述測(cè)壓元件設(shè)置在所述測(cè)試管的兩端。優(yōu)選地，所述測(cè)壓元件為連接于所述測(cè)試管兩端的差壓變送器。優(yōu)選地，所述測(cè)壓元件為分別設(shè)置在所述測(cè)試管兩端的兩個(gè)壓力變送器。優(yōu)選地，所述測(cè)試管的管徑為1/8英寸 I英寸、長(zhǎng)度為I米 3米。優(yōu)選地，所述配制釜的壁具有夾套。優(yōu)選地，所述模擬摩阻測(cè)定裝置還包括測(cè)試管箱和加熱循環(huán)器，所述配制釜的夾套內(nèi)部、所述測(cè)試管箱和所述加熱循環(huán)器通過(guò)管路連接以形成控溫循環(huán)回路。優(yōu)選地，所述測(cè)試管箱的外部設(shè)置有保溫層，并且設(shè)置有溫度計(jì)，所述測(cè)試管放在所述測(cè)試管箱內(nèi)且兩端伸出于所述測(cè)試管箱。優(yōu)選地，在所述測(cè)試管箱內(nèi)的所述測(cè)試管采用支架固定。優(yōu)選地，所述模擬摩阻測(cè)定裝置還包括自控單元，該自控單元包括控制器以及分別與該控制器電連接的變頻器、流量計(jì)和壓力變送器，其中所述變頻器為所述泵自帶的變頻器，所述流量計(jì)和壓力變送器分別設(shè)置在所述管道上，并且所述壓力變送器位于所述泵的出口處。優(yōu)選地，所述模擬摩阻測(cè)定裝置還包括框架，所述配制釜和所述測(cè)試管箱安裝在所述框架的上方，所述泵安裝在所述框架的下方。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的模擬摩阻測(cè)定裝置，通過(guò)控溫單元保證液體循環(huán)回路中液體的溫度穩(wěn)定，通過(guò)自控單元設(shè)定液體循環(huán)回路中的液體流量，再由測(cè)壓元件測(cè)量測(cè)試管兩端的壓差并由自控單元收集數(shù)據(jù)做處理，從而能夠準(zhǔn)確、快捷地測(cè)定出減阻劑的減阻效果，為科學(xué)地評(píng)價(jià)以及選擇減阻劑提供依據(jù)，并且能夠準(zhǔn)確地測(cè)定室內(nèi)降阻率，適合于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)減阻劑減阻效果的測(cè)定研究。


附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的模擬測(cè)定裝置的流程圖。圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的模擬測(cè)定裝置的流程圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I配制釜2泵3變頻器4測(cè)試管箱5測(cè)試管6加熱循環(huán)器7流量計(jì)8差壓變送器9溫度計(jì)10、11壓力變送器12控制器13、14管道
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。圖1是顯示根據(jù)本發(fā) 明的模擬測(cè)定裝置的流程圖。如圖1所示，根據(jù)該實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)定裝置包括液體循環(huán)單元、控溫單元和自控單元。在具體結(jié)構(gòu)上，所述液體循環(huán)單元包括配制釜1、泵2、測(cè)試管5、測(cè)壓元件以及管道13，配制釜I和測(cè)試管5通過(guò)管道13連通以構(gòu)成液體循環(huán)回路，所述泵2設(shè)置在所述管道13上。具體地，在本實(shí)施方式中，所述泵2采用齒輪泵，所述測(cè)試管5的管徑為1/8英寸 I英寸、長(zhǎng)度為I米 3米。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)試裝置的測(cè)壓元件為連接于所述測(cè)試管5兩端的差壓變送器8，所述差壓變送器8可直接測(cè)量出所述測(cè)試管5兩端的壓力差。具體地，在本實(shí)施方式中，所述配制釜I具有夾套，所述測(cè)試管5放置在所述測(cè)試管箱4中并采用支架固定，并且所述測(cè)試管5的兩個(gè)端口弓丨出所述測(cè)試管箱4，優(yōu)選地，將所述測(cè)試管5盤放在所述測(cè)試管箱4中，所述測(cè)試管箱4設(shè)置有保溫層且設(shè)置有溫度計(jì)9。如圖1所述，本實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)定裝置的控溫單元包括配制釜I的夾套、所述測(cè)試管箱4、加熱循環(huán)器6、溫度計(jì)9和管道14，所述配制釜I的夾套、所述測(cè)試管箱4和加熱循環(huán)器6通過(guò)管道14連通構(gòu)成控溫循環(huán)回路。所述控溫單元能夠使所述液體循環(huán)回路中的液體的溫度保持穩(wěn)定。具體地，如圖1所述，本實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)定裝置的自控單元包括控制器12以及分別與該控制器12電連接的變頻器3、流量計(jì)7和壓力變送器10。具體地，在本實(shí)施方式中，所述變頻器3為所述泵2自帶的變頻器，通過(guò)調(diào)節(jié)所述變頻器3能夠改變所述泵2的出口壓力，所述泵2的出口壓力通過(guò)連接于所述泵2的出口處的所述壓力變送器10測(cè)量，并且所述流量計(jì)7和所述壓力變送器10分別設(shè)置在所述管道13上。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)定裝置在工作過(guò)程中自控單元的數(shù)據(jù)的傳輸方向由圖中箭頭表示，所述流量計(jì)7測(cè)得的液體循環(huán)回路中的流量值、所述差壓變送器8測(cè)得的測(cè)試管5兩端的壓差值以及所述壓力變送器10測(cè)得的泵2出口處的壓力值傳送至所述控制器12。依據(jù)所述流量計(jì)7測(cè)得的液體循環(huán)回路中的流量值，所述控制器12發(fā)送信號(hào)調(diào)節(jié)所述變頻器3以改變所述泵2的泵口壓力，從而調(diào)節(jié)所述液體循環(huán)回路中的液體流量，所述流量值由流量計(jì)7反饋給控制器12?？刂破?2連續(xù)采集所述差壓變送器8測(cè)得的測(cè)試管5兩端的壓差值的數(shù)據(jù)后經(jīng)計(jì)算并可得到減阻劑減阻效果的檢測(cè)結(jié)果，所述檢測(cè)結(jié)果可以通過(guò)顯示器予以顯示。具體地，根據(jù)本實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)定裝置還包括框架，所述配制釜1、所述測(cè)試管箱4安裝在所述框架的上方，便于操作。所述泵2安裝在所述框架的下方，優(yōu)選地，所述泵2安裝在地面上，由此可以減輕泵2工作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)。圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的模擬測(cè)定裝置的流程圖。如圖2所述，根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)試裝置的測(cè)壓元件為兩個(gè)壓力變送器11，所述兩個(gè)壓力變送器分別地連接在所述測(cè)試管5的兩端以分別地測(cè)量所述測(cè)試管5兩端的壓力值，控制器12接收所述兩個(gè)壓力變送器11測(cè)得的壓力值，并轉(zhuǎn)換為所述測(cè)試管5兩端的壓力差值。該實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)定裝置的其它組成部分及其構(gòu)成方式與圖1中所示的模擬摩阻測(cè)定裝置的完全相同，本發(fā)明對(duì)此不再贅余。在本實(shí)施方式的模擬摩阻測(cè)定裝置中，液體循環(huán)回路中液體流量的設(shè)定范圍為O. 3 10m3/ho以下將詳細(xì)地描述使用根據(jù)本實(shí)施方式的所述模擬摩阻測(cè)定裝置測(cè)定減阻劑減阻效果的方法。根據(jù)本發(fā)明的模擬摩阻測(cè)定裝置進(jìn)行測(cè)量采用的試驗(yàn)液一般為清水或者減阻劑與清水按照一定比例配制成的聚合物水溶液。使用所述模擬摩阻測(cè)定方法測(cè)定減阻劑減阻效果的具體步驟為步驟一，對(duì)清水進(jìn)行測(cè)試。在配制釜I中放入清水，打開液體循環(huán)單元使液體循環(huán)回路中充滿液體；通過(guò)所述控溫單元設(shè)定一個(gè)溫度，使得所述液體循環(huán)回路處于穩(wěn)定的溫度狀態(tài)；通過(guò)所述自控單元調(diào)節(jié)所述變頻器3，以獲得所需流量下的所述泵2的泵口壓力，從而調(diào)節(jié)所述液體循環(huán)回路中液體的流量至所需流量；使液體在所述液體循環(huán)回路中循環(huán)一段時(shí)間后，由自控單元中的控制器12讀取測(cè)壓元件測(cè)得的測(cè)試管5兩端的壓差值并記錄作為參照值。步驟二，對(duì)減阻劑進(jìn)行測(cè)試。首先，將減阻劑與循環(huán)清水按照一定比例配置成的聚合物水溶液放入另一配制釜I中，將所述另一配制釜I連接入上述模擬摩阻測(cè)定裝置中，再打開液體循環(huán)單元使液體循環(huán)回路中充滿液體，后續(xù)步驟與步驟一中描述的相同，本發(fā)明對(duì)此不再贅述。步驟三，首先設(shè)定通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定流體循環(huán)回路中液體的流量值，然后通過(guò)自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述變頻器3，從而使液體循環(huán)回路中的液體流量達(dá)到上述預(yù)先設(shè)定的流量值，重復(fù)上述對(duì)清水進(jìn)行測(cè)試和對(duì)減阻劑進(jìn)行測(cè)試的操作，測(cè)定不同流量下的所述測(cè)試管5兩端的壓差值，每組試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為2 10分鐘，步驟三操作的次數(shù)可以依據(jù)具體情況及需要而定。
測(cè)得不同流量下測(cè)試管5兩端的壓差值后，能夠以此來(lái)簡(jiǎn)單地判斷待測(cè)物質(zhì)的減阻性能，比較在同一流量下，所述液體循環(huán)回路中分別加入待測(cè)減阻劑的所述聚合物水溶液或清水時(shí)，所測(cè)得的測(cè)試管5兩端的壓差值，如果所述所述液體循環(huán)回路中加入待測(cè)減阻劑時(shí)測(cè)得的壓差值明顯低于所述所述液體循環(huán)回路中加入清水時(shí)測(cè)得的壓差值，則說(shuō)明該待測(cè)減阻劑具有減阻性能。而且，通過(guò)上述步驟測(cè)得的壓差數(shù)據(jù)，根據(jù)以下公式能夠確定減阻劑的降阻率
權(quán)利要求
1.一種模擬摩阻測(cè)定裝置，用于測(cè)定減阻劑的減阻效果，其特征在于，該模擬摩阻測(cè)定裝置包括配制釜(I)、泵(2)、測(cè)試管(5)和測(cè)壓元件，所述配制釜(I)和所述測(cè)試管(5)通過(guò)管道(13)連通以構(gòu)成液體循環(huán)回路，所述泵(2)設(shè)置在所述管道(13)上，所述測(cè)壓元件設(shè)置在所述測(cè)試管(5)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述測(cè)壓元件為連接于所述測(cè)試管(5)兩端的差壓變送器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述測(cè)壓元件為分別設(shè)置在所述測(cè)試管(5)兩端的兩個(gè)壓力變送器(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述測(cè)試管(5)的管徑為1/8英寸 I英寸、長(zhǎng)度為I米 3米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述配制釜(I)具有夾套。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述模擬摩阻測(cè)定裝置還包括測(cè)試管箱(4)和加熱循環(huán)器(6)，所述配制釜(I)的夾套內(nèi)部、所述測(cè)試管箱(4)和所述加熱循環(huán)器(6)通過(guò)管路(14)連接以形成控溫循環(huán)回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述測(cè)試管箱(4)的外部設(shè)置有保溫層，并且設(shè)置有溫度計(jì)(9)，所述測(cè)試管(5)放在所述測(cè)試管箱(4)內(nèi)且兩端伸出于所述測(cè)試管箱(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，在所述測(cè)試管箱(4)內(nèi)的所述測(cè)試管(5)采用支架固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述模擬摩阻測(cè)定裝置還包括自控單元，該自控單元包括控制器(12)以及分別與該控制器(12)電連接的變頻器(3)、流量計(jì)(7)和壓力變送器(10)，其中所述變頻器(3)為所述泵(2)自帶的變頻器，所述流量計(jì)(7)和壓力變送器(10)分別設(shè)置在所述管道(13)上，并且所述壓力變送器(10)位于所述泵(2)的出口處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模擬摩阻測(cè)定裝置，其特征在于，所述模擬摩阻測(cè)定裝置還包括框架，所述配制釜(I)和所述測(cè)試管箱(4)安裝在所述框架的上方，所述泵(2)安裝在所述框架的下方。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬摩阻測(cè)定裝置，用于測(cè)定減阻劑的減阻效果，該模擬摩阻測(cè)定裝置包括配制釜(1)、泵(2)、測(cè)試管(5)和測(cè)壓元件，所述配制釜(1)和所述測(cè)試管(5)通過(guò)管道(13)連通以構(gòu)成液體循環(huán)回路，所述泵(2)設(shè)置在所述管道(13)上，所述測(cè)壓元件設(shè)置在所述測(cè)試管(5)的兩端，以及控溫單元和自控單元。本發(fā)明通過(guò)控溫單元保持液體循環(huán)回路中液體的溫度穩(wěn)定，使用自控單元設(shè)定液體循環(huán)回路中液體的流量，由測(cè)壓元件測(cè)量測(cè)試管(5)兩端的壓差，再由自控單元收集數(shù)據(jù)做處理，從而能夠準(zhǔn)確、快捷地測(cè)定出減阻劑的減阻效果，為科學(xué)地評(píng)價(jià)以及選擇減阻劑提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N11/04GK103048243SQ20111031053
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者孫汝柳, 張建新, 孫康 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院