降低M5600耐酸流變儀校驗成本可行性分析

劉 靜 劉國鳳 李 莉 汪 志

(1．中國石油新疆油田公司實驗檢測研究院 2.中國石油新疆油田公司工程技術研究院)

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耐酸流變儀進行此項工作。

為保證檢測數(shù)據(jù)的精確性，要求儀器校驗每月1次。M5600的校驗原本是用進口標油來進行，精度高，準確性好，標油穩(wěn)定性好，但也存在一些弊端，主要是進口標油價格貴、購買周期長(3個月左右)、保質期短(1年)。進口標油、導熱油均為5000元/500 mL，加之儀器校驗周期短，因此儀器校驗成本高，不適宜儀器的高效率運行，延誤實驗進程，導致不能及時完成實驗分析任務。為了克服這些缺點，在實際工作中，經(jīng)過實驗摸索，發(fā)現(xiàn)用國產(chǎn)標油代替進口標油來對M5600耐酸流變儀進行校驗是可行的，實驗誤差能夠滿足校驗要求，并且國產(chǎn)標油價格是500元/500 mL，可以很大地降低校驗成本。

1 基礎實驗

1.1 導熱油測試

分別用進口導熱油和國產(chǎn)導熱油做相同的測試，實驗條件為程序升溫到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。結果見圖1、圖2。

圖1用進口導熱油測試中黏度、溫度、剪切速率的關系

圖2用國產(chǎn)導熱油測試中黏度、溫度、剪切速率的關系

通過這兩個實驗測試可以發(fā)現(xiàn)，更換加熱介質導熱油，對溫度控制沒有影響，對檢測結果也沒有影響，因此可以用國產(chǎn)導熱油代替進口導熱油。

1.2 M5600耐酸流變儀自校驗

M5600耐酸流變儀自校驗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。進口標油是由美國GRCE公司提供，從20 ℃到40 ℃之間每上升0.1 ℃都有標準值可參考(圖3 )。而國產(chǎn)標油未給出變化1 ℃的黏度值，只給出了定值溫度20 ℃下的標油標準值(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標油粘度值

圖4 GBW13607標油粘度值

(1)實驗儀器

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進口標油進行測試，結果見表1。

經(jīng)過比較，HAAKE M1ARS流變儀測得的進口標油黏度值最接近標準值，選擇HAAKE MARS流變儀來測量國產(chǎn)標油變化1 ℃的黏度值。

(2)國產(chǎn)標油黏度值的確定

HAAKE MARS流變儀經(jīng)過校驗后，測國產(chǎn)標油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油的測試結果

2 測試實驗結果分析

2．1 進口標油黏度測試

在測試條件為23.3℃、170 S-1、10 min下，M5600經(jīng)過國產(chǎn)標油GBW13607(0712)校驗后，測200 cp進口標油的黏度圖5：

表5 M5600經(jīng)國產(chǎn)標油校驗后23.3℃測200cp進口標油曲線

在測試條件為23.9 ℃、170 S-1 、10 min下，M5600經(jīng)過國產(chǎn)標油GBW13607(0712)校驗后，測200 cp進口標油的黏度如圖6。

圖6 M5600經(jīng)國產(chǎn)標油標定后23.9℃測200 cp進口標油曲線

2.2 測試結果比對分析

見表2。

表2 進口標油黏度測試結果比對

由表2可看出：M5600經(jīng)國產(chǎn)標油標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，提高實驗準確度，目前間隔采用國產(chǎn)標油、進口標油輪換校驗的方法，即：一次用國產(chǎn)標油校驗，下次則用進口標油校驗，效果比較理想。

3 校驗成本分析

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

4 結論

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

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

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