[发明专利]用于使用机电谐振器测量流体性质的方法和设备

摘要

描述了一种用于在地下井处进行井下流体的密度和粘度的原位测量的方法和设备。振荡器电路被部署在井中，其包括放大器、反馈回路和机电谐振器。机电谐振器是振荡器电路的反馈回路中的组件，并且具有确定振荡器电路的频率的谐振模式。机电谐振器也与流体接触，使得流体的密度和粘度影响谐振器的谐振频率和衰减。振荡器的频率由微控制器测量。在一个实施例中，振荡器电路周期性地停止驱动机电谐振器，使得振荡衰减并且衰减率也由微控制器测量。流体的密度和粘度从振荡衰减的频率和速率中确定。与传统测量方法相比，这种测量技术对流体变化提供了更快的响应时间，并且快速响应时间为井下粘度和密度测量开辟了新的应用，包括确定PVT特性、相图和流速。

主权项

一种用于在地下井处进行井下流体性质的原位测量的方法，包括以下步骤：a.在地下井处部署机电谐振器，使得机电谐振器至少部分地浸没在井下流体中；b.通过向振荡器电路供电而使所述机电谐振器以谐振频率振荡，其中所述机电谐振器被并入作为所述振荡器电路的频率限定元件；c.测量由所述振荡器电路产生的振荡的谐振频率；d.测量由所述振荡器电路产生的振荡的阻尼；以及e.通过采用由代码配置为利用以下各项中的至少一个的处理器来将频率和阻尼与所述井下流体的粘度和密度相关：i.将频率和阻尼与流体粘度和密度相关的理论方程；以及ii.基于曲线拟合以校准参考流体中的谐振频率和阻尼的测量的经验关系，其中这种流体的粘度和密度是已知的。