[实用新型]粘稠流体间界面剪切粘度测定装置

说明书

本实用新型涉及一种粘稠性液体间界面剪切粘度测定装置，属于石油开采中驱油剂界面性质测定装置。

目前，国内外测定一般液体间界面剪切粘度的深环空沟槽式界面粘度装置由两部分组成，旋转的平底圆盘和静止的环形槽，两者之间的间隙小于0.2mm，环形槽宽度为y₀。测定时将两种液体装入环形槽内，使下相液体深度(x₀)和上相液体深度(x₁)满足测定条件，在底盘恒速(一般小于2rpm)转动下测定液液界面中心线上的转速，由相应的计算公式求得液液界面的界面剪切粘度。该方法存在如下一些问题：①对于粘稠性流体，如聚合物溶液，在满足测定条件下，液液界面处的转速很慢，甚至不流动或倒流，不能测定出界面转速；通常的解决办法是适当提高旋转底盘的转速(大于2.0rpm)。但提高速度将在一定程度上破坏“环空中流体流动为稳定的层流”的基本假设。虽然至今还不能确切知道底盘转速提高到多大就完全破坏了该假设条件，但D.T.Wasan曾经从理论分析和实验测试中证实，当底盘转速增加到2.0rpm时，就对测量结果产生影响。②很难保证环形槽与旋转盘的同心度、间隙精度和下相液体的深度测量精度。目前的方法是，用一根定心杆和三根螺杆将静止的环形槽与旋转底盘连为一体，用定心杆来保证同心度；通过调节螺丝来控制环形槽端面与旋转底盘底面之间的间隙；采用标尺通过直读法测定液相深度。其不足之处在于既难以操作，又不能满足精度要求。

本实用新型的目的是要提供一种改进的深环空界面粘度测定装置，它能准确测定象聚合物溶液与原油这样的粘稠性流体之间的界面剪切粘度。

本实用新型的目的是这样实现的：该粘稠流体间界面剪切粘度测定装置，是由法兰盘1、空心套2、环形槽3、旋转底盘4、活动悬背5组成。其主要特征在于：环形槽3是由法兰盘1和空心套2构成。在法兰盘1的内端面有一个十字标志8，在旋转底盘4有一个十字标志7，还有一个调节同心度和间隙的三维微调纹6，以及测定液体深度的探针9、千分尺10和导电显示仪11组成的深度测量仪。环形槽3由活动悬背5悬挂，活动悬背上安装有调节垂向高度和水平距离的三维微调仪6；由探针9用千分尺10与导电显示仪11根据流体间导电性的巨大差异来准确测定两相液体间界面的位置，从而准确获得两相液体深度。通过理论分析，解除液相深度限制条件，可以保证在低的底盘转速下测得两相液体间界面中心线上的转速，解决了现有同类装置中测量精度差的问题，满足了对粘稠性流体间界面剪切粘度进行测定的要求。

本实用新型与现有技术相比具有下列优点：①因为使静止的环形槽与旋转的底盘之间无任何连接，所以在保证同心度上操作更灵活。②提高了对液相深度的测量精度，并从理论分析上解除了液相深度限制条件，所以可以保证在很低的底盘转速下测得液液界面中心线上的转速，满足了对粘稠性流体间界面剪切粘度进行测定的要求。

图1是粘稠性流体间界面剪切粘度测定装置的结构示意图，图2是结构示意图的剖面图A-A，图3是结构示意图的剖面图B-B，图4是测定液相深度的结构示意图。

下面结合图1、图2、图3和图4详细说明依据本实用新型提出的具体装置的具体实现。

本装置包括一个由法兰盘1和空心套2构成的静止环形槽3主体，法兰盘1与三维微调仪6、活动悬背5相连。在法兰盘1的中心标有十字标志8。实验时在水平方向调节三维微调仪6(如图1中箭头所示)，使法兰盘十字标志8与旋转底盘十字标志7重合，以保证环形槽3与旋转底盘4的同心度。再沿纵向微调三维微调仪6，使环形槽3端面与旋转底盘4的间隙满足要求。将两种液体装入环形槽3内，在旋转底盘4低速转动下(1.0～1.5rpm)测定液液界面中心线上的转速。然后用图2所示的液相深度测量仪测定两相液体深度。它由探针9、千分尺10和导电显示仪11组成。测量时先将探针9与旋转底盘4接触，从千分尺10读取刻度，再旋转千分尺旋钮将探针9向上提，读取导电显示仪11读数发生突变时所对应于千分尺10的刻度，两者之差即为下相液体深度。同样原理测量上相液体深度。用相应的计算方法求得液液界面的界面剪切粘度。