Kev Ntsuas Viscosity Txuas Ntxiv Mus
I. Cov yam ntxwv ntawm cov kua dej uas tsis zoo li qub thiab cov teeb meem ntawm kev ntsuas
Daim ntawv thov ua tiav ntawmkev ntsuas viscosity tas mus licov txheej txheem hauv thaj chaw ntawmkev rho tawm roj shalethiabkev rho tawm roj xuab zebxav tau kev lees paub meej txog qhov nyuaj ntawm rheological uas muaj nyob rau hauv cov kua dej tsis zoo no. Tsis zoo li lub teeb ib txwm muajnyoos, roj hnyav,bitumen, thiab cov slurries feem ntau qhia txog cov yam ntxwv tsis yog Newtonian, ntau theem ua ke nrog kev nkag siab tob rau qhov kub thiab txias, tsim kom muaj teeb meem tshwj xeeb rau kev ruaj khov thiab qhov tseeb ntawm cov cuab yeej siv.
1.1 Txhais cov toj roob hauv pes Rheology tsis zoo li qub
1.1.1 Cov Qauv Viscosity Siab: Qhov Kev Sib Tw ntawm Bitumen thiab Roj Hnyav
Cov hydrocarbons tsis zoo li qub, tshwj xeeb tshaj yog bitumen los ntawmkev rho tawm roj xuab zeb, yog tus yam ntxwv los ntawm qhov siab heev ntawm cov viscosity. Bitumen los ntawm cov chaw tso nyiaj loj feem ntau muaj viscosities hauv qhov ntau ntawm mPa·s (cP) ntawm qhov kub thiab txias ib puag ncig (25 ° C). Qhov loj ntawm kev sib txhuam sab hauv no yog qhov teeb meem tseem ceeb rau kev ntws thiab xav tau cov txheej txheem nyuaj, xws li cov txheej txheem rov qab thermal xws li Steam-Assisted Gravity Drainage (SAGD), rau kev rho tawm thiab kev thauj mus los pheej yig.
Qhov kev vam khom ntawm viscosity-kub ntawm cov roj hnyav tsis yog tsuas yog ib qho tseem ceeb xwb; nws yog qhov tseem ceeb rau kev ntsuam xyuas kev txav mus los ntawm cov kua dej thiab kev ntsuam xyuas tus cwj pwm thermal-flow-structure hauv lub pas dej. Qhov dynamic viscosity poob qis nrog rau qhov kub nce ntxiv. Qhov kev hloov pauv no txhais tau tias qhov yuam kev me me hauv kev ntsuas kub thaum lub sijhawmkev ntsuas viscosity tas mus litxhais ncaj qha mus rau hauv qhov yuam kev loj heev hauv qhov ntsuas viscosity uas tau tshaj tawm. Yog li ntawd, qhov tseeb, kev them nyiaj kub sib xyaw ua ke yog qhov tseem ceeb rau txhua qhov system inline txhim khu kev qha uas tau siv rau hauv cov chaw muaj kev pheej hmoo siab, qhov kub thiab txias. Ntxiv mus, qhov kub thiab txias ua rau muaj qhov sib txawv ntawm cov viscosity tsim cov cheeb tsam geomechanical sib txawv (drained, partially drained, undrained) uas cuam tshuam ncaj qha rau cov kua dej ntws thiab cov dej deformation, xav tau cov ntaub ntawv viscosity meej los coj kev tsim cov txheej txheem rov qab zoo.
1.1.2 Tus cwj pwm tsis yog Newtonian: Shear-Thinning, Thixotropy, thiab Shear Effects
Muaj ntau cov kua dej uas pom hauv kev rov qab siv cov peev txheej tsis zoo uas qhia tau tias tsis yog Newtonian. Cov kua dej tawg hydraulic siv rau hauvkev rho tawm roj shale, feem ntau yog gel-based, yog cov kua shear-thinning ib txwm muaj, qhov twg qhov viscosity zoo txo qis exponentially raws li qhov nrawm shear nce. Ib yam li ntawd, cov tshuaj polymer siv rau Enhanced Oil Recovery (EOR) hauv cov roj hnyav kuj tseem qhia txog cov khoom shear-thinning muaj zog, feem ntau ntsuas los ntawm cov ntsuas kev ntws qis (n), xws li n = 0.3655 rau qee cov tshuaj polyacrylamide.
Qhov sib txawv ntawm viscosity nrog shear rate ua rau muaj kev cov nyom loj rau cov cuab yeej inline. Txij li thaum cov kua dej tsis yog Newtonian viscosity tsis yog ib qho khoom ruaj khov tab sis nws nyob ntawm qhov chaw shear tshwj xeeb uas nws ntsib, ib qho txuas ntxiv muscov cuab yeej ntsuas viscosity rojyuav tsum ua haujlwm ntawm qhov nrawm qis, qis, thiab rov ua dua tau uas sib xws tsis hais txog cov txheej txheem ntws ntau (laminar, transitional, lossis turbulent). Yog tias qhov nrawm shear siv los ntawm lub sensor tsis ruaj khov, qhov nyeem viscosity tshwm sim tsuas yog transient thiab tsis tuaj yeem siv tau zoo rau kev sib piv cov txheej txheem, trending, lossis kev tswj hwm. Qhov kev xav tau tseem ceeb no yuam kom xaiv cov thev naus laus zis sensor, xws li cov khoom siv resonant siab, uas tau txhob txwm txiav tawm ntawm cov kua dej macro-fluid ntawm cov kav dej lossis lub nkoj.
1.1.3 Kev Cuam Tshuam ntawm Kev Nyuaj Siab thiab Kev Nyuaj Siab Ntau Yam
Ntxiv rau qhov yooj yim shear-thinning, cov roj hnyav thiab bitumen tuaj yeem ua rau pom cov yam ntxwv yas Bingham, txhais tau tias lawv muaj Threshold Pressure Gradient (TPG) uas yuav tsum tau kov yeej ua ntej pib ntws hauv cov xov xwm porous. Hauv cov kav dej thiab cov dej ntws, qhov cuam tshuam ua ke ntawm shear thinning thiab yield stress ua rau muaj kev txwv tsis pub txav mus los thiab cuam tshuam rau kev ua haujlwm rov qab.
Tsis tas li ntawd xwb, cov kwj deg uas tsis zoo li qub yog muaj ntau theem thiab sib txawv heev. Cov kwj deg no feem ntau muaj cov khoom khov uas raug tshem tawm, xws li xuab zeb thiab cov khoom me me, tshwj xeeb tshaj yog thaum rho tawm cov khoom siabroj viscositylos ntawm cov xuab zeb uas tsis muaj zog. Cov xuab zeb nkag los yog qhov txaus ntshai heev rau kev ua haujlwm, ua rau cov khoom siv puas tsuaj loj heev, lub qhov dej txhaws, thiab lub qhov hauv qab tawg. Kev sib xyaw ua ke ntawm cov hydrocarbons uas nplaum thiab nplaum heev (asphaltenes, bitumen) thiab cov khoom siv pob zeb ua rau muaj kev hem thawj rau lub sijhawm ntev ntawm lub sensor: tenaciouskev ua qias tuaj(kev sib txuas ntawm cov khoom siv) thiab kev siv tshuabkev txhuam. Txhua yamkev ntsuas viscosity hauv kabLub kaw lus yuav tsum muaj zog thiab tsim los nrog cov tawv tawv tawv kom tiv taus ob qho tib si corrosive thiab erosive thaum tiv taus kev sib sau ua ke ntawm high-viscositycov yeeb yaj kiab.
1.2 Kev Ua Tsis Tau Zoo ntawm Cov Qauv Ntsuas Ib Txwm Muaj
Cov txheej txheem kuaj mob ib txwm muaj, xws li cov ntsuas viscometers rotational, capillary, lossis falling ball, txawm hais tias tau teeb tsa rau cov kev siv tshwj xeeb, tsis haum rau kev tswj hwm tas mus li, lub sijhawm tiag tiag uas xav tau los ntawm cov haujlwm niaj hnub no. Kev ntsuas hauv chav kuaj mob yog qhov tsis hloov pauv, tsis tuaj yeem ntes cov dynamic, kub-nyob ntawm rheological transients uas piav qhia txog kev sib xyaw thiab cov txheej txheem rov qab thermal.
Cov thev naus laus zis qub uas siv cov khoom siv tig ib txwm muaj, xws li qee cov viscometers tig, muaj qhov tsis muaj zog thaum siv rau cov roj hnyav lossis bitumen kev pabcuam. Kev vam khom rau cov bearings thiab cov khoom txav mus los ua rau cov cuab yeej no yooj yim rau kev ua tsis tiav ntawm lub tshuab, hnav ua ntej los ntawm cov xuab zeb abrasive, thiab fouling hnyav vim yog qhov siab-viscosity, nplaum ntawm cov roj nyoos. Kev fouling siab sai sai ua rau qhov tseeb ntawm cov qhov sib txawv nqaim lossis cov chaw ntsuas uas xav tau rau kev nyeem viscosity meej, ua rau muaj kev ua haujlwm tsis sib xws thiab kev cuam tshuam kev txij nkawm kim. Ib puag ncig hnyav ntawmviscosity ntawm shale rojthiabkev rho tawm roj xuab zebxav tau ib txoj thev naus laus zis uas tau tsim los kom tshem tawm cov teeb meem no.
II. Cov Txuj Ci Ntsuas Siab Tshaj Plaws: Cov Ntsiab Cai ntawm Inline Viscometry
Qhov chaw ua haujlwm ntawm cov roj tsis zoo li qub qhia tias cov thev naus laus zis ntsuas xaiv yuav tsum muaj zog heev, muaj ntau yam dynamic, thiab muab cov ntawv nyeem uas tsis cuam tshuam rau cov xwm txheej ntws ntau. Rau qhov kev pabcuam no, cov thev naus laus zis vibrating lossis resonant viscometer tau ua pov thawj tias muaj kev ua tau zoo thiab kev ntseeg siab.
2.1 Cov Ntsiab Cai Kev Siv Tshuab Vibrating Viscometers (Resonant Sensors)
Cov ntsuas viscometer uas co ua haujlwm raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev co. Ib qho khoom siv oscillating, feem ntau yog lub torsional resonator lossis tuning fork, raug tsav los ntawm electromagnetically kom resonate ntawm qhov zaus ntuj tsim tas li (ωn) thiab qhov loj tas li (x). Cov kua dej nyob ib puag ncig muaj qhov cuam tshuam damping, xav tau lub zog tshwj xeeb (F) kom tswj tau cov kev ntsuas oscillation tas li.
Qhov kev sib raug zoo ntawm dynamic yog txhais tias, yog tias qhov amplitude thiab natural frequency tseem nyob ruaj khov, lub zog excitation uas xav tau yog ncaj qha proportional rau viscosity coefficient (C). Txoj kev no ua tiav cov kev ntsuas viscosity rhiab heev thaum tshem tawm qhov xav tau rau cov khoom siv kho tshuab nyuaj, hnav-phooj ywg.
2.2 Kev Ntsuas Dynamic Viscosity thiab Kev Ntsuas Tib Lub Sijhawm
Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ntsuas resonant txiav txim siab qhov tsis kam ntawm cov kua dej rau kev ntws thiab inertia, ua rau muaj kev ntsuas feem ntau qhia ua cov khoom ntawm dynamic viscosity (μ) thiab density (ρ), sawv cev ua μ × ρ. Txhawm rau cais thiab tshaj tawm qhov tseeb dynamic viscosity (ρ), qhov ceev ntawm cov kua dej (ρ) yuav tsum paub meej.
Cov txheej txheem siab heev, xws li SRD tsev neeg ntawm cov cuab yeej, yog qhov tshwj xeeb vim lawv suav nrog lub peev xwm los ntsuas viscosity, kub, thiab ceev tib lub sijhawm hauv ib qho kev soj ntsuam. Lub peev xwm no yog qhov tseem ceeb hauv ntau theem tsis sib xws cov kwj deg qhov twg qhov ceev hloov pauv vim yog cov roj entrained, cov dej sib txawv, lossis hloov pauv sib xyaw. Los ntawm kev muab qhov ceev rov ua dua qis li g / cc, cov cuab yeej no ua kom ntseeg tau tias qhov kev suav dynamic viscosity tseem raug txawm tias cov kua dej hloov pauv. Qhov kev koom ua ke no tshem tawm qhov nyuaj thiab qhov yuam kev cuam tshuam nrog kev sib koom ua ke peb lub cuab yeej sib cais thiab muab cov kua dej tiag tiag kos npe.
2.3 Kev Ruaj Khob thiab Kev Txo Qhov Ua Rau Muaj Qhov Phem
Cov vibrating sensors yog qhov zoo tagnrho rau cov xwm txheej hnyav ntawmviscosity ntawm shale rojkev pabcuam vim tias lawv muaj cov khoom ntsuas ruaj khov, tsis tas kov, ua rau lawv ua haujlwm tau zoo hauv qab qhov xwm txheej hnyav, suav nrog kev siab txog li 5000 psi thiab kub txog li 200 ° C.
Ib qho txiaj ntsig tseem ceeb yog lub sensor tiv thaiv tau cov xwm txheej ntawm kev ntws loj heev. Lub resonant element oscillates ntawm qhov zaus siab heev (feem ntau yog lab lub voj voog ib ob). Qhov kev co siab, qhov amplitude qis no txhais tau tias qhov kev ntsuas viscosity yog ywj pheej ntawm qhov nrawm ntawm cov dej ntws, tshem tawm cov kev ua yuam kev ntsuas uas tshwm sim los ntawm kev sib hloov ntawm cov kav dej, kev hloov pauv ntawm cov dej ntws, lossis cov qauv ntws tsis sib xws.
Ntxiv mus, qhov kev tsim lub cev pab txhawb rau lub sijhawm ua haujlwm los ntawm kev txo qhov fouling. Qhov oscillation siab-zaus tsis txhawb nqa qhov kev sib txuas ntawm cov ntaub ntawv viscosity siab xws li bitumen lossis asphaltenes, ua haujlwm ua lub hauv paus, semi-self-cleaning mechanism. Thaum ua ke nrog cov khoom siv tawv tawv, tiv thaiv khawb, tiv thaiv kev sib txhuam, cov sensors no muaj peev xwm tiv taus cov teebmeem erosive ntawm xuab zeb thiab cov nplua nuj uas feem ntau pom hauvkev rho tawm roj xuab zebcov slurries. Qhov kev ruaj khov siab no yog qhov tseem ceeb rau lub sijhawm ntev ntawm lub sensor hauv cov chaw abrasive.
2.4 Cov Lus Qhia Xaiv Rau Qhov Chaw Nyob Nyuaj
Xaiv qhov tsim nyogkev ntsuas viscosity hauv kabthev naus laus zis rau kev pabcuam tsis zoo li qub yuav tsum tau soj ntsuam xyuas qhov ua haujlwm ruaj khov thiab ruaj khov, muab qhov tseem ceeb rau cov yam ntxwv no dua li tus nqi cuab yeej pib.
2.4.1 Cov Kev Ntsuas Kev Ua Tau Zoo Tseem Ceeb thiab Kev Siv Tau Ntau Qhov Chaw
Rau kev tswj cov txheej txheem txhim khu kev qha, lub viscometer yuav tsum ua kom pom tseeb tias rov ua dua tau zoo heev, nrog rau cov lus qhia feem ntau yuav tsum zoo dua ± 0.5% ntawm kev nyeem ntawv. Qhov kev ntsuas qhov tseeb no tsis tuaj yeem sib tham rau cov ntawv thov tswj kev kaw-voj voog, xws li kev txhaj tshuaj uas qhov yuam kev me me hauv tus nqi ntws tuaj yeem ua rau muaj kev nplua rau tus nqi thiab kev ua tau zoo. Qhov ntau ntawm viscosity yuav tsum dav txaus kom haum rau tag nrho cov spectrum ntawm kev ua haujlwm, los ntawm cov roj nyias nyias mus rau cov bitumen tuab, tsis muaj diluted. Cov sensors resonant siab heev muab ntau yam los ntawm 0.5 cP txog 50,000 cP thiab siab dua, kom ntseeg tau tias lub kaw lus tseem ua haujlwm thoob plaws kev hloov pauv thiab kev hloov pauv.
2.4.2 Daim Ntawv Ua Haujlwm (HPHT) thiab Cov Khoom Siv
Muab qhov siab thiab kub uas cuam tshuam nrog kev rov qab thiab kev thauj mus los tsis zoo, lub sensor yuav tsum tau ntsuas rau tag nrho cov kev ua haujlwm, feem ntau xav tau cov lus qhia txog li 5000 psi thiabhauv kab txheej txheem viscometerQhov kub thiab txias sib xws nrog cov txheej txheem thermal (piv txwv li, txog li 200 ° C). Tshaj li qhov siab thiab qhov kub thiab txias ruaj khov, cov khoom siv ntawm kev tsim kho yog qhov tseem ceeb. Kev siv cov khoom siv tawv tawv yog qhov tseem ceeb, muab kev tiv thaiv tsim nyog tiv thaiv kev puas tsuaj los ntawm cov xuab zeb thiab kev tawm tsam tshuaj lom neeg, ua kom muaj kev ua haujlwm ruaj khov mus sij hawm ntev.
Rooj 1 muab ib qho kev piav qhia luv luv txog qhov zoo sib piv ntawm cov resonant sensors hauv daim ntawv thov no.
Rooj 1: Kev Tshawb Fawb Sib Piv ntawm Inline Viscometer Technologies rau Kev Pabcuam Roj Tsis Zoo
| Kev Siv Tshuab | Txoj Cai Ntsuas | Kev Siv Tau Rau Cov Kua Uas Tsis Yog Newtonian | Kev Tiv Thaiv Fouling / Kev Sib Txhuam | Kev Txij Nkawm Feem Ntau |
| Kev co ntawm lub zog (resonant) | Kev txo qis ntawm cov khoom oscillating (μ × ρ) | Zoo heev (Txhais tias qis shear teb) | Siab (Tsis muaj qhov txav mus los, cov txheej tawv) | Qis (Muaj peev xwm ntxuav nws tus kheej) |
| Kev Tig (Hauv Kab) | Torque yuav tsum tau tig lub ntsiab lus | Siab (Muaj peev xwm muab cov ntaub ntawv nkhaus ntws) | Qis mus rau Nruab Nrab (Yuav tsum muaj cov bearings, yooj yim rau kev sib sau ua ke / hnav) | Siab (Yuav tsum tau ntxuav/kho kom zoo ntau zaus) |
| Ultrasonic/Acoustic Wave | Kev txo qis ntawm kev nthuav dav ntawm cov nthwv dej acoustic | Nruab Nrab (Kev txhais ntawm Shear txwv) | Siab (Tsis sib cuag lossis tsawg kawg nkaus sib cuag) | Qis |
Rooj 2 piav qhia txog cov lus qhia tseem ceeb uas tsim nyog rau kev siv rau hauv kev pabcuam hnyav, xws li kev ua cov bitumen.
Rooj 2: Cov Lus Qhia Txog Kev Ua Haujlwm Tseem Ceeb rau Cov Viscometers Vibrating Process
| Cov Qauv | Cov Lus Qhia Tshwj Xeeb rau Bitumen / Heavy Oil Service | Qhov Ntau Yam Ib Txwm Muaj Rau Cov Sensors Resonant Siab Tshaj Plaws | Qhov Tseem Ceeb |
| Qhov ntau ntawm viscosity | Yuav tsum muaj peev xwm tuav tau txog li 100,000+ cP | 0.5 cP txog li 50,000+ cP | Yuav tsum npog qhov sib txawv ntawm cov dej pub (diluted mus rau undiluted). |
| Kev rov ua dua ntawm viscosity | Zoo dua li ± 0.5% ntawm kev nyeem ntawv | Feem ntau ± 0.5% lossis zoo dua | Tseem ceeb rau kev tswj hwm kev txhaj tshuaj kaw. |
| Kev Ntsuas Siab (HP) | Yam tsawg kawg nkaus 1500 psi (feem ntau xav tau 5000 psi) | Txog li 5000 psi | Tsim nyog rau cov kav dej siab lossis cov kab tawg. |
| Kev Ntsuas Qhov Ceev | Yuav tsum muaj (Ua ke μ thiab ρ) | g/cc rov ua dua tau | Qhov tseem ceeb rau kev kuaj pom ntau theem thiab kev suav cov viscosity dynamic.
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III. Kev Siv Hauv Tebchaws, Kev Teeb Tsa, thiab Kev Ua Haujlwm Ntev
Kev vam meej ntawm kev ua haujlwm raukev ntsuas viscosity tas mus liHauv kev rov qab tau cov peev txheej tsis zoo li qub, nws vam khom rau cov thev naus laus zis sensor zoo tshaj plaws thiab kev tsim kho kev siv tshuab. Kev siv kom raug yuav txo cov teebmeem ntawm cov dej ntws sab nraud thiab zam cov chaw uas yuav tsis ntws, thaum cov txheej txheem kev saib xyuas zoo yuav tswj hwm cov teeb meem uas tsis zam tau ntawm kev ua qias tuaj thiab kev puas tsuaj.
3.1 Cov Tswv Yim Zoo Tshaj Plaws rau Kev Xa Mus Los
3.1.1 Kev Tso Chaw Sensor thiab Kev Txo Qhov Chaw Stagnation
Qhov kev ntsuas yuav tsum tau ua nyob rau hauv ib txoj kev ntws uas cov kua dej txav mus tas li thoob plaws hauv thaj chaw ntsuas. Qhov no yog qhov tseem ceeb rau cov roj hnyav thiab bitumen, uas feem ntau ua rau muaj kev ntxhov siab ntawm cov zis. Yog tias cov kua dej raug tso cai kom tsis txhob ntws, qhov nyeem ntawv yuav hloov pauv ntau heev, tsis sawv cev rau cov dej ntws loj, thiab tej zaum yuav siab dua ntau pua npaug ntawm qhov viscosity tiag tiag ntawm cov kua dej txav mus los.
Cov kws ua haujlwm yuav tsum tshem tawm txhua qhov chaw uas yuav ua rau lub tshuab tsis ua haujlwm, txawm tias me me, tshwj xeeb tshaj yog nyob ze ntawm lub hauv paus ntawm lub tshuab ntsuas. Rau cov khoom siv T-piece, uas feem ntau pom hauv cov kav dej, ib qho kev soj ntsuam luv luv feem ntau tsis txaus. Yuav kom ntseeg tau tias lub tshuab ntsuas raug rau qhov ntws tas mus li, nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum siv ib qholub sensor ntevuas nthuav mus deb rau hauv lub qhov kav dej, qhov zoo tshaj plaws yog dhau qhov chaw uas cov dej ntws tawm ntawm T-piece. Txoj kev no tso qhov khoom rhiab heev rau hauv plawv ntawm cov dej ntws, ua kom muaj kev cuam tshuam rau cov kua dej ua haujlwm sawv cev. Hauv cov ntawv thov uas muaj cov kua dej uas muaj kev ntxhov siab ntau, qhov kev teeb tsa zoo dua yog sib luag rau qhov kev taw qhia ntws kom txo qis kev tiv thaiv thiab txhawb kev txiav cov kua dej tas mus li ntawm lub ntsej muag sensor.
3.1.2 Kev Sib Koom Tes Hauv Kev Sib Tov Thiab Kev Ua Haujlwm Hauv Lub Thawv
Txawm hais tias kev ruaj ntseg ntws hauv cov kav dej yog qhov tseem ceeb tsav tsheb, kev siv ntawmkev ntsuas viscosity hauv kabnyob rau hauv ib puag ncig ruaj khov kuj tseem ceeb heev. Viscometers siv dav hauv cov thoob sib tov uas ntau yam roj av nyoos, bitumen, thiab diluents sib tov kom ua tau raws li cov lus qhia downstream. Hauv cov ntawv thov no, lub sensor yuav raug teeb tsa hauv lub tank hauv txhua qhov kev taw qhia, yog tias siv cov txheej txheem tsim nyog. Kev nyeem ntawv tiag tiag muab cov lus teb tam sim ntawd ntawm qhov sib xws ntawm kev sib tov, xyuas kom meej tias cov khoom kawg ua tau raws li cov hom phiaj zoo tshwj xeeb, xws li qhov xav taucov ntsuas viscosity.
3.2 Cov Txheej Txheem Calibration thiab Validation
Qhov tseeb tsuas yog yuav ua tau yog tias cov txheej txheem calibration ua tib zoo thiab taug qab tau tag nrho. Qhov no suav nrog kev xaiv cov qauv calibration thiab kev tswj hwm cov yam ntxwv ib puag ncig kom zoo.
Viscosity ntawm industrial khoomroj nplua nyeemyog ntsuas hauvcentipoise lossis millipascal-seconds (mPa⋅s) lossis kinematic viscosity hauv centistokes (cSt), thiab qhov tseeb yog tswj los ntawm kev sib piv cov nqi ntsuas tawm tsam cov qauv calibration tau ntawv pov thawj. Cov qauv no yuav tsum taug qab mus rau lub teb chaws lossis thoob ntiaj teb metrological qauv (piv txwv li, NIST, ISO 17025) kom ntseeg tau tias muaj kev ntseeg siab. Cov qauv yuav tsum tau xaiv los npog tag nrho cov kev ua haujlwm, los ntawm qhov qis tshaj plaws viscosity xav tau (khoom diluted) mus rau qhov siab tshaj plaws viscosity xav tau (raw pub).
Vim yog qhov kub thiab txias heev ntawm cov roj viscosity hnyav, kev ua tiav qhov kev ntsuas kom raug yog nyob ntawm kev tswj hwm cov xwm txheej thermal kom raug. Yog tias qhov kub thaum lub sijhawm ntsuas qhov txawv me ntsis, qhov ntsuas viscosity ntawm cov roj txheem raug cuam tshuam, uas ua rau qhov tseeb tsis raug rau lub hauv paus ntawm qhov tseeb uas tau tsim rau lub sensor teb. Yog li ntawd, kev tswj hwm qhov kub thiab txias nruj thaum lub sijhawm ntsuas yog qhov sib koom ua ke uas txiav txim siab qhov kev ntseeg tau ntawmkev ntsuas viscosity tas mus lilub kaw lus hauv kev pabcuam. Cov neeg ua haujlwm kho cov txheej txheem feem ntau siv ob lub sensors calibrated ntawm qhov kub tshwj xeeb, xws li 40 ° C thiab 100 ° C, los xam qhov tseeb ntawm lub sijhawm tiag tiagCov Ntsuas Viscosity(VI) ntawm cov roj lubricating.
3.3 Kev daws teeb meem thiab kev txij nkawm hauv qhov chaw muaj kuab paug ntau
Txawm tias cov resonant sensors uas muaj zog tshaj plaws los xij yuav tsum tau saib xyuas tas li hauv cov chaw uas muaj cov av qias neeg ntau los ntawm bitumen, asphaltenes, thiab cov khib nyiab hnyav. Ib txoj kev ntxuav tu uas mob siab rau thiab ua ntej yog qhov tseem ceeb kom txo qhov tsis ua haujlwm thiab tiv thaiv kev ntsuas tsis meej.
3.3.1 Cov Kev Pabcuam Ntxuav Tshwj Xeeb
Cov tshuaj yaj hauv kev lag luam feem ntau tsis muaj txiaj ntsig zoo rau cov av nplaum uas tsim los ntawm cov roj hnyav thiab bitumen. Kev ntxuav kom huv si yuav tsum muaj cov tshuaj tshwj xeeb, tsim los uas siv cov tshuaj dispersants thiab surfactants muaj zog ua ke nrog lub kaw lus aromatic solvent. Cov tshuaj no, xws li HYDROSOL, yog tsim tshwj xeeb rau kev nkag mus rau hauv cov av nplaum thiab ua kom ntub dej ntawm qhov chaw, sai thiab zoo yaj cov roj hnyav, roj nyoos, bitumen, asphaltenes, thiab cov av nplaum paraffin, thaum tseem tiv thaiv kev rov tso cov khoom no rau lwm qhov hauv lub kaw lus thaum lub sijhawm ntxuav.
3.3.2 Cov Txheej Txheem Kev Ntxuav
Cov txheej txheem ntxuav feem ntau yuav tsum tau ncig cov tshuaj yaj tshwj xeeb, feem ntau ua ke nrog kev yaug tom qab siv cov tshuaj yaj thib ob uas yaj sai heev, xws li acetone. Acetone yog qhov nyiam vim nws muaj peev xwm yaj cov roj av seem thiab cov dej me me. Tom qab yaug cov tshuaj yaj, lub sensor thiab lub tsev yuav tsum tau ziab kom huv si. Qhov no ua tau zoo tshaj plaws siv cov cua huv thiab sov uas muaj qhov ceev qis. Kev ua kom cov tshuaj yaj sai sai tuaj yeem ua rau qhov chaw sensor txias dua qhov dew point, ua rau huab cua noo ua rau cov dej zaj duab xis lo rau, uas yuav ua rau cov kua dej ua qias tuaj thaum rov pib dua. Kev ua kom cua sov lossis lub cuab yeej nws tus kheej txo qhov kev pheej hmoo no. Cov txheej txheem ntxuav yuav tsum tau koom ua ke rau hauv cov kav dej lossis lub nkoj tig rov qab kom txo qis kev cuam tshuam kev ua haujlwm.
Rooj 3: Cov Lus Qhia Txog Kev daws teeb meem rau Kev Ntsuas Viscosity Tsis Tu Ncua
| Pom Qhov Txawv Txawv | Tej Yam Uas Yuav Ua Rau Muaj Kev Pabcuam Tsis Zoo Li Qub | Kev Kho Kom Zoo / Kev Qhia Hauv Tebchaws | Qhov Tseem Ceeb ntawm Sensor |
| Kev nyeem ntawv viscosity siab tam sim ntawd, tsis paub meej | Kev ua qias ntawm cov sensor (asphaltenes, cov roj hnyav) lossis cov khoom me me sib sau ua ke | Pib siv cov tshuaj ntxuav kom huv si siv cov tshuaj tsw qab tshwj xeeb. | Kev co siab zaus feem ntau txo qhov ua rau muaj av qias. |
| Viscosity sib txawv heev nrog rau tus nqi ntws | Lub sensor ntsia rau hauv thaj chaw stagnation lossis cov dej ntws yog laminar / tsis sib xws (cov kua tsis yog Newtonian) | Nruab lub sensor ntev kom ncav cuag lub plawv ntawm cov dej ntws; hloov qhov chaw sib luag rau cov dej ntws. | Lub Sensor Ntev Ntxig (Tsim Ntxim). |
| Kev nyeem ntawv drift tom qab pib ua haujlwm | Cov hnab cua/roj uas raug kaw (cov teebmeem ntau theem) | Xyuas kom muaj qhov cua thiab qhov siab sib npaug; khiav dej ntws ib ntus. | Kev nyeem ntawv ceev ceev tib lub sijhawm (SRD) tuaj yeem ntes tau cov roj / qhov tsis muaj dab tsi. |
| Qhov viscosity tsis tshua muaj zog piv rau kev kuaj hauv chaw kuaj mob | Kev puas tsuaj loj heev / kev ua kom nyias ntawm cov polymer / DRA additive | Xyuas kom meej tias cov twj tso kua mis ua haujlwm qeeb qeeb; kho cov txheej txheem npaj cov tshuaj DRA. | Kev ntsuas ywj pheej ntawm tus nqi ntws (Tsim qauv sensor). |
IV. Cov Ntaub Ntawv Tam Sim No Rau Kev Txhim Kho Cov Txheej Txheem thiab Kev Txij Nkawm Ua Ntej
Cov ntaub ntawv real-time streaming los ntawm ib qho kev ntseeg siab heevkev ntsuas viscosity tas mus lilub kaw lus hloov kev tswj hwm kev ua haujlwm los ntawm kev saib xyuas reactive mus rau proactive, kev tswj hwm zoo tshaj plaws hla ntau yam ntawm kev rho tawm thiab kev thauj mus los tsis zoo.
4.1 Kev Tswj Xyuas Kev Txhaj Tshuaj Kom Tseeb
4.1.1 Kev Txo Qhov Kev Rub (DRA) Kev Txhim Kho
Cov Tshuaj Txo Qhov Cuam Tshuam (DRAs) yog siv dav hauv cov roj av nyoos.roj viscositycov kav dej kom txo qhov kev sib txhuam turbulent thiab txo qhov xav tau lub zog twj. Cov neeg sawv cev no, feem ntau yog polymers lossis surfactants, ua haujlwm los ntawm kev ua rau tus cwj pwm shear-thinning hauv cov kua dej. Kev cia siab rau kev ntsuas qhov siab poob kom tswj tau DRA txhaj tshuaj tsis muaj txiaj ntsig vim tias qhov siab poob tuaj yeem cuam tshuam los ntawm qhov kub thiab txias, kev hloov pauv ntawm tus nqi ntws, thiab kev hnav khoom siv dav dav.
Ib qho kev tswj hwm zoo dua siv cov viscosity pom tseeb tiag tiag ua qhov hloov pauv tseem ceeb rau cov tshuaj. Los ntawm kev saib xyuas ncaj qha rau cov kua dej rheology, lub kaw lus tuaj yeem kho qhov nrawm ntawm DRA txhaj tshuaj kom tswj tau cov kua dej ntawm qhov zoo tshaj plaws rheological xeev (piv txwv li, ua tiav lub hom phiaj txo qis hauv viscosity pom tseeb thiab ua kom qhov ntsuas shear-thinning siab tshaj plaws, ). Txoj hauv kev no ua kom ntseeg tau tias qhov kev txo qis rub siab tshaj plaws tau ua tiav nrog kev siv tshuaj tsawg kawg nkaus, ua rau kev txuag nqi ntau. Ntxiv mus, kev saib xyuas tas mus li tso cai rau cov neeg teb xov tooj kom pom thiab txo qhov kev puas tsuaj ntawm DRA, uas tuaj yeem tshwm sim vim muaj cov nqi ntws siab. Kev siv cov twj tso kua mis qis-shear thiab kev saib xyuas viscosity tam sim ntawd ntawm qhov chaw txhaj tshuaj lees paub qhov kev sib kis zoo yam tsis muaj kev puas tsuaj ntawm cov saw polymer uas txo qhov muaj peev xwm txo qis.
4.1.2 Kev Txhim Kho Kev Txhaj Tshuaj Rau Cov Roj Hnyav
Kev dilution yog qhov tseem ceeb rau kev thauj cov roj crude thiab bitumen uas muaj viscous heev, xav tau kev sib xyaw ntawm cov diluents (condensates lossis light crudes) kom ua tiav cov dej sib xyaw uas ua tau raws li cov lus qhia ntawm cov kav dej. Lub peev xwm los cojkev ntsuas viscosity hauv kabmuab cov lus teb tam sim ntawd rau qhov sib xyaw ua ke viscosity (μm).
Cov lus teb rov qab tiag tiag no tso cai rau kev tswj hwm nruj, txuas ntxiv mus rau qhov piv ntawm cov tshuaj diluent txhaj tshuaj (). Vim tias cov tshuaj diluent feem ntau yog cov khoom muaj nqis siab, txo lawv cov kev siv thaum ua raws li cov cai ntawm cov kav dej thiab kev nyab xeeb yog lub hom phiaj tseem ceeb ntawm kev lag luam hauvkev rho tawm roj xuab zebKev soj ntsuam qhov viscosity thiab qhov ceev kuj tseem ceeb heev rau kev kuaj pom cov roj av tsis sib xws thaum lub sijhawm sib xyaw, uas tuaj yeem ua rau muaj kev puas tsuaj sai dua thiab ua rau cov nqi zog nce ntxiv hauv cov txheej txheem tom qab.
4.2 Kev Ntsuas Kev Nqus Dej thiab Kev Txhim Kho Kev Thauj Mus Los Hauv Cov Kav Dej
Kev tswj kom ruaj khov thiab ua haujlwm tau zoo ntawm cov roj av tsis zoo yog qhov nyuaj vim lawv nyiam hloov pauv theem thiab poob kev sib txhuam ntau. Cov ntaub ntawv viscosity tiag tiag yog lub hauv paus rau cov tswv yim niaj hnub no.
4.2.1 Kev Xam Qhov Siab Tseeb
Qhov viscosity yog qhov tseem ceeb rau cov qauv hydraulic uas xam cov kev poob ntawm kev sib txhuam thiab cov qauv siab. Rau cov roj nyoos, qhov twg cov khoom tuaj yeem hloov pauv ntau heev ntawm ib thaj chaw mus rau lwm qhov, cov ntaub ntawv txuas ntxiv mus, qhov tseeb ua kom ntseeg tau tias cov qauv hydraulic ntawm cov kav dej tseem tuaj yeem kwv yees tau thiab ntseeg tau.
4.2.2 Txhim Kho Cov Txheej Txheem Tshawb Nrhiav Qhov Xaus
Cov txheej txheem nrhiav kev xau niaj hnub no vam khom rau Real Time Transient Model (RTTM) kev tshuaj xyuas, uas siv cov ntaub ntawv siab thiab ntws los txheeb xyuas qhov tsis zoo uas qhia txog kev xau. Vim tias viscosity cuam tshuam ncaj qha rau qhov poob siab thiab kev ntws dynamics, kev hloov pauv ntuj tsim hauv cov khoom ntawm cov roj nyoos tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv hauv cov qauv siab uas zoo li kev xau, ua rau muaj kev ceeb toom cuav ntau. Los ntawm kev koom ua ke lub sijhawm tiag tiagkev ntsuas viscosity tas mus licov ntaub ntawv, RTTM tuaj yeem hloov kho nws tus qauv kom haum rau cov kev hloov pauv ntawm cov vaj tse no. Qhov kev txhim kho no ua rau lub kaw lus nrhiav kev xau zoo dua thiab ntseeg tau, ua rau muaj kev suav cov nqi xau thiab qhov chaw raug dua thiab txo qhov kev pheej hmoo ua haujlwm.
4.3 Kev Twj Tso Kua Dej thiab Kev Txij Nkawm Ua Ntej
Qhov xwm txheej rheological ntawm cov kua dej cuam tshuam loj heev rau kev thauj khoom thiab kev ua haujlwm ntawm cov khoom siv twj. Cov ntaub ntawv viscosity tiag tiag ua rau muaj kev txhim kho thiab kev saib xyuas raws li qhov xwm txheej.
4.3.1 Kev Ua Haujlwm Zoo thiab Kev Tswj Cavitation
Thaum cov kua viscosity nce ntxiv, lub zog poob hauv lub twj tso kua mis nce ntxiv, ua rau kev ua haujlwm hydraulic qis dua thiab kev siv hluav taws xob ntau ntxiv kom tswj tau qhov ntws. Kev saib xyuas viscosity tas mus li tso cai rau cov neeg ua haujlwm taug qab qhov ua haujlwm ntawm lub twj tso kua mis thiab kho cov tsav tsheb ceev sib txawv kom ntseeg tau tias muaj kev ua haujlwm zoo tshaj plaws thiab tswj kev siv hluav taws xob.
Tsis tas li ntawd xwb, cov viscosity siab ua rau muaj kev pheej hmoo ntawm cavitation. Cov kua viscosity siab ua rau lub siab poob ntawm lub twj tso kua mis nqus, hloov qhov nkhaus ntawm lub twj tso kua mis thiab ua rau Net Positive Suction Head Required (NPSHr). Yog tias NPSHr xav tau raug kwv yees qis dua - ib qho xwm txheej uas tshwm sim thaum siv cov ntaub ntawv viscosity static lossis qeeb - lub twj tso kua mis ua haujlwm ze rau qhov chaw cavitation, ua rau muaj kev puas tsuaj rau lub cev.kev ntsuas viscosity hauv kabmuab cov ntaub ntawv tsim nyog los xam qhov NPSHr kho kom raug, kom ntseeg tau tias lub twj tso kua mis tswj tau qhov kev ua haujlwm zoo thiab tiv thaiv cov khoom siv hnav thiab ua tsis tiav.
4.3.2 Kev Tshawb Pom Qhov Txawv Txawv
Cov ntaub ntawv viscosity muab ib txheej txheej muaj zog rau kev saib xyuas ua ntej. Kev hloov pauv tsis zoo hauv viscosity (piv txwv li, kev nce ntxiv sai sai vim yog kev noj cov khoom me me, lossis kev txo qis vim yog qhov nce ntxiv ntawm cov tshuaj diluent lossis cov roj tawg) tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv hauv cov twj tso kua mis lossis cov teeb meem sib xws ntawm cov kua. Kev koom ua ke cov ntaub ntawv viscosity nrog cov kev ntsuas kev saib xyuas ib txwm muaj, xws li cov teeb liab siab thiab kev co, tso cai rau kev kuaj pom qhov tsis zoo thiab kev kuaj mob ua txhaum sai dua thiab raug dua, tiv thaiv kev ua tsis tiav hauv cov khoom siv tseem ceeb xws li cov twj tso kua mis.
Rooj 4: Daim Ntawv Teev Cov Ntaub Ntawv Siv Viscosity Tam Sim No hauv Kev Ua Haujlwm Roj Tsis Zoo Li Qub
| Thaj Chaw Ua Haujlwm | Kev Txhais Lus Txog Viscosity | Kev Txhim Kho Qhov Tshwm Sim | Qhov Ntsuas Kev Ua Tau Zoo (KPI) |
| Kev Txo Qhov Cuam Tshuam (Cov Kav Dej) | Qhov viscosity txo qis tom qab txhaj tshuaj muaj feem cuam tshuam nrog kev ua haujlwm ntawm shear-thinning. | Txo cov tshuaj ntau dhau thaum tswj cov dej ntws zoo tshaj plaws. | Txo Lub Zog Twj Tso Kua Dej (kWh/bbl); Txo Qhov Siab Poob. |
| Kev sib xyaw ua ke ntawm cov tshuaj diluent (Cov Cuab Yeej Ntsuas Roj Viscosity) | Lub voj voog teb sai sai ua kom ntseeg tau tias qhov sib tov sib xyaw ua tiav. | Kev lees paub txog kev ua raws li cov lus qhia ntawm cov kav dej thiab txo cov nqi diluent. | Kev Sib Xws ntawm Cov Khoom Tawm Viscosity Index (VI); Diluent/Roj Piv. |
| Kev Saib Xyuas Kev Noj Qab Haus Huv ntawm Twj Tso Kua Mis | Kev hloov pauv ntawm viscosity lossis oscillation uas tsis paub meej. | Kev ceeb toom ua ntej ntawm cov kua dej tsis sib xws, kev nkag mus, lossis qhov pib cavitation; qhov zoo tshaj plaws NPSHr margin. | Txo lub sijhawm tsis ua haujlwm uas tsis tau npaj tseg; Kev Siv Hluav Taws Xob Zoo Tshaj Plaws. |
| Kev Ntsuas Kev Nqus Dej (Kev Ntsuas Viscosity Txuas Ntxiv Mus) | Muaj tseeb rau kev xam qhov kev poob ntawm kev sib txhuam thiab qhov tseeb ntawm tus qauv ib ntus. | Txo qhov kev pheej hmoo ntawm kev thaiv cov kav dej; txhim kho qhov rhiab heev ntawm kev kuaj pom qhov xau. | Qhov Tseeb ntawm Tus Qauv Kev Ntsuas Kev Nqus Dej; Txo Cov Lus Ceeb Toom Cuav. |
Xaus Lus thiab Cov Lus Qhia
Qhov txhim khu kev qha thiab raugkev ntsuas viscosity tas mus lintawm cov hydrocarbons tsis zoo - tshwj xeebviscosity ntawm shale rojthiab cov kua dej los ntawmkev rho tawm roj xuab zeb—tsis yog tsuas yog qhov yuav tsum tau ua xwb tab sis yog qhov tseem ceeb rau kev ua haujlwm thiab kev lag luam zoo. Cov teeb meem uas tshwm sim los ntawm kev ua haujlwm siab heev, kev coj tus cwj pwm tsis yog Newtonian nyuaj, cov yam ntxwv ntawm kev ntxhov siab, thiab kev hem thawj ntawm kev ua qias tuaj thiab kev puas tsuaj ua rau cov thev naus laus zis ntsuas kab ib txwm tsis siv lawm.
Advanced resonant los yogcov ntsuas vibratingsawv cev rau cov thev naus laus zis tsim nyog tshaj plaws rau qhov kev pabcuam no vim lawv cov txiaj ntsig tsim qauv tseem ceeb: tsis muaj qhov txav mus los, kev ntsuas tsis sib cuag, kev tiv thaiv siab rau kev sib txhuam (ntawm cov txheej tawv), thiab kev tiv thaiv sab hauv rau kev hloov pauv ntawm cov dej ntws. Lub peev xwm ntawm cov cuab yeej niaj hnub los ntsuas viscosity, kub, thiab ceev tib lub sijhawm (SRD) yog qhov tseem ceeb rau kev tau txais qhov tseeb dynamic viscosity hauv cov kwj deg multiphase thiab ua kom muaj kev tswj hwm cov kua dej tiav.
Kev siv txoj kev npaj ua ntej yuav tsum tau ua tib zoo saib xyuas qhov geometry ntawm kev teeb tsa, nyiam siv cov sensors ntev uas ntxig rau hauv T-pieces thiab lub luj tshib kom tsis txhob muaj cov cheeb tsam tsis txav uas muaj nyob rau hauv cov kua dej uas ua rau muaj kev ntxhov siab. Kev ua haujlwm ntev yog tau txais kev nyab xeeb los ntawm kev saib xyuas raws li kev qhia siv cov tshuaj tsw qab tshwj xeeb uas tsim los nkag mus thiab faib cov hydrocarbon fouling hnyav.
Kev siv cov ntaub ntawv viscosity tiag tiag txav mus dhau qhov kev saib xyuas yooj yim, ua rau muaj kev tswj hwm kaw-loop zoo rau cov txheej txheem tseem ceeb. Cov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm kev ua kom zoo dua suav nrog kev txo qis kev siv tshuaj hauv kev txo qis los ntawm kev tswj hwm mus rau lub xeev rheological, ua kom zoo dua kev siv diluent hauv kev sib xyaw ua haujlwm, ua kom pom tseeb ntawm RTTM-raws li kev kuaj pom qhov xau, thiab tiv thaiv kev ua tsis tiav ntawm kev siv tshuab los ntawm kev ua kom cov twj tso kua mis ua haujlwm hauv cov npoo NPSHr nyab xeeb kho dynamically rau cov kua viscosity. Kev nqis peev hauv kev ruaj khov, txuas ntxiv muskev ntsuas viscosity hauv kabyog ib lub tswv yim tseem ceeb rau kev ua kom muaj txiaj ntsig zoo tshaj plaws, txo cov nuj nqis ua haujlwm, thiab xyuas kom meej tias muaj kev ntws zoo hauv kev tsim roj thiab kev thauj mus los tsis zoo.
Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Kaum Hli-11-2025
