[发明专利]一种高压条件下利用毛细管测量液态CO2/N2两相体系粘度的装置及其测量方法

权利要求书

1.一种高压条件下利用毛细管测量液态CO₂/N₂两相体系粘度的装置，所述装置包括液态CO₂/N₂两相体系生成系统、粘度测试系统、低温恒温水浴箱；所述粘度测试系统包括水平毛细管路；

其特征在于，所述液态CO₂/N₂两相体系生成系统包括CO₂储罐、冷箱、N₂储罐、单向阀、增压泵、混合器；所述CO₂储罐设置在所述冷箱的内部，通过所述增压泵连接所述混合器，为所述测量装置提供高压液态CO₂；所述N₂储罐通过所述单向阀连接所述混合器，为所述测量装置提供N₂；在所述混合器内液态CO₂与N₂混合，形成液态CO₂/N₂两相体系压裂液；

压裂液稳定流经所述粘度测试系统的水平毛细管路，所述粘度测试系统测量并记录实验数据，所述低温恒温水浴控制所述装置的整体温度，保证CO₂处于液态或超临界状态。

2.根据权利要求1所述的一种高压条件下利用毛细管测量液态CO₂/N₂两相体系粘度的装置，其特征在于，所述粘度测试系统包括柱塞泵、第一活塞容器、水平毛细管路、第二活塞容器、差压变送器、回压阀、排出液收集箱；所述第一活塞容器和所述第二活塞容器的内部均设置有可上下移动的活塞，所述活塞分别将第一活塞容器和所述第二活塞分割成上下密闭的两部分；所述混合器连通第一活塞容器的上部，所述柱塞泵连通所述第一活塞容器的下部，所述第一活塞容器上部顺序连接水平毛细管路、第二活塞容器上部；第二活塞容器下部顺序连接回压阀、排出液收集箱；所述差压变送器并联所述水平毛细管路，所述差压变送器顺序连接所述数据采集盒、计算机。

3.根据权利要求2所述的一种高压条件下利用毛细管测量液态CO₂/N₂两相体系粘度的装置，其特征在于，所述第一活塞容器、水平毛细管路、第二活塞容器设置在所述低温恒温水浴箱内；所述混合器和第一活塞容器之间设置有压力表；所述混合器入口端分为进气端和进液端，所述进气端连接N₂储罐，所述进液端连接CO₂储罐。

4.根据权利要求1所述的一种高压条件下利用毛细管测量液态CO₂/N₂两相体系粘度的装置，其特征在于，所述低温恒温水浴箱的容积为70L，温度控制范围为-20℃～100℃；所述装置内各组成部件之间由连接管线连通，所述连接管线的内径为1.5mm，外径为3mm，耐压为50～60MPa；所述柱塞泵的容积为90～110ml，流速为0.00001～45ml/min；所述第一活塞容器、第二活塞容器的容积均为1500ml，耐压范围为40～60MPa；所述水平毛细管路内径为0.2～1mm，长度为1～5m；所述差压变送器的测试精度为0.065％，量程范围为0～1MPa；所述排出液收集箱的容积为0.5～2L；所述连接管线为不锈钢材质的连接管线。

5.根据权利要求1所述的一种高压条件下利用毛细管测量液态CO₂/N₂两相体系粘度的装置，其特征在于，所述水平毛细管路为不锈钢材质的水平毛细管路。