【儀表網(wǎng) 行業(yè)應用】在石油和天然氣行業(yè)中，儲層流體的密度和粘度可為評估地層中油氣資源的商業(yè)開采價值和生產(chǎn)潛力提供參考依據(jù)。由于受到地表溫度和壓力的影響，地層中碳氫化合物的粘度在地面會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的改變，因此通過測量地面的壓力-體積-溫度(PVT)得到的碳氫化合物的粘度并不能真實地反應地層中流體的性質(zhì)。
 

圖1 石英音叉傳感器的振動模態(tài)和實物圖
 

圖2 石英音叉?zhèn)鞲衅鞯膶嶒灉y試平臺
 

　　近，超聲技術(shù)中心王秀明、陳德華課題組提出使用石英音叉?zhèn)鞲衅髟粶y量井下流體密度和粘度的方法。相關(guān)研究成果發(fā)表于學術(shù)期刊 Sensors 。
 

　　研究人員選用成本低、穩(wěn)定性好且在真空中諧振頻率為32.768 kHz的石英晶振作為測量流體密度和粘度的傳感器。石英音叉?zhèn)鞲衅鞑粌H體積小、易安裝，而且可同時測量溶液的密度和粘度。從歐拉-伯努利梁的振動理論出發(fā)，可推導得到一種簡化模型，通過石英音叉?zhèn)鞲衅髟诹黧w中振動的諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)，反演流體的密度和粘度。該簡化模型計算得到的八種溶液粘度，相對均方誤差比用傳統(tǒng)等效電路法低了一個數(shù)量級。
 

　　在后續(xù)研究中，研究人員將分析高溫環(huán)境下石英音叉?zhèn)鞲衅髟诟鞣N溶液中受溫度的影響及校準方法。