地面脱气原油粘度的测定

中国石油大学 渗流物理_实验报告

实验日期:2014年10月10日 成绩:______ 班级:_ _学号: 姓名:_ 教师:_________ 同组者:__ __________________________________________

地面脱气原油粘度的测定

一、 实验目的

1、 学会旋转粘度计使用方法,测定脱气原油在不同温度和剪切速度下

的粘度。

2、 掌握粘度随温度的变化规律。

二、 实验原理

旋转粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时,液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大,该粘性力矩越大;反之,液体的粘度越小,该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来。经仪器随带的微电脑处理后,可得出被测流体的粘度。

毛细管粘度计用于测试脱气液体在某一温度、低流速下的粘度。由于地层条件下石油的流动速度很低,因此,毛细管粘度计测得的粘度课直接用于地下渗流计算。

公式:Ct ρμ=

μ---液体的动力粘度,s mPa ?; C---粘度计常数;

ρ---液体在测试温度下的密度,3cm g ; t---毛细管中液面由标线a 流到b 的时间,s ;

三、 实验仪器

(1) 测定石油产品的动力粘度时所使用的毛细管粘度计的结构如图所

示,一组毛细管粘度计共11支,每支粘度计都有标定好的粘度计常数。

1- 毛细管;2,3,5-扩张部分;4,7-管身;6-支管; (2) 旋转粘度计:

旋转粘度计主要用于测试脱气液体在恒定温度和恒定剪切速度下的粘度,也可用于测试在不同剪切速度下的粘度。实验所用装置为六速旋转粘度计及水浴,由旋转粘度计主体、超级恒温水浴等组成。

转子类型及转速选择:

该旋转粘度计配有四种转子以供选择,即1、2、3、4号转子。转子编号越大,转子直径越小,转子与被测液体接触的表面积越小。转子转速可以通过微电脑进行调整,共设有8个档位,即0.3、0.6、1.5、3、6、12、30、60 转/分钟。4种转子和8档转速有32种组合方式,可以测量出测定范围内的各种液体的粘度值,见表1

表1 不同转子和转速组合的满量程值

1

2 3 4

60 100 500 2000 10000 30

200

1000

4000

20000

转速r/min

量程 mPa ·s 转子

6

7

5

1

2

3 4

12 500 2500 10000 50000 6 1000 5000 20000 100000 3 2000 10000 40000 200000 1.5 4000 20000 80000 400000 0.6 10000 50000 200000 1000000 0.3

20000

100000

400000

2000000

微电脑操作界面说明:

四、 实验步骤

毛细管粘度计:

1、 在内径符合要求的清洁干燥的毛细管粘度计的支管6上套上橡皮管,

并用手指堵住管身7的管口,同时倒置粘度计将管身4插入待测石油产品中,然后利用吸耳球将液体吸到标线b ,注意不要产生气泡或裂隙。当液面到达标线b 时,将粘度计提起,使其迅速恢复正常状态,并从支管6上取下橡皮管套在管身4的上口。

2、 利用铅垂线从两个相互垂直的方向检测毛管是否垂直,将粘度计调

整成垂直状态

3、 利用管身4所套的橡皮管将待测石油产品吸入扩张部分2,使液面稍

高于标线a ,并且不要让毛细管和扩张部分2中产生气泡或裂隙。 4、 记录液面由标线a 流到标线b 所需要的时间。至少重复测定4次,

每次的流动时间与其算数平均值的差数不应超过算数平均值的0.5%,然后取不少于三次的流动时间所得的算数平均值作为平均流动时间t 。 旋转粘度计法:

1、将脱气原油置于直径不小于70mm ,高度不低于125mm 的双层杯中。

2、通过水浴准确控制原油的温度。

复位 确定

转子 1# 转速 0.3转/

按 键,可以在转子和转速之间切换 按

键,可以选择所需要的转子或转速

按“确定”键,转子开始旋转,测量粘度,屏幕显示如下: 转子 1# 转速 0.3转/分

粘度 xxx

百分比指所测粘度为该档

竖条显示为采样的进程

3、调整仪器水平:将仪器的水准器气泡调至居中。

4、估计原油的粘度范围,选择适宜的转子和转速。若估计不出原油的大致粘度时,应视为较高粘度。选用由小到大的转子(转子号由高到低)和由慢到快的转速。原则上高粘度的液体选用小转子(转子号高);低粘度的液体选用大转子(转子号低),快转速。为保证测量精度,测量时量程百分比读数应在10%~100%之间。如测量显示值闪烁,表示溢出或不足,应更换量程。

5、缓慢调节升降旋钮,调整转子在原油中的高度,直至转子的液面标志(凹槽中部)和液面相平为至。

6、选择好转子和转速档位后,按“确定”键,转子开始旋转,仪器开始进行测量。

五、实验数据处理

旋转粘度计数据表格

编号 温度,℃ 转子,# 转速,RPM 粘度,mPas 百分比,%

1 28.7

2 12 642 25.6 2 36.7 2 12 350 14

3 40.

4 2 30 280 28 4

45.8

2

30

198

19.8

毛细管方法数据表格

编号

φ

C

ρ(3cm g )

1t 2t 3t 4t

t

t C ρμ=

16 0.8 0.03292 0.8384 149.1 148.9 148.7 149.9 149.2

4.118

公式:Ct ρμ=

μ---液体的动力粘度,s mPa ?;

C---粘度计常数;

---液体在测试温度下的密度,3cm g ; t---毛细管中液面由标线a 流到b 的时间,s ;

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