一种低温高黏流体密度的测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种密度的测量方法，特征设及一种低溫高黏流体密度的测量方法， 属于石油开采技术领域。
【背景技术】
[0002] 黏度(P)是原油的重要基础性质，API用密度划分原油品味。在原油开发过程中，原 油密度的大小对效果有极大的影响。然而，稠油在低溫（10-40°C)时粘黏度极大，有的超稠 油在50°C时粘黏度达μe[10，100]X104mPa·s。
[0003] 目前，测量高黏度流体的方法包括采用密度计和比重瓶法等。
[0004] Wantonpaar为代表的数字型密度计可W很方便的测量不同溫度下的流体密度 (在其量程范围内），其内部装有U型振动试样管和电子激发、振动频率计量、恒溫控制等模 块。测定过程中，把少量液体样品注入到振动试样管中，试样管质量的变化引起振动频率的 变化，结合标定数据计算样品的密度。具有精度高、操作简单的特点。但是，由于常溫下稠油 的黏度极高，导致U型振动试样管无法正常工作。
[0005] 比重瓶法是另外一种常规的测量原油密度的方法。通过逐步提高环境溫度，内部 流体膨胀后通过瓶口上的毛细管自然排出，从而修正比重瓶自身的热膨胀效应。但是，测量 流体黏度过高时，毛细管排液困难，容易将瓶盖顶起、胀破，导致实验失败。
[0006] 为此，针对低溫条件下，高黏度的原油设计一种新的测量密度的方法是本领域亟 待解决的技术问题之一。
【发明内容】
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低溫高黏流体密度的测量方 法，该测量方法可W测量低溫区（10°C-40°C)特稠油、超稠油的密度，为油藏工程方案设计 提供关键的基础参数，准确判断超稠油的类别。
[000引为了达到上述目的，本发明提供了一种低溫高黏流体密度的测量方法，该测量方 法包括W下步骤：
[0009 ]对低溫局黏流体进行加热；
[0010] 在测量溫度下，向容器中加入加热后的低溫高黏流体，称重，记为m2;
[0011]将水加入到所述容器中，补充容器内液体的体积至Vi;
[0012] 求得加入的水的体积V3,得到加入的低溫高黏流体的体积Vo;
[0013] 求得低溫高黏流体的密度PT0,完成低溫高黏流体密度的测量。
[0014] 本发明的上述测量方法中，优选地，当低溫高黏流体为原油时，加热至80°C;当低 溫高黏流体为超稠油时，加热至90°C。
[001引本发明的上述现慢方法中，优选地，加入的低溫高黏流体的体积V日=V^3。
[0016] 本发明的上述测量方法中，优选地，根据公式
，得到低溫高黏流体的 密度PTo，其中，m日为容器的质量，单位为g;m2为容器与加入的低溫高黏流体的总质量，单位 为g;Vo为加入的低溫高黏流体的体积，单位为mL。
[0017] 本发明的上述测量方法中，优选地，所述容器为带有刻度的容器。
[0018] 本发明的上述测量方法中，优选地，该测量方法具体包括W下步骤：
[0019] 对带有刻度的容器进行称重，质量记为mo,对低溫高黏流体进行加热；
[0020] 测量溫度下，将加热后的低溫高黏流体加入到带有刻度的容器中，称重为m2,将带 有刻度的容器放入恒溫箱内降溫至测量溫度；
[0021] 向装有加热后的低溫高黏流体的带有刻度的容器中加入测量溫度下的水，直至带 有刻度的容器的读数为VI，称重为m3,求得带有刻度的容器在体积读数为Vi处的真实体积 V2；；
[0022] 加入的低溫高黏流体的体积为：
得到低溫高黏流体的密度为：
其中，m3为带有刻度的容器、加入的低溫高黏流体与加入的水的总质量，单 位为g;m2为带有刻度的容器与加入的低溫高黏流体的总质量，单位为g;m日为带有刻度的容 器的质量，单位为g;PTw为测量溫度下水的密度，单位为g/mL;PT日为测量溫度下低溫高黏流 体的密度，单位为g/mL，完成对低溫高黏流体密度的测量。
[0023] 本发明的上述测量方法中，优选地，带有刻度的容器在体积读数为Vi处的真实体 积V2,按照W下步骤得到：
[0024] 将带有刻度的容器置于恒溫箱内，加水后至VI，称重记为mi，根据各个溫度下水的 密度，得到测量溫度下带有刻度的容器的指定体积Vi时对应的真实体积
PTW为 测量溫度下水的密度，单位为g/mLm日为带有刻度的容器的质量，单位为g;mi为带有刻度的 容器与加入的水的总质量，单位为g。
[0025] 本发明的上述测量方法中，优选地，所述测量溫度为10°C-40°C。
[0026] 本发明的上述测量方法中，优选地，所述带有刻度的容器为量筒。
[0027] 本发明的上述测量方法中，对低溫高黏流体进行加热的目的是使低溫高黏流体具 有一定的流动性，但不能溫度过高，导致其发生化学变化。
[0028] 本发明提供的上述测量方法，将低溫高黏流体加热后，称量出低溫高黏流体的质 量;然后用已知不同溫度下密度的水来补足量筒，至液位读数为量程处，并得出补足用水的 质量，进一步得到补足水的体积，从而求得低溫高黏流体的体积，最后由低溫高黏流体的质 量和体积计算出低溫高黏流体的密度。本发明提供的上述测量方法具体包括W下步骤：
[00巧]准备50mL量筒一支，蒸馈水1OOmL，恒溫箱，原油约50ιΛ;
[0030] 量筒称重，质量为mo,对原油加热至80°C，若为超稠油，则加热至90°C;
[0031] 对量筒指定一个清晰的刻度Vi，为了后续操作方便与准确，Vi为满量程50mL，读数 W液位下凹低点为准;将量筒置于恒溫箱内，加蒸馈水后至VimL左右，设置好恒溫箱溫度后 平衡一段时间，期间多次使用高精度移液器增补或移除少量蒸馈水，直至量筒内蒸馈水的 体积读数为Vi为止。此时称重，记为mi，由于各个溫度下水的密度已知，可W换算出当前溫度 下量筒的特定Vi读数时对应的真实体积
倒掉量筒内的水后烘干，直至重量为 mo；
[0032] 将加热后的低溫高黏流体缓慢导入量筒内，约至满量程的1/2处，称重m2,将量筒 放入恒溫箱内降溫至测试溫度(如20°C)，平衡一段时间备用；
[0033] 用已知密度且低溫下流动性好的蒸馈水来补足体积（用精确计量水的体积来间接 计算出无流动性的低溫高黏流体的体积），向装有低溫高黏流体的量筒中加入同溫度下的 水，为了达到精确的目的，使实用高精度移液器，直至量筒读数为Vi。
[0034] 平衡后，称重m3,则低溫高黏流体的体积为：
则低溫高黏流体的密 度为：
其中,PTW为测量溫度下水的密度，PT0为测量溫度下低溫高黏流体的密 度。
[0035] 本发明提供的上述测量方法同样适用于其它低溫时黏度极高的流体的密度测量。
[0036] 本