一種低溫高黏流體密度的測量方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種密度的測量方法，特征設及一種低溫高黏流體密度的測量方法， 屬于石油開采技術領域。
【背景技術】
[0002] 黏度(P)是原油的重要基礎性質，API用密度劃分原油品味。在原油開發過程中，原 油密度的大小對效果有極大的影響。然而，稠油在低溫（10-40°C)時粘黏度極大，有的超稠 油在50°C時粘黏度達μe[10，100]X104mPa·s。
[0003] 目前，測量高黏度流體的方法包括采用密度計和比重瓶法等。
[0004] Wantonpaar為代表的數字型密度計可W很方便的測量不同溫度下的流體密度 (在其量程范圍內），其內部裝有U型振動試樣管和電子激發、振動頻率計量、恒溫控制等模 塊。測定過程中，把少量液體樣品注入到振動試樣管中，試樣管質量的變化引起振動頻率的 變化，結合標定數據計算樣品的密度。具有精度高、操作簡單的特點。但是，由于常溫下稠油 的黏度極高，導致U型振動試樣管無法正常工作。
[0005] 比重瓶法是另外一種常規的測量原油密度的方法。通過逐步提高環境溫度，內部 流體膨脹后通過瓶口上的毛細管自然排出，從而修正比重瓶自身的熱膨脹效應。但是，測量 流體黏度過高時，毛細管排液困難，容易將瓶蓋頂起、脹破，導致實驗失敗。
[0006] 為此，針對低溫條件下，高黏度的原油設計一種新的測量密度的方法是本領域亟 待解決的技術問題之一。
【發明內容】
[0007] 為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種低溫高黏流體密度的測量方 法，該測量方法可W測量低溫區（10°C-40°C)特稠油、超稠油的密度，為油藏工程方案設計 提供關鍵的基礎參數，準確判斷超稠油的類別。
[000引為了達到上述目的，本發明提供了一種低溫高黏流體密度的測量方法，該測量方 法包括W下步驟：
[0009 ]對低溫局黏流體進行加熱；
[0010] 在測量溫度下，向容器中加入加熱后的低溫高黏流體，稱重，記為m2;
[0011]將水加入到所述容器中，補充容器內液體的體積至Vi;
[0012] 求得加入的水的體積V3,得到加入的低溫高黏流體的體積Vo;
[0013] 求得低溫高黏流體的密度PT0,完成低溫高黏流體密度的測量。
[0014] 本發明的上述測量方法中，優選地，當低溫高黏流體為原油時，加熱至80°C;當低 溫高黏流體為超稠油時，加熱至90°C。
[001引本發明的上述現慢方法中，優選地，加入的低溫高黏流體的體積V日=V^3。
[0016] 本發明的上述測量方法中，優選地，根據公式
，得到低溫高黏流體的 密度PTo，其中，m日為容器的質量，單位為g;m2為容器與加入的低溫高黏流體的總質量，單位 為g;Vo為加入的低溫高黏流體的體積，單位為mL。
[0017] 本發明的上述測量方法中，優選地，所述容器為帶有刻度的容器。
[0018] 本發明的上述測量方法中，優選地，該測量方法具體包括W下步驟：
[0019] 對帶有刻度的容器進行稱重，質量記為mo,對低溫高黏流體進行加熱；
[0020] 測量溫度下，將加熱后的低溫高黏流體加入到帶有刻度的容器中，稱重為m2,將帶 有刻度的容器放入恒溫箱內降溫至測量溫度；
[0021] 向裝有加熱后的低溫高黏流體的帶有刻度的容器中加入測量溫度下的水，直至帶 有刻度的容器的讀數為VI，稱重為m3,求得帶有刻度的容器在體積讀數為Vi處的真實體積 V2；；
[0022] 加入的低溫高黏流體的體積為：
得到低溫高黏流體的密度為：
其中，m3為帶有刻度的容器、加入的低溫高黏流體與加入的水的總質量，單 位為g;m2為帶有刻度的容器與加入的低溫高黏流體的總質量，單位為g;m日為帶有刻度的容 器的質量，單位為g;PTw為測量溫度下水的密度，單位為g/mL;PT日為測量溫度下低溫高黏流 體的密度，單位為g/mL，完成對低溫高黏流體密度的測量。
[0023] 本發明的上述測量方法中，優選地，帶有刻度的容器在體積讀數為Vi處的真實體 積V2,按照W下步驟得到：
[0024] 將帶有刻度的容器置于恒溫箱內，加水后至VI，稱重記為mi，根據各個溫度下水的 密度，得到測量溫度下帶有刻度的容器的指定體積Vi時對應的真實體積
PTW為 測量溫度下水的密度，單位為g/mLm日為帶有刻度的容器的質量，單位為g;mi為帶有刻度的 容器與加入的水的總質量，單位為g。
[0025] 本發明的上述測量方法中，優選地，所述測量溫度為10°C-40°C。
[0026] 本發明的上述測量方法中，優選地，所述帶有刻度的容器為量筒。
[0027] 本發明的上述測量方法中，對低溫高黏流體進行加熱的目的是使低溫高黏流體具 有一定的流動性，但不能溫度過高，導致其發生化學變化。
[0028] 本發明提供的上述測量方法，將低溫高黏流體加熱后，稱量出低溫高黏流體的質 量;然后用已知不同溫度下密度的水來補足量筒，至液位讀數為量程處，并得出補足用水的 質量，進一步得到補足水的體積，從而求得低溫高黏流體的體積，最后由低溫高黏流體的質 量和體積計算出低溫高黏流體的密度。本發明提供的上述測量方法具體包括W下步驟：
[00巧]準備50mL量筒一支，蒸饋水1OOmL，恒溫箱，原油約50ιΛ;
[0030] 量筒稱重，質量為mo,對原油加熱至80°C，若為超稠油，則加熱至90°C;
[0031] 對量筒指定一個清晰的刻度Vi，為了后續操作方便與準確，Vi為滿量程50mL，讀數 W液位下凹低點為準;將量筒置于恒溫箱內，加蒸饋水后至VimL左右，設置好恒溫箱溫度后 平衡一段時間，期間多次使用高精度移液器增補或移除少量蒸饋水，直至量筒內蒸饋水的 體積讀數為Vi為止。此時稱重，記為mi，由于各個溫度下水的密度已知，可W換算出當前溫度 下量筒的特定Vi讀數時對應的真實體積
倒掉量筒內的水后烘干，直至重量為 mo；
[0032] 將加熱后的低溫高黏流體緩慢導入量筒內，約至滿量程的1/2處，稱重m2,將量筒 放入恒溫箱內降溫至測試溫度(如20°C)，平衡一段時間備用；
[0033] 用已知密度且低溫下流動性好的蒸饋水來補足體積（用精確計量水的體積來間接 計算出無流動性的低溫高黏流體的體積），向裝有低溫高黏流體的量筒中加入同溫度下的 水，為了達到精確的目的，使實用高精度移液器，直至量筒讀數為Vi。
[0034] 平衡后，稱重m3,則低溫高黏流體的體積為：
則低溫高黏流體的密 度為：
其中,PTW為測量溫度下水的密度，PT0為測量溫度下低溫高黏流體的密 度。
[0035] 本發明提供的上述測量方法同樣適用于其它低溫時黏度極高的流體的密度測量。
[0036] 本