【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测装置，特别涉及一种增稠剂性能检测装置及检测方法。
技术介绍
1、二氧化碳压裂是新兴的油田增产增注的一类措施，采用超临界态二氧化碳作为压裂液实施压裂，可以在减少温室气体排放的同时避免水资源的浪费和地层的破坏，在页岩油气的开发中具有广阔前景。但是二氧化碳在超临界状态下自身的黏度较小，在地层压裂过程中，流动性较好，停留时间较短，裂缝较小，且二氧化碳易进入上部地层使得压裂区域减小，阻碍油田的开发。现有技术中一般会采用增稠剂来进行增稠处理，提高超临界二氧化碳黏度，国内外二氧化碳增稠剂主要有聚合物、小分子化合物、含氟聚合物及不含氟表面活性剂等类型。
2、由于增稠剂种类多，适应的油层和地区也不一样，准确评价增稠剂的增稠效果就对增稠剂的选择十分重要。流体在地层中的流动能力通常用流度来表征，流度是有效渗透率和黏度的函数。因此，增稠效果可以通过测定浊点压力、相对黏度来评价。
3、黏度也叫粘性系数，为两层液体间在一定面积、一定速度梯度时的内摩擦力，对于液体来说，这是一个非常重要的物理量。现有的黏度检测方法主要有：
4、（1）毛细管法：毛细管黏度计是根据哈根·泊肃叶定律设计的测量黏度的仪器。其工作原理是，当被测液体流过半径为r，长度为1的毛细管时，使其流量一定，按哈根定律，即可算出黏度值。
5、（2）落球法：使物体在流体中下落，越是黏度高的流体，物体在其中下落的速度越慢，因此通过下落速度可比较流体黏度的大小。
6、（3）旋转法：旋转黏度计的原理是基于浸入流体中的物体（如圆筒、
7、但是上述方法通常都在常温下使用，超临界二氧化碳的作业环境位于地下几千米的地层中，温度高压力大，二氧化碳的超临界状态又跟温度压力完全相关，在室温或者常压下测量的增稠剂性能并不能反应其在地下特定温度压力情况下的增稠效果。为了解决这个问题，现有技术中已经有一些方案尝试解决，比如cn116183441a一种增稠剂的性能评价装置及方法采用释放颗粒使其在二氧化碳中自由沉降，中部设有对称的2个可视窗口用于设置光源及高速摄像机拍摄颗粒过程，下部设有磁力搅拌器与增稠剂回收筒用于回收未溶解增稠剂的方式对增稠剂黏度进行评价。虽然可在一定程度上测定增稠剂在不同温度、压力条件下二氧化碳中增稠剂的性能情况，但是这种落球法测量要求流体为牛顿流体，球为刚性球，且小球的运动速度很缓慢并且为匀速运动，超临界状态的二氧化碳黏度随温度和压力变化较大，上述专利中采用的落球释放颗粒由于重力作用也无法匀速运动，且可视窗口距离较小，增稠剂颜色和耐高压玻璃还会对拍摄清晰度有影响，造成测试准确性较差。毛细管法有对液体均匀性有较高要求，但是增稠剂在超临界状态的二氧化碳中溶解性并不是很好，加之有气体的混入，毛细管法也很难使用。旋转法又受高温高压密封的限制，在超临界状态的二氧化碳转移过程中温度和压力都会发生变化，测试准确性就大为下降。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置及检测方法，用以解决现有技术中存在的高温高压状态的超临界状态二氧化碳中加入增稠剂黏度测量的问题。将增稠剂模拟真实使用环境混入超临界二氧化碳中，在地下使用环境温度压力条件下测试增稠后的黏度，确认增稠效果。
2、一方面，本专利技术提供了一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，包括加料系统和黏度检测机构；所述黏度检测机构包括高压检测筒体、磁力驱动系统、转子和信号检测系统；所述磁力驱动系统包括磁力搅拌盘和对磁体，所述的高压检测筒体下部设有所述的磁力搅拌盘，所述的高压检测筒体中部对称设有所述的对磁体。
3、所述信号检测系统包括温度传感器、压力检测机构、观察孔和检测孔，所述的温度传感器、压力检测机构、观察孔和检测孔设置在高压检测筒体侧壁，所述观察孔上设有耐高压玻璃，所述检测孔内设有检测器件。
4、具体的，所述加料系统包括二氧化碳钢瓶、增压容器和增压泵，所述的二氧化碳钢瓶、所述增压容器和所述的增压泵相互连通。
5、具体的，所述黏度检测机构还包括控温机构，所述控温机构包括设置在高压检测筒体内壁的夹层和高压检测筒体外部的加热罐，所述夹层与加热罐相互连通。
6、具体的，所述观察孔对称设置在高压检测筒体中部，所述检测孔有两组，两组检测孔对称设置在观察孔两侧，每组检测孔有两个孔洞，两个孔洞的连线与观察孔连线平行。
7、进一步的，所述的检测孔内设有光学开关。
8、或者，本专利技术所述检测孔内设有超声探头。
9、具体的，所述转子包括u型磁体和圆形非磁底盘，u型磁体底部镶嵌在圆形非磁底盘中。
10、另外一方面，本专利技术提供了一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
11、（1）将转子放入到高压检测筒体，加入不同黏度的液体，在常温常压下开启磁力驱动系统进行标定，获得转子匀速转动后，转子两次经过同一组检测孔需要的时间，从而获得转子转动时间与黏度的关系曲线；
12、（2）倒出标定液体，盖好盖体，在高压检测筒体夹层加入加热液体使得检测环境达到目标检测温度，注入超临界二氧化碳到检测目标压力，加入增稠剂，开始高压检测筒体底部电磁驱动的搅拌；
13、（3）在外部目测均匀后，停止利用底部驱动的搅拌，利用不断变化的外部对磁体驱动转子旋转，待转子开始匀速转动后，记录转子两次经过同一组检测孔需要的时间；
14、（4）根据步骤（1）获知的转子转动时间与黏度的关系曲线预估检测环境的温度和压力下的黏度。
15、优选的，本专利技术，同时采用两组检测孔对转子转动时间进行监控，取平均值。
16、进一步的，本专利技术所述的步骤（2）开始高压检测筒体底部驱动的搅拌后，记录不同增稠剂搅拌均匀需要的时间。
17、本专利技术中的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置及检测方法，具有以下优点：
18、本专利技术能够对超临界二氧化碳增稠剂增稠效果进行定量评价，为超临界二氧化碳增稠剂的研发提供技术手段，推动超临界二氧化碳的发展与应用。
19、本专利技术还能检测混合过程中黏度变化，对增稠剂在超临界二氧化碳中的混合工艺参数进行探索，避免混合不均或者混合时间过长浪费能源。
20、本专利技术能够通过黏度检测机构实时控制及检测高压筒体内的二氧化碳温度及压力，还可以实现高温高压条件下增稠剂与二氧化碳的混合及搅拌，测试完毕后能够实现增稠剂等的回收二次利用。
21、本专利技术可测定增稠剂在不同温度、压力条件下二氧化碳中的黏度情况，为增稠剂在实际使用环境中的性能提供准确参考，并为超临界二氧化碳压裂现场施工时增稠剂用量提供依据。
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1.一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述装置包括加料系统和黏度检测机构；
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述加料系统包括二氧化碳钢瓶、增压容器和增压泵，所述的二氧化碳钢瓶、所述增压容器和所述的增压泵相互连通。
3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述黏度检测机构还包括控温机构，所述控温机构包括设置在高压检测筒体内壁的夹层和高压检测筒体外部的加热罐，所述夹层与加热罐相互连通。
4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述观察孔对称设置在高压检测筒体中部，所述检测孔有两组，两组检测孔对称设置在观察孔两侧，每组检测孔有两个孔洞，两个孔洞的连线与观察孔连线平行。
5.根据权利要求4所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述的检测孔内设有光学开关。
6.根据权利要求4所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述检测孔内设有超声探头。
7.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳增
8.一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测方法，其特征在于，同时采用两组检测孔对转子转动时间进行监控，取平均值。
10.根据权利要求8所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测方法，其特征在于，所述的步骤（2）开始高压检测筒体底部电磁驱动的搅拌后，记录不同增稠剂搅拌均匀需要的时间。
...【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述装置包括加料系统和黏度检测机构；
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述加料系统包括二氧化碳钢瓶、增压容器和增压泵，所述的二氧化碳钢瓶、所述增压容器和所述的增压泵相互连通。
3.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述黏度检测机构还包括控温机构，所述控温机构包括设置在高压检测筒体内壁的夹层和高压检测筒体外部的加热罐，所述夹层与加热罐相互连通。
4.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置，其特征在于，所述观察孔对称设置在高压检测筒体中部，所述检测孔有两组，两组检测孔对称设置在观察孔两侧，每组检测孔有两个孔洞，两个孔洞的连线与观察孔连线平行。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹毅，陈军斌，黄海，龚迪光，聂向荣，李欣儒，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：
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