Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Ключевые слова: oilfield fluids, oil, viscosity, Microfluidic viscometer, microfluidic chip, experiment, rapid analysis, нефтепромысловые жидкости, нефть, вязкость, микрофлюидный вискозиметр, микрофлюидный чип, эксперимент, экспресс-анализ
Аннотация: В работе представлены результаты экспериментального определения вязкости нефтепромысловых жидкостей с использованием микрофлюидного чипа с радиальными микроканалами, изготовленного по оригинальной технологии. Метод основан на принципе гидравлического сопротивления, где исследуемая и реперная жидкости одновременно подаются в микрофлПоказать полностьююидный чип при равных объемных расходах, распределяются по массиву идентичных микроканалов. При этом относительная вязкость определяется отношением количества каналов, заполненных каждой из жидкостей, что исключает необходимость калибровки. Предложена и реализована собственная топология чипа, оптимизированная для анализа нефтепромысловых жидкостей. В качестве реперных жидкостей использованы дистиллированная вода и водные растворы глицерина с известной вязкостью. Исследованы три образца нефти, различающиеся плотностью и вязкостью. Показано, что предложенная конфигурация чипа позволяет выполнять экспресс-анализ при малом объеме пробы. Результаты измерения вязкости, полученные микрофлюидным методом, хорошо согласуются с данными ротационной реометрии. Показано, что разработанный микрофлюидный вискозиметр с радиальными микроканалами является перспективным инструментом для экспресс-контроля вязкости нефтепромысловых жидкостей. This paper presents the results of experimental viscosity determination of oilfield fluids using a microfluidic chip with radial channels fabricated by an original technology. The method is based on the hydraulic resistance principle, where the test fluid and a reference fluid are simultaneously introduced into the chip at equal volumetric flow rates and distributed through an array of identical channels. The relative viscosity is determined by the ratio of the number of channels filled by each fluid, which eliminates the need for calibration. A custom chip topology optimized for the analysis of oilfield fluids has been proposed and implemented. Distilled water and aqueous glycerol solutions with known viscosity were used as reference fluids. Three oil samples differing in density and viscosity were investigated. It is shown that the proposed chip configuration enables rapid analysis with small sample volumes. The viscosity measurements obtained using the microfluidic method are in good agreement with the data from rotational rheometry. It is shown that the developed microfluidic viscometer with radial channels is a promising tool for rapid viscosity monitoring of oilfield fluids.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Выпуск журнала: Т. 19, № 5
Номера страниц: 575-586
ISSN журнала: 1999494X
Место издания: Красноярск
Издатель: Сибирский федеральный университет