Устройство для измерения изотермического коэффициента сжимаемости жидкости

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиия

Социалистическим

Республик (И)579562 (6l) дополнительное к авт. свид-ву(И) Замвлено 130575 (31) 21зь880/26 с присоединением заявки Ю— (И) Приоритет (43) Опубликовано 05.11.77. бюллетемь ph 41 (6э) лэ. Na, Ст 01Й 7/14

Гэцибэпэвй ээаиэт

Вэээтэ аэбэбтбэб ВЮ

N иээа эбэбуэтэпа э эпрмтэй (ВЗ) УДК 54.084, (088.8) (46) Дата опубликования описания 2811.77 (72) Авторы изобретения Н.Н, Репин, Е.П. Сенцова, и А, Гильманшнна, A.Ã. Хамзина и А.П. Белоусов(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов. (54j УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО .КОЭФФИЦИЕНТА СЖИМАЕМОСТИ ЕИДКОС .ГИ

Изобретение относится к области добычи и транспорта нефти для изучения свойств межфаэных слоев многокомпонентных жидких смесей, в частности к устройствам для измерения нзотермнческого коэффициента саимаемостн однородных жидкостей и эмульсий.

Известны устройства для исследования сжимаемости и коэффициента термического расширения смесей жидкостей, таких как пластовые водонефтяные смеси 1, f 21, Наиболее близким к предлагаемомуустройство, содержащее емкость с исследуемой средой, измерительные плунжерные пары, размещенные в емкости, и микрометрнческий следящий блок12 .

Это устройство не может быть использовано для изучения межфазных слоев по коэффициенту сжимаемости нз-за недостаточной точности измерения.

Ошибки измерений устройством при большой разности. давлений внутри и снаружи емкости возникают вследствие деФормации стенок емкости, содержащим исследуемую жидкость, а также вследствие значительного тренин в плунжерных парах, уплотнения которых требуют

2 затяжки из-за больших перепадов дав» ления по обе стороны плунжера.

Цель предлагаемого изобретения— обеспечение точности измерения, компенсация давления в емкости и устранение деформации ее стенок

С этой целью устройство снабжено сосудом, заполненным рабочей жидкостью, в котором размещена емкость с исследуемой средой.

На чертеже показано предлагаемое устройство общий вид.

Устройство состоит иэ заполненного рабочей жидкостью сосуда 1, в ко15 торий устанавливается емкость 2 с двумя плунжерными парами 3 и 4, закрепленными в крышке 5.

На торцах штоков 6 и 7 имеются иэо;лированные контакты 8, соединенные

Ю мягкими проводками с изолированными металлическими стержнями 9, Последние упло нены, проходят через крыаку 10 сосуда высокого давления н соединены с сигнальными лампочками.

25 . Крышка 10 уплотняется при помощи гайки ll Лампочки соединены с источником питания, замкнутым на корпус устройства. Сигнальные лампочки зажигаются в момент касания введенного

З0 через крьзаку 10 щупа 12 микрометричес.

579562 кого устройства 13 и щупа 14 микрометрического устройства 15 с контактами В.

На крышке 10 имеются быстросъемный штуцер 16, соединяющий сосуд, заполненный рабочей жидкостью, с манометром и устройством, создающим высокое давление,напрймер прессом или поршневым грузовым манометром. Сосуд 1 помещается в термостатируемую камеру 17.

Давление в сосуде, заполненном рабочей жидкостью, з.меряется при помощи манометра повышенной точности. Для этой цели может быть использован, например, прецизионный глубинный дифференциальный манометр типа ДГМ-4. Работа устройства осуществляется следуЮщим образом.

Емкость 2 заливается исследуемой жидкостью и помещается в сосуд 1, заполненный рабочей жидкостью, кбторая выбирается в зависимости от температурных условий опыта. Например в интервале от 1 go 95 C может быть использована вода. При более высоких температурах до 300 С может быть 26 использовано силиконовое масло. Сосуд 1 герметизируется и помещается в термостатируемую камеру 17.

Повышается давление в сосуде l до 30 давления опыта (Р ), и устройство выдерживается некоторое время для термостатирования. Во время термостатирования щуп 12 удерживает плунжер 4 в крайнем нижнем положении, а щ плунжер 3 свободно реагирует на.изменения объема исследуемой жидкости (компрессируемый им,объем от 0 до

150 см),. при этом щуп 14 отведен в верхнее положение. Положение плунжера 3 определяется кратковременныьш касаниями щупа 14.

Конец термостатирования устанавливается по неподвижности плунжера 3.

Первоначальный объем исследуемой жидкости в условиях опыта рассчитывается по показаниям микрометрического устройства 15. Затем щуп 14 опускается до контакта с плунжером 3, фиксируя его положение, а щуп 12.отво-® дится вверх, освобождая плунжер 4.

В системе снижается давление (Р ), например, снятием груза с поршневого грузового манометра,и плунжер 4 прийоднимается расширяющейся жидкостью Гкомпенсируемый им объем составляет около

1% от рабочего объема плунжерной пары 3) .

Его перемещение определяется микрометрическим устройством 13 (микрометром), изменение давления записывается манометром.

Коэффициент сжимаемости (х ) рассчитывается по формуле: ) 2 ) 1) -4

" V аР 4Ч,(М,-Р) б где d — диаметр плунжера 4, см . %

V — начальный объем исследуемой жйдкости (при давлении Pl ), Рассчитываемый по положению плунжера 3, см

Р1 - начальное давление,бар

- конечное давление, бар

И - показания микрометрического устройства 13 при давлении Р и крайнем нижнем положении плунжера

4, сМ;

И - показания микрометриче2 ского устройства 13 при давлении Р . ..e

Предлагаемое устройство обеспечивает точность измерения до 0,1%.

Формула изобретения

Устройство для измерения изотермического коэффициента сжимаемости жидкости, содержащее емкость с исследуемой средой, измерительные плунжерные пары, размещенные в емкости, и микрометрический следящий блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения точности измерения, компенсации давления в емкости и устранения деформации ее стенок, оно снабжено сосудом, заполненным рабочей жидкостью, в котором размещена емкость с исследуемой средой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Экспериментальное исследование пластовых нефтей, И., ГОСИНТИ, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

9 99103, кл. Q 01 и 7/14.

579562

Составитель О. Чернуха

«Редактор Jl, Курасова Техред З.Фанта Корректор Л.Федорчук

Заказ 4388/42 Тирам 1101 Подписное

UHHHllH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

il3035 Москва, Т-35 Раушская наб д, 4(5

Филиал ППП Патент, r..увгород, ул. Проектнав, 4