劉 靜 劉國鳳 李 莉 汪 志

(1．中國石油新疆油田公司實(shí)驗(yàn)檢測研究院 2.中國石油新疆油田公司工程技術(shù)研究院)

0 引言

酸化壓裂是油田重要增產(chǎn)措施之一，酸化壓裂液性能關(guān)系著施工的成敗，因此壓裂酸化用液的性能評價非常重要。普通的流變儀由于受耐溫、耐酸、耐壓的條件限制，無法完成酸液流變性能的測試，目前新疆油田是用美國GRCE公司生產(chǎn)的M5600耐酸流變儀進(jìn)行此項(xiàng)工作。

為保證檢測數(shù)據(jù)的精確性，要求儀器校驗(yàn)每月1次。M5600的校驗(yàn)原本是用進(jìn)口標(biāo)油來進(jìn)行，精度高，準(zhǔn)確性好，標(biāo)油穩(wěn)定性好，但也存在一些弊端，主要是進(jìn)口標(biāo)油價格貴、購買周期長(3個月左右)、保質(zhì)期短(1年)。進(jìn)口標(biāo)油、導(dǎo)熱油均為5000元/500 mL，加之儀器校驗(yàn)周期短，因此儀器校驗(yàn)成本高，不適宜儀器的高效率運(yùn)行，延誤實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，導(dǎo)致不能及時完成實(shí)驗(yàn)分析任務(wù)。為了克服這些缺點(diǎn)，在實(shí)際工作中，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)摸索，發(fā)現(xiàn)用國產(chǎn)標(biāo)油代替進(jìn)口標(biāo)油來對M5600耐酸流變儀進(jìn)行校驗(yàn)是可行的，實(shí)驗(yàn)誤差能夠滿足校驗(yàn)要求，并且國產(chǎn)標(biāo)油價格是500元/500 mL，可以很大地降低校驗(yàn)成本。

1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

1.1 導(dǎo)熱油測試

分別用進(jìn)口導(dǎo)熱油和國產(chǎn)導(dǎo)熱油做相同的測試，實(shí)驗(yàn)條件為程序升溫到120 ℃，剪切速率為40 S-1，剪切15 min；剪切速率為100 S-1，剪切10 min；剪切速率為170 S-1，剪切5 min。結(jié)果見圖1、圖2。

圖1用進(jìn)口導(dǎo)熱油測試中黏度、溫度、剪切速率的關(guān)系

圖2用國產(chǎn)導(dǎo)熱油測試中黏度、溫度、剪切速率的關(guān)系

通過這兩個實(shí)驗(yàn)測試可以發(fā)現(xiàn)，更換加熱介質(zhì)導(dǎo)熱油，對溫度控制沒有影響，對檢測結(jié)果也沒有影響，因此可以用國產(chǎn)導(dǎo)熱油代替進(jìn)口導(dǎo)熱油。

1.2 M5600耐酸流變儀自校驗(yàn)

M5600耐酸流變儀自校驗(yàn)需要確定常溫下兩個相差1℃的黏度值是否滿足儀器誤差要求。進(jìn)口標(biāo)油是由美國GRCE公司提供，從20 ℃到40 ℃之間每上升0.1 ℃都有標(biāo)準(zhǔn)值可參考(圖3 )。而國產(chǎn)標(biāo)油未給出變化1 ℃的黏度值，只給出了定值溫度20 ℃下的標(biāo)油標(biāo)準(zhǔn)值(圖4)，因此需要用其他流變儀來確定此值。

Certified Calibration Fluil Grace lnsrument Company

圖3 200cp標(biāo)油粘度值

圖4 GBW13607標(biāo)油粘度值

(1)實(shí)驗(yàn)儀器

在25.6 ℃、170S-1剪切10 min條件下，分別用MCR301流變儀(奧地利安東帕公司)、HAAKE MARS流變儀(賽默飛世爾科技公司)、HAAKRS150流變儀(賽默飛世爾科技公司)對200 cp進(jìn)口標(biāo)油進(jìn)行測試，結(jié)果見表1。

經(jīng)過比較，HAAKE M1ARS流變儀測得的進(jìn)口標(biāo)油黏度值最接近標(biāo)準(zhǔn)值，選擇HAAKE MARS流變儀來測量國產(chǎn)標(biāo)油變化1 ℃的黏度值。

(2)國產(chǎn)標(biāo)油黏度值的確定

HAAKE MARS流變儀經(jīng)過校驗(yàn)后，測國產(chǎn)標(biāo)油GBW13607(0712) ，測得23.3 ℃和24.3 ℃下的黏度值分別為 183.2 cp和186.4 cp。

表1 不同流變儀對相同標(biāo)油的測試結(jié)果

2 測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2．1 進(jìn)口標(biāo)油黏度測試

在測試條件為23.3℃、170 S-1、10 min下，M5600經(jīng)過國產(chǎn)標(biāo)油GBW13607(0712)校驗(yàn)后，測200 cp進(jìn)口標(biāo)油的黏度圖5：

表5 M5600經(jīng)國產(chǎn)標(biāo)油校驗(yàn)后23.3℃測200cp進(jìn)口標(biāo)油曲線

在測試條件為23.9 ℃、170 S-1 、10 min下，M5600經(jīng)過國產(chǎn)標(biāo)油GBW13607(0712)校驗(yàn)后，測200 cp進(jìn)口標(biāo)油的黏度如圖6。

圖6 M5600經(jīng)國產(chǎn)標(biāo)油標(biāo)定后23.9℃測200 cp進(jìn)口標(biāo)油曲線

2.2 測試結(jié)果比對分析

見表2。

表2 進(jìn)口標(biāo)油黏度測試結(jié)果比對

由表2可看出：M5600經(jīng)國產(chǎn)標(biāo)油標(biāo)定后測得樣品的最大相對誤差為3.00%，滿足儀器誤差允許范圍(小于8%)的要求。由于國產(chǎn)標(biāo)油在一定條件下穩(wěn)定性相對差一些，為了保證儀器的測量精度，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，目前間隔采用國產(chǎn)標(biāo)油、進(jìn)口標(biāo)油輪換校驗(yàn)的方法，即：一次用國產(chǎn)標(biāo)油校驗(yàn)，下次則用進(jìn)口標(biāo)油校驗(yàn)，效果比較理想。

3 校驗(yàn)成本分析

依工作規(guī)則，每月校驗(yàn)儀器一次，每次標(biāo)油用量為100 mL，導(dǎo)熱油用量為20 mL，若全用進(jìn)口標(biāo)油、進(jìn)口導(dǎo)熱油校驗(yàn)，則總成本約為15000元(只計標(biāo)油費(fèi)用)；若間隔采用國產(chǎn)標(biāo)油與進(jìn)口標(biāo)油來校驗(yàn)，則總成本約為7000元。成本降低效果明顯，且滿足儀器校驗(yàn)要求。

4 結(jié)論

用國產(chǎn)標(biāo)油來校驗(yàn)M5600耐酸流變儀，既能滿足儀器校驗(yàn)要求，又能明顯降低工作成本，值得推廣。

1 李海敏, 霍燕.哈克轉(zhuǎn)矩流變儀及其應(yīng)用[J]. 中國氯堿, 2012,( 9) .

2 張翠林.MCR 301流變儀使用經(jīng)驗(yàn)[J].新疆石油科技,2012,12(01).