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专利名称：模拟摩阻测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及减阻剂减阻效果的测定，具体地，涉及一种用于测定减阻剂减阻效果的模拟摩阻测定装置。
背景技术：
减阻剂是页岩气开发的重要助剂，按照SY/T 6376-1998《压裂液通用技术条件》的标准，可现场测定减阻剂的减阻效果。但这种方法需要较大的测试空间和适宜的现场工况，并且需要大量的被测液体，不适用于实验室减阻剂减阻效果的测定研究，不能准确地测定室内降阻率。

发明内容
本发明的目的是提供一种适用于室内的模拟摩阻测定装置，为科学地评价以及选择减阻剂提供依据。为了实现上述目的，本发明提供一种模拟摩阻测定装置，用于测定减阻剂的减阻效果，包括配制釜、泵、测试管和测压元件，所述配制釜和所述测试管通过管道连通以构成液体循环回路，所述泵设置在所述管道上，所述测压元件设置在所述测试管的两端。优选地，所述测压元件为连接于所述测试管两端的差压变送器。优选地，所述测压元件为分别设置在所述测试管两端的两个压力变送器。优选地，所述测试管的管径为1/8英寸 I英寸、长度为I米 3米。优选地，所述配制釜的壁具有夹套。优选地，所述模拟摩阻测定装置还包括测试管箱和加热循环器，所述配制釜的夹套内部、所述测试管箱和所述加热循环器通过管路连接以形成控温循环回路。优选地，所述测试管箱的外部设置有保温层，并且设置有温度计，所述测试管放在所述测试管箱内且两端伸出于所述测试管箱。优选地，在所述测试管箱内的所述测试管采用支架固定。优选地，所述模拟摩阻测定装置还包括自控单元，该自控单元包括控制器以及分别与该控制器电连接的变频器、流量计和压力变送器，其中所述变频器为所述泵自带的变频器，所述流量计和压力变送器分别设置在所述管道上，并且所述压力变送器位于所述泵的出口处。优选地，所述模拟摩阻测定装置还包括框架，所述配制釜和所述测试管箱安装在所述框架的上方，所述泵安装在所述框架的下方。如上所述，根据本发明的模拟摩阻测定装置，通过控温单元保证液体循环回路中液体的温度稳定，通过自控单元设定液体循环回路中的液体流量，再由测压元件测量测试管两端的压差并由自控单元收集数据做处理，从而能够准确、快捷地测定出减阻剂的减阻效果，为科学地评价以及选择减阻剂提供依据，并且能够准确地测定室内降阻率，适合于实验室内减阻剂减阻效果的测定研究。


附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图1是显示根据本发明的一种实施方式的模拟测定装置的流程图。图2是显示根据本发明的另一种实施方式的模拟测定装置的流程图。附图标记说明I配制釜2泵3变频器4测试管箱5测试管6加热循环器7流量计8差压变送器9温度计10、11压力变送器12控制器13、14管道
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。图1是显示根据本发 明的模拟测定装置的流程图。如图1所示，根据该实施方式的模拟摩阻测定装置包括液体循环单元、控温单元和自控单元。在具体结构上，所述液体循环单元包括配制釜1、泵2、测试管5、测压元件以及管道13，配制釜I和测试管5通过管道13连通以构成液体循环回路，所述泵2设置在所述管道13上。具体地，在本实施方式中，所述泵2采用齿轮泵，所述测试管5的管径为1/8英寸 I英寸、长度为I米 3米。如图1所示，根据本发明的一种实施方式的模拟摩阻测试装置的测压元件为连接于所述测试管5两端的差压变送器8，所述差压变送器8可直接测量出所述测试管5两端的压力差。具体地，在本实施方式中，所述配制釜I具有夹套，所述测试管5放置在所述测试管箱4中并采用支架固定，并且所述测试管5的两个端口弓丨出所述测试管箱4，优选地，将所述测试管5盘放在所述测试管箱4中，所述测试管箱4设置有保温层且设置有温度计9。如图1所述，本实施方式的模拟摩阻测定装置的控温单元包括配制釜I的夹套、所述测试管箱4、加热循环器6、温度计9和管道14，所述配制釜I的夹套、所述测试管箱4和加热循环器6通过管道14连通构成控温循环回路。所述控温单元能够使所述液体循环回路中的液体的温度保持稳定。具体地，如图1所述，本实施方式的模拟摩阻测定装置的自控单元包括控制器12以及分别与该控制器12电连接的变频器3、流量计7和压力变送器10。具体地，在本实施方式中，所述变频器3为所述泵2自带的变频器，通过调节所述变频器3能够改变所述泵2的出口压力，所述泵2的出口压力通过连接于所述泵2的出口处的所述压力变送器10测量，并且所述流量计7和所述压力变送器10分别设置在所述管道13上。如图1所示，根据本实施方式的模拟摩阻测定装置在工作过程中自控单元的数据的传输方向由图中箭头表示，所述流量计7测得的液体循环回路中的流量值、所述差压变送器8测得的测试管5两端的压差值以及所述压力变送器10测得的泵2出口处的压力值传送至所述控制器12。依据所述流量计7测得的液体循环回路中的流量值，所述控制器12发送信号调节所述变频器3以改变所述泵2的泵口压力，从而调节所述液体循环回路中的液体流量，所述流量值由流量计7反馈给控制器12。控制器12连续采集所述差压变送器8测得的测试管5两端的压差值的数据后经计算并可得到减阻剂减阻效果的检测结果，所述检测结果可以通过显示器予以显示。具体地，根据本实施方式的模拟摩阻测定装置还包括框架，所述配制釜1、所述测试管箱4安装在所述框架的上方，便于操作。所述泵2安装在所述框架的下方，优选地，所述泵2安装在地面上，由此可以减轻泵2工作过程中产生的振动。图2是显示根据本发明的另一种实施方式的模拟测定装置的流程图。如图2所述，根据本发明的另一种实施方式的模拟摩阻测试装置的测压元件为两个压力变送器11，所述两个压力变送器分别地连接在所述测试管5的两端以分别地测量所述测试管5两端的压力值，控制器12接收所述两个压力变送器11测得的压力值，并转换为所述测试管5两端的压力差值。该实施方式的模拟摩阻测定装置的其它组成部分及其构成方式与图1中所示的模拟摩阻测定装置的完全相同，本发明对此不再赘余。在本实施方式的模拟摩阻测定装置中，液体循环回路中液体流量的设定范围为O. 3 10m3/ho以下将详细地描述使用根据本实施方式的所述模拟摩阻测定装置测定减阻剂减阻效果的方法。根据本发明的模拟摩阻测定装置进行测量采用的试验液一般为清水或者减阻剂与清水按照一定比例配制成的聚合物水溶液。使用所述模拟摩阻测定方法测定减阻剂减阻效果的具体步骤为步骤一，对清水进行测试。在配制釜I中放入清水，打开液体循环单元使液体循环回路中充满液体；通过所述控温单元设定一个温度，使得所述液体循环回路处于稳定的温度状态；通过所述自控单元调节所述变频器3，以获得所需流量下的所述泵2的泵口压力，从而调节所述液体循环回路中液体的流量至所需流量；使液体在所述液体循环回路中循环一段时间后，由自控单元中的控制器12读取测压元件测得的测试管5两端的压差值并记录作为参照值。步骤二，对减阻剂进行测试。首先，将减阻剂与循环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，将所述另一配制釜I连接入上述模拟摩阻测定装置中，再打开液体循环单元使液体循环回路中充满液体，后续步骤与步骤一中描述的相同，本发明对此不再赘述。步骤三，首先设定通过控制系统设定流体循环回路中液体的流量值，然后通过自控系统调节所述变频器3，从而使液体循环回路中的液体流量达到上述预先设定的流量值，重复上述对清水进行测试和对减阻剂进行测试的操作，测定不同流量下的所述测试管5两端的压差值，每组试验持续时间为2 10分钟，步骤三操作的次数可以依据具体情况及需要而定。
测得不同流量下测试管5两端的压差值后，能够以此来简单地判断待测物质的减阻性能，比较在同一流量下，所述液体循环回路中分别加入待测减阻剂的所述聚合物水溶液或清水时，所测得的测试管5两端的压差值，如果所述所述液体循环回路中加入待测减阻剂时测得的压差值明显低于所述所述液体循环回路中加入清水时测得的压差值，则说明该待测减阻剂具有减阻性能。而且，通过上述步骤测得的压差数据，根据以下公式能够确定减阻剂的降阻率
权利要求
1.一种模拟摩阻测定装置，用于测定减阻剂的减阻效果，其特征在于，该模拟摩阻测定装置包括配制釜(I)、泵(2)、测试管(5)和测压元件，所述配制釜(I)和所述测试管(5)通过管道(13)连通以构成液体循环回路，所述泵(2)设置在所述管道(13)上，所述测压元件设置在所述测试管(5)的两端。
2.根据权利要求1所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述测压元件为连接于所述测试管(5)两端的差压变送器(8)。
3.根据权利要求1所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述测压元件为分别设置在所述测试管(5)两端的两个压力变送器(11)。
4.根据权利要求1所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述测试管(5)的管径为1/8英寸 I英寸、长度为I米 3米。
5.根据权利要求1所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述配制釜(I)具有夹套。
6.根据权利要求5所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述模拟摩阻测定装置还包括测试管箱(4)和加热循环器(6)，所述配制釜(I)的夹套内部、所述测试管箱(4)和所述加热循环器(6)通过管路(14)连接以形成控温循环回路。
7.根据权利要求6所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述测试管箱(4)的外部设置有保温层，并且设置有温度计(9)，所述测试管(5)放在所述测试管箱(4)内且两端伸出于所述测试管箱(4)。
8.根据权利要求7所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，在所述测试管箱(4)内的所述测试管(5)采用支架固定。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述模拟摩阻测定装置还包括自控单元，该自控单元包括控制器(12)以及分别与该控制器(12)电连接的变频器(3)、流量计(7)和压力变送器(10)，其中所述变频器(3)为所述泵(2)自带的变频器，所述流量计(7)和压力变送器(10)分别设置在所述管道(13)上，并且所述压力变送器(10)位于所述泵(2)的出口处。
10.根据权利要求9所述的模拟摩阻测定装置，其特征在于，所述模拟摩阻测定装置还包括框架，所述配制釜(I)和所述测试管箱(4)安装在所述框架的上方，所述泵(2)安装在所述框架的下方。
全文摘要
本发明公开了一种模拟摩阻测定装置，用于测定减阻剂的减阻效果，该模拟摩阻测定装置包括配制釜(1)、泵(2)、测试管(5)和测压元件，所述配制釜(1)和所述测试管(5)通过管道(13)连通以构成液体循环回路，所述泵(2)设置在所述管道(13)上，所述测压元件设置在所述测试管(5)的两端，以及控温单元和自控单元。本发明通过控温单元保持液体循环回路中液体的温度稳定，使用自控单元设定液体循环回路中液体的流量，由测压元件测量测试管(5)两端的压差，再由自控单元收集数据做处理，从而能够准确、快捷地测定出减阻剂的减阻效果，为科学地评价以及选择减阻剂提供依据。
文档编号G01N11/04GK103048243SQ20111031053
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者孙汝柳, 张建新, 孙康 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院