一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置及其测量方法制造方法及图纸

一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置及其测量方法，属于油气田开发中无水压裂的技术领域。所述装置包括液态CO2/N2两相体系生成系统、粘度测试系统、低温恒温水浴箱；所述液态CO2/N2两相体系生成系统生成、混合液态CO2/N2两相体系压裂液，压裂液稳定流经所述粘度测试系统的水平毛细管路，所述粘度测试系统测量并记录实验数据，所述低温恒温水浴控制所述装置的温度，保证CO2处于液态或超临界状态。本发明专利技术装置结构简单，易于操作，在线测试实时性好，测试精度高；柱塞泵、活塞容器和回压阀可控制液态CO2/N2两相体系在水平毛细管内匀速缓慢的层流流动，不仅克服了常规粘度计无法测量高压可压缩流体的缺陷，还避免了因紊流造成的实验误差。

A device for measuring viscosity of liquid CO2/N2 two phase system by capillary tube under high pressure condition and its measuring method

A capillary apparatus for measuring viscosity of liquid CO2 / N2 two-phase system under high pressure and its measuring method belong to the technical field of water-free fracturing in oil and gas field development. The apparatus comprises a liquid CO2/N2 two-phase system generating system, a viscosity testing system, a low temperature constant temperature water bath, a liquid CO2/N2 two-phase system generating system generating, a mixed liquid CO2/N2 two-phase system fracturing fluid, and a fracturing fluid stably flowing through a horizontal capillary line of the viscosity testing system, and the viscosity testing system measuring and processing. The low temperature constant temperature water bath controls the temperature of the device to ensure that CO2 is in a liquid or supercritical state. The device has the advantages of simple structure, easy operation, good on-line testing real-time performance and high testing precision, and the plunger pump, the piston container and the back pressure valve can control the laminar flow of the liquid CO2/N2 two-phase system in the horizontal capillary tube at a uniform speed, which not only overcomes the defects of the conventional viscometer being unable to measure the high-pressure compressible fluid, but also avoids the defects of the conventional viscometer. Experimental error due to turbulence.

【技术实现步骤摘要】
一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置及其测量方法
本专利技术涉及一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置及其测量方法，属于油气田开发中无水压裂的

技术介绍
粘度是表征流体特性的一个物理量，是流体的重要物理特性和技术指标之一。粘度在冶金、食品、生物医药、石油化工、环境科学等工业部门和科学研究领域都有重要的应用，因此，流体粘度的准确测试具有非常重要的意义。在油气田开采过程中，采用液态CO2/N2两相体系干法压裂是以液态CO2和N2形成的无水两相体系作为压裂液对油气储层进行压裂改造的增产工艺，其中液态CO2为外相，N2为内相。压裂过程中，液态CO2/N2两相体系作为压裂液压开地层并携砂支撑裂缝，是一种真正意义上的无伤害压裂工艺，压裂液的粘度影响其携砂性能及滤失性能，所以需要测量压裂液的粘度以选用最为合适的液态CO2/N2两相体系。但是液态CO2/N2两相体系粘度测试存在以下困难：1、粘度测试仪器通常是测量其他物理量(时间、压差等)，再利用公式计算出粘度。若粘度太低，测试仪器对于测量的物理量的精度要求不够，无法计算得出准确的粘度值；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置，所述装置包括液态CO2/N2两相体系生成系统、粘度测试系统、低温恒温水浴箱；所述粘度测试系统包括水平毛细管路；其特征在于，所述液态CO2/N2两相体系生成系统包括CO2储罐、冷箱、N2储罐、单向阀、增压泵、混合器；所述CO2储罐设置在所述冷箱的内部，通过所述增压泵连接所述混合器，为所述测量装置提供高压液态CO2；所述N2储罐通过所述单向阀连接所述混合器，为所述测量装置提供N2；在所述混合器内液态CO2与N2混合，形成液态CO2/N2两相体系压裂液；压裂液稳定流经所述粘度测试系统的水平毛细管路，所述粘度测试系统测量并记录实验数据...

【技术特征摘要】
1.一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置，所述装置包括液态CO2/N2两相体系生成系统、粘度测试系统、低温恒温水浴箱；所述粘度测试系统包括水平毛细管路；其特征在于，所述液态CO2/N2两相体系生成系统包括CO2储罐、冷箱、N2储罐、单向阀、增压泵、混合器；所述CO2储罐设置在所述冷箱的内部，通过所述增压泵连接所述混合器，为所述测量装置提供高压液态CO2；所述N2储罐通过所述单向阀连接所述混合器，为所述测量装置提供N2；在所述混合器内液态CO2与N2混合，形成液态CO2/N2两相体系压裂液；压裂液稳定流经所述粘度测试系统的水平毛细管路，所述粘度测试系统测量并记录实验数据，所述低温恒温水浴控制所述装置的整体温度，保证CO2处于液态或超临界状态。2.根据权利要求1所述的一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置，其特征在于，所述粘度测试系统包括柱塞泵、第一活塞容器、水平毛细管路、第二活塞容器、差压变送器、回压阀、排出液收集箱；所述第一活塞容器和所述第二活塞容器的内部均设置有可上下移动的活塞，所述活塞分别将第一活塞容器和所述第二活塞分割成上下密闭的两部分；所述混合器连通第一活塞容器的上部，所述柱塞泵连通所述第一活塞容器的下部，所述第一活塞容器上部顺序连接水平毛细管路、第二活塞容器上部；第二活塞容器下部顺序连接回压阀、排出液收集箱；所述差压变送器并联所述水平毛细管路，所述差压变送器顺序连接所述数据采集盒、计算机。3.根据权利要求2所述的一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置，其特征在于，所述第一活塞容器、水平毛细管路、第二活塞容器设置在所述低温恒温水浴箱内；所述混合器和第一活塞容器之间设置有压力表；所述混合器入口端分为进气端和进液端，所述进气端连接N2储罐，所述进液端连接CO2储罐。4.根据权利要求1所述的一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置，其特征在于，所述低温恒温水浴箱的容积为70L，温度控制范围为-20℃～100℃；所述装置内各组成部件之间由连接管线连通，所述连接管线的内径为1.5mm，外径为3mm，耐压为50～60MPa；所述柱塞泵的容积为90～110ml，流速为0.00001～45ml/min；所述第一活塞容器、第二活塞容器的容积均为1500ml，耐压范围为40～60M...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宾飞，柏浩，李兆敏，左家强，张燎源，郑超，许建国，段永伟，陈实，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37