RU2448246C1 - Устройство для исследования пластовой нефти (pvt) - Google Patents
Устройство для исследования пластовой нефти (pvt) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448246C1 RU2448246C1 RU2010133271/03A RU2010133271A RU2448246C1 RU 2448246 C1 RU2448246 C1 RU 2448246C1 RU 2010133271/03 A RU2010133271/03 A RU 2010133271/03A RU 2010133271 A RU2010133271 A RU 2010133271A RU 2448246 C1 RU2448246 C1 RU 2448246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- volume
- pvt
- spring
- mixer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к устройствам для исследования глубинных проб пластовой нефти. Техническим результатом заявленного устройства является повышение надежности, качества и точности измерений. Устройство для исследования пластовой нефти (PVT) содержит сосуд высокого давления и переменного объема, который включает перемешивающее устройство и измерительные устройства, фиксирующие рабочий объем сосуда, температуру и давление в нем. Перемешивающее устройство снабжено магнитной мешалкой, выполненной из двух кольцевых магнитов. При этом внешнее магнитное кольцо - кольцевой ротор соединен нижним концом со складывающейся пружинной мешалкой. Пружинная мешалка имеет форму плоской ленточной пружины по диаметру, равному внутреннему диаметру сосуда, что позволяет при ее вращении перемешивать весь объем сосуда. При этом при введении или выведении плунжера-поршня из сосуда плоская пружина складывается или растягивается. Внутреннее магнитное кольцо - статор выполнен в виде втулки с возможностью вращения вокруг головки корпуса сосуда высокого давления от внешнего привода. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области добычи нефти, в частности к устройствам для исследования глубинных проб пластовой нефти, определения их давления, объема, температуры - pressure, volume, temperature (PVT).
Известно устройство для исследования пластовой нефти, содержащее сосуд высокого давления переменного объема, выполненное в виде пресса - высокого давления снабженное перемешивающим приспособлением, выполненное в виде плоской складывающейся пружины, вращающейся от ротора электродвигателя. Измерение рабочего объема сосуда высокого давления осуществляется по шкале ползунком, закрепленным на штоке пресса, укрепленной на корпусе сосуда PVT [A.c. №610984, устройство для исследования пластовой нефти, опубл. 15.06.1978, авт. В.Н.Мамуна и др.].
Недостатками устройства являются:
Во-первых, малоэффективное перемешивание при определенных режимах вращения, которые зависят от вязкости пластовой нефти, значительный «мертвый объем», обусловленный конструкцией электропривода, а также невозможность проводить PVT исследования пластовых нефтей при температурах ниже +20°C из-за нагрева внутреннего объема индукционными токами электрического привода мешалки.
Во-вторых, низкая точность измерения рабочего объема сосуда при перемещении жесткого штока внутри сосуда.
В-третьих, увеличение «мертвого объема» системы за счет использования образцового измерительного манометра, подключенного к сосуду PVT.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для исследования пластовой нефти, в котором изменение объема сосуда высокого давления и создание в нем необходимого давления достигается введением в сосуд высокого давления или выведением из него поршня (плунжера). Перемешивание исследуемой среды осуществляется электромеханической мешалкой [А.с. №794430, Устройство для исследования фазовых состояний газожидкостных смесей, опубл. 07.01.1981, авт. Б.В.Ульянинский].
Недостатком этого устройства является не регулируемое перемешивание и практически полное отсутствие возможности перемешивания вязких нефтей при температуре ниже +20°C и наличие большого «мертвого объема» - не перемешиваемый объем сосуда, обусловленный конструкцией электромеханической мешалки и подключенного манометра.
Задачами изобретения являются расширение диапазона исследования пластовых нефтей в область низких температур и повышение точности измерения объема, модернизация системы измерения температуры, давления и объема.
Поставленные технические задачи решаются тем, что патентуемое устройство для исследования пластовой нефти содержит сосуд высокого давления и переменного объема, который включает перемешивающее устройство и измерительные устройства, фиксирующие рабочий объем сосуда, температуру и давление в нем, при этом для повышения надежности и качества измерений перемешивающее устройство снабжено магнитной мешалкой, выполненной из двух кольцевых магнитов, при этом внешнее магнитное кольцо - кольцевой ротор соединен нижним концом со складывающейся пружинной мешалкой, имеющей форму плоской ленточной пружины по диаметру, равному внутреннему диаметру сосуда, что позволяет при ее вращении перемешивать весь объем сосуда, а при введении или выведении плунжера-поршня из сосуда плоская пружина складывается или растягивается, внутреннее магнитное кольцо - статор выполнен в виде втулки с возможностью вращения вокруг головки корпуса сосуда высокого давления от внешнего привода.
Кроме того, первое магнитное кольцо установлено непосредственно на вращающемся штоке внутри корпуса сосуда высокого давления, а второе кольцо при помощи электропривода вращается вокруг головки корпуса сосуда высокого давления (из немагнитного титанового сплава ВТ-6), создавая магнитный вращающийся момент.
Приспособление, фиксирующее перемещение плунжера-штока внутри сосуда равновесия, устанавливается непосредственно на перемещающийся ползунок плунжера-штока и является электронным штангенциркулем, фиксирующим относительные перемещения (расширение-сжатие) плунжера-штока с выводом данных на экран компьютера, что исключает наличие тарированных линейки и нониусной шкалы, а также исключает возможность ошибки при снятии показаний, фиксирующих рабочий объем сосуда равновесия.
Технический эффект изобретения заключается в следующем: за счет изменения конструкции мешалки и уменьшения габаритов верхней части мешалки уменьшен «мертвый объем» сосуда равновесия на 20% по сравнению с прототипом, за счет замены образцового манометра на пьезоэлектрический датчик «мертвый объем» уменьшен приблизительно на 20 см3. Суммарный эффект уменьшения «мертвого объема» сосуда PVT (при рабочем объеме 300 см 3) равен приблизительно 28 см3, что составляет 9,3% «мертвого объема» прототипа. За счет применения электронного устройства, точно фиксирующего перемещения поршня в сосуде PVT, а также компьютерной обработки данных достигнута высокая точность измерения, исключена возможность ошибки при снятии показаний оператором («человеческий фактор»).
Предлагаемое устройство сертифицировано, используется в нефтяной отрасли, начат промышленный выпуск.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
На Фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства для исследования пластовой нефти (PVT) УИПН-400.
На Фиг.2 изображен общий вид предлагаемого перемешивающего устройства с магнитной мешалкой (верхняя часть сосуда PVT), где: 1 - терморубашка сосуда PVT - термостатируемый корпус, 2 - внешнее магнитное кольцо (кольцевой ротор), 3 - внутреннее магнитное кольцо (статор), 4 - шкив привода, 5 - корпус запорного вентиля, 6 - зубчатая передача (шток), 7 - узел скольжения из 2-х подшипников, 8 - пружинная мешалка, 9 - сосуд высокого давления переменного объема, 10 - игла запорного вентиля.
На Фиг.3 (нижняя часть сосуда PVT) показано крепление электронного штангенциркуля (марки TESA digital-CAL RS-232), где: 11 - плунжер-шток сосуда PVT, 12 - штангенциркуль TESA digital-CAL RS-232, 13 - узел крепления подвижной губки штангенциркуля, 14 - узел крепления неподвижной губки штангенциркуля.
Устройство для исследования пластовой нефти включает:
Сосуд высокого давления переменного объема (Фиг.1), перемешивающее устройство с магнитной мешалкой (Фиг.2), измерительное устройство, фиксирующее рабочий объем сосуда и давления в нем (Фиг.3).
Устройство для исследования пластовой нефти (PVT) УИПН-400 работает следующим образом.
Проба пластовой нефти объемом 300 см3 из глубинного поршневого пробоотборника переводится в сосуд переменного объема (Фиг.1).
В сосуде PVT за счет регулируемого объема и температуры создаются рабочие параметры по давлению и температуре, объем пробы в сосуде PVT фиксируется электронным измерительным устройством. Таким образом, в установке PVT моделируются пластовые условия Рпл и Тпл. Для получения однофазной системы используется перемешивающее магнитное устройство (Фиг.2). Получение однофазной пластовой нефти обеспечивается и контролируется автоматизированной программой управления установки PVT.
Для обеспечения вышеприведенной методики получения пластовой нефти при заданных (исходных) параметрах в области низких пластовых температур от +20°C до +8°C использование электромеханических перемешивающих устройств невозможно, так как происходит перегрев внутреннего объема сосуда PVT. Использование постоянных кольцевых магнитов в качестве привода перемешивающего устройства полностью снимает эту проблему. Кроме того, это позволило создать новое конструктивное решение узла привода устройства перемешивания с магнитным «мертвым объемом», т.е. уменьшить его по сравнению с прототипом в 3 раза.
Магнитная мешалка работает следующим образом. Согласно Фиг.1 внешнее магнитное кольцо - кольцевой ротор (2) из магнитного материала соединен нижним концом со складывающейся пружинной мешалкой (8), имеющей форму ленточной пружины по диаметру, равную внутреннему диаметру сосуда, что позволяет при ее вращении перемешивать весь объем сосуда. При введении или выведении плунжер-поршня из сосуда «плоская пружина» складывается или растягивается.
Вращающий магнитный момент ротору передается от вращаемого электроприводом внутреннего магнитного кольца-статора (3) за счет создания магнитного поля. Статор представляет собой магнит, выполненный в виде втулки, которая свободно вращается вокруг головки сосуда и соединена зубчатым зацеплением со штоком (6) электромеханического привода, вынесенного за пределы термостатируемого корпуса (1) сосуда высокого давления (9). Через шкив привода (4) посредством ременной передачи осуществляется вращение от электромотора (не показан). Скорость вращения электромотора регулируется изменением напряжения, подаваемого на электродвигатель.
Измерительное устройство, фиксирующее рабочий объем сосуда, работает следующим образом. На фиг.3 показано крепление электронного штангенциркуля (12) марки TESA digital-CAL RS-232. Одна «губка» штангенциркуля закреплена строго фиксировано относительно нижнего положения поршня - узла крепления подвижной губки штангенциркуля (13), т.е. при максимальном объеме сосуда PVT. Вторая «губка» закреплена на ползуне - узле крепления неподвижной губки штангенциркуля (14) плунжера-винта и перемещается вместе с поршнем. Сигналы от перемещения поршня передаются на компьютер, что позволяет постоянно контролировать фактический объем сосуда PVT.
Для повышения точности измерений устройство для исследования пластовой нефти снабжено электронным устройством для измерения рабочего объема сосуда высокого давления и пьезоэлектрическим датчиком измерения давления (не показан), для контроля за процессом PVT исследования пластовой нефти и обработкой производимых измерений объема, давления и температуры все полученные замеры передаются на ПК, имеющий программу контроля и обработки данных. Проведенные исследования PVT зависимостей и полученные результаты в виде таблиц и графиков выводятся на монитор компьютера.
Claims (1)
- Устройство для исследования пластовой нефти (PVT), содержащее сосуд высокого давления и переменного объема, который включает перемешивающее устройство и измерительные устройства, фиксирующие рабочий объем сосуда, температуру и давление в нем, отличающееся тем, что для повышения надежности и качества измерений перемешивающее устройство снабжено магнитной мешалкой, выполненной из двух кольцевых магнитов, при этом внешнее магнитное кольцо - кольцевой ротор соединен нижним концом со складывающейся пружинной мешалкой, имеющей форму плоской ленточной пружины по диаметру, равному внутреннему диаметру сосуда, что позволяет при ее вращении перемешивать весь объем сосуда, а при введении или выведении плунжера-поршня из сосуда плоская пружина складывается или растягивается, внутреннее магнитное кольцо - статор выполнен в виде втулки с возможностью вращения вокруг головки корпуса сосуда высокого давления от внешнего привода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133271/03A RU2448246C1 (ru) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Устройство для исследования пластовой нефти (pvt) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133271/03A RU2448246C1 (ru) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Устройство для исследования пластовой нефти (pvt) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010133271A RU2010133271A (ru) | 2012-02-20 |
| RU2448246C1 true RU2448246C1 (ru) | 2012-04-20 |
Family
ID=45854204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010133271/03A RU2448246C1 (ru) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Устройство для исследования пластовой нефти (pvt) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2448246C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179828U1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-05-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный научно-технологический центр Урало-Поволжья" | Устройство для определения газового фактора нефти |
| RU190609U1 (ru) * | 2019-01-22 | 2019-07-04 | Андрей Александрович Павлов | Перемешивающее устройство |
| RU232574U1 (ru) * | 2024-10-03 | 2025-03-14 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВАТЭК Научно-технический центр" | Установка для исследования термодинамических свойств пластовых флюидов (PVT) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117703315A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-15 | 西南石油大学 | 一种储气库注采模拟装置与方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU610984A1 (ru) * | 1975-02-19 | 1978-06-15 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Устройство дл исследовани пластовой нефти |
| SU794430A1 (ru) * | 1979-02-22 | 1981-01-07 | Всесоюзный Нефтегазовый Научно- Исследовательский Институт | Устройство дл исследовани фа-зОВыХ СОСТО Ний гАзО-жидКОСТНыХСМЕСЕй |
| SU983515A1 (ru) * | 1980-05-06 | 1982-12-23 | Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Устройство дл исследовани углеводородных смесей |
| DE3211191A1 (de) * | 1982-03-26 | 1983-10-06 | Holger Behnk | Geraet zum erfassen und messen der blutgerinnungszeit durch einen impuls aufgrund der lageveraenderung einer stahlkugel in einem mit reagenz gefuellten roehrchen |
| SU1563745A1 (ru) * | 1986-04-02 | 1990-05-15 | П.Д.Ясенчук, Г.Д.Ясенчук и О.Д.Ясенчук | Магнитна мешалка |
| RU2196317C2 (ru) * | 2000-12-28 | 2003-01-10 | Безруков Виктор Иванович | Способ измерения вязкости жидкости и устройство для его осуществления |
| RU2201503C2 (ru) * | 2000-08-14 | 2003-03-27 | Государственное унитарное предприятие Тимано-Печорский научно-исследовательский центр | Устройство для исследования пластовых флюидов |
| WO2008112395A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Hach Company | Magnetically-coupled stirring apparatus and method |
-
2010
- 2010-08-10 RU RU2010133271/03A patent/RU2448246C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU610984A1 (ru) * | 1975-02-19 | 1978-06-15 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Устройство дл исследовани пластовой нефти |
| SU794430A1 (ru) * | 1979-02-22 | 1981-01-07 | Всесоюзный Нефтегазовый Научно- Исследовательский Институт | Устройство дл исследовани фа-зОВыХ СОСТО Ний гАзО-жидКОСТНыХСМЕСЕй |
| SU983515A1 (ru) * | 1980-05-06 | 1982-12-23 | Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Устройство дл исследовани углеводородных смесей |
| DE3211191A1 (de) * | 1982-03-26 | 1983-10-06 | Holger Behnk | Geraet zum erfassen und messen der blutgerinnungszeit durch einen impuls aufgrund der lageveraenderung einer stahlkugel in einem mit reagenz gefuellten roehrchen |
| SU1563745A1 (ru) * | 1986-04-02 | 1990-05-15 | П.Д.Ясенчук, Г.Д.Ясенчук и О.Д.Ясенчук | Магнитна мешалка |
| RU2201503C2 (ru) * | 2000-08-14 | 2003-03-27 | Государственное унитарное предприятие Тимано-Печорский научно-исследовательский центр | Устройство для исследования пластовых флюидов |
| RU2196317C2 (ru) * | 2000-12-28 | 2003-01-10 | Безруков Виктор Иванович | Способ измерения вязкости жидкости и устройство для его осуществления |
| WO2008112395A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Hach Company | Magnetically-coupled stirring apparatus and method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179828U1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-05-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный научно-технологический центр Урало-Поволжья" | Устройство для определения газового фактора нефти |
| RU190609U1 (ru) * | 2019-01-22 | 2019-07-04 | Андрей Александрович Павлов | Перемешивающее устройство |
| RU232574U1 (ru) * | 2024-10-03 | 2025-03-14 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВАТЭК Научно-технический центр" | Установка для исследования термодинамических свойств пластовых флюидов (PVT) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010133271A (ru) | 2012-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9574983B2 (en) | Method of determining measurement data of samples and rheometer | |
| RU2448246C1 (ru) | Устройство для исследования пластовой нефти (pvt) | |
| AU2013222825B2 (en) | Apparatus and method for constant shear rate and oscillatory rheology measurements | |
| CN104897523A (zh) | 一种磁性液体流变性质测试系统及方法 | |
| RU2388530C2 (ru) | Магнитная перемешивающая система в ячейке для исследования давления, объема и температуры | |
| US9243882B2 (en) | Low friction rheometer | |
| RU164550U1 (ru) | Ротационный вискозиметр | |
| Barnes et al. | Controlled-stress rotational rheometry: An historical review | |
| CN202339239U (zh) | 组合活塞环切向弹力测定仪 | |
| US10598582B2 (en) | Orthogonal superposition rheometer | |
| US2517038A (en) | Device for measuring mechanical forces in terms of a fluid pressure | |
| CN205426721U (zh) | 一种用于检测复配增稠剂粘度的旋转粘度计 | |
| Kuenzi et al. | Contactless rotational concentric microviscometer | |
| JP2016518613A5 (ru) | ||
| JP2014001995A (ja) | 撹拌機能付き粘度測定方法およびその装置 | |
| RU2555333C1 (ru) | Устройство для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов | |
| RU2638393C1 (ru) | Устройство для определения фрикционных характеристик материалов | |
| CN208224022U (zh) | 一种石油产品粘度测定装置 | |
| CN208333535U (zh) | 一种螺旋式高精度多功能材料物理性质测试装置 | |
| RU2492446C1 (ru) | Вискозиметр | |
| RU169577U1 (ru) | Ротационный микровискозиметр | |
| Scorza et al. | Design and development of a rheometer for biological fluids of limited availability | |
| RU169523U1 (ru) | Микровискозиметр | |
| RU142805U1 (ru) | Устройство для клинико-диагностических исследований реологических свойств крови | |
| RU169522U1 (ru) | Вискозиметр для исследования малых объемов веществ |