降低M5600耐酸流变仪校验成本可行性分析

时间：2024-07-28

刘静刘国凤李莉汪志

(1．中国石油新疆油田公司实验检测研究院 2.中国石油新疆油田公司工程技术研究院)

0 引言

酸化压裂是油田重要增产措施之一，酸化压裂液性能关系着施工的成败，因此压裂酸化用液的性能评价非常重要。普通的流变仪由于受耐温、耐酸、耐压的条件限制，无法完成酸液流变性能的测试，目前新疆油田是用美国GRCE公司生产的M5600耐酸流变仪进行此项工作。

为保证检测数据的精确性，要求仪器校验每月1次。M5600的校验原本是用进口标油来进行，精度高，准确性好，标油稳定性好，但也存在一些弊端，主要是进口标油价格贵、购买周期长(3个月左右)、保质期短(1年)。进口标油、导热油均为5000元/500 mL，加之仪器校验周期短，因此仪器校验成本高，不适宜仪器的高效率运行，延误实验进程，导致不能及时完成实验分析任务。为了克服这些缺点，在实际工作中，经过实验摸索，发现用国产标油代替进口标油来对M5600耐酸流变仪进行校验是可行的，实验误差能够满足校验要求，并且国产标油价格是500元/500 mL，可以很大地降低校验成本。

1 基础实验

1.1 导热油测试

分别用进口导热油和国产导热油做相同的测试，实验条件为程序升温到120 ℃，剪切速率为40 S-1，剪切15 min；剪切速率为100 S-1，剪切10 min；剪切速率为170 S-1，剪切5 min。结果见图1、图2。

图1用进口导热油测试中黏度、温度、剪切速率的关系

图2用国产导热油测试中黏度、温度、剪切速率的关系

通过这两个实验测试可以发现，更换加热介质导热油，对温度控制没有影响，对检测结果也没有影响，因此可以用国产导热油代替进口导热油。

1.2 M5600耐酸流变仪自校验

M5600耐酸流变仪自校验需要确定常温下两个相差1℃的黏度值是否满足仪器误差要求。进口标油是由美国GRCE公司提供，从20 ℃到40 ℃之间每上升0.1 ℃都有标准值可参考(图3 )。而国产标油未给出变化1 ℃的黏度值，只给出了定值温度20 ℃下的标油标准值(图4)，因此需要用其他流变仪来确定此值。

Certified Calibration Fluil Grace lnsrument Company

图3 200cp标油粘度值

图4 GBW13607标油粘度值

(1)实验仪器

在25.6 ℃、170S-1剪切10 min条件下，分别用MCR301流变仪(奥地利安东帕公司)、HAAKE MARS流变仪(赛默飞世尔科技公司)、HAAKRS150流变仪(赛默飞世尔科技公司)对200 cp进口标油进行测试，结果见表1。

经过比较，HAAKE M1ARS流变仪测得的进口标油黏度值最接近标准值，选择HAAKE MARS流变仪来测量国产标油变化1 ℃的黏度值。

(2)国产标油黏度值的确定

HAAKE MARS流变仪经过校验后，测国产标油GBW13607(0712) ，测得23.3 ℃和24.3 ℃下的黏度值分别为 183.2 cp和186.4 cp。

表1 不同流变仪对相同标油的测试结果

2 测试实验结果分析

2．1 进口标油黏度测试

在测试条件为23.3℃、170 S-1、10 min下，M5600经过国产标油GBW13607(0712)校验后，测200 cp进口标油的黏度图5：

表5 M5600经国产标油校验后23.3℃测200cp进口标油曲线

在测试条件为23.9 ℃、170 S-1 、10 min下，M5600经过国产标油GBW13607(0712)校验后，测200 cp进口标油的黏度如图6。

图6 M5600经国产标油标定后23.9℃测200 cp进口标油曲线

2.2 测试结果比对分析

见表2。

表2 进口标油黏度测试结果比对

由表2可看出：M5600经国产标油标定后测得样品的最大相对误差为3.00%，满足仪器误差允许范围(小于8%)的要求。由于国产标油在一定条件下稳定性相对差一些，为了保证仪器的测量精度，提高实验准确度，目前间隔采用国产标油、进口标油轮换校验的方法，即：一次用国产标油校验，下次则用进口标油校验，效果比较理想。