具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提供了一种测试多孔介质介质内黏弹性流体内阻力的装置，包括内阻力测试管、压差传感器、驱动装置和至少两个调节阀；所述内阻力测试管为两端内径较大、中间内径较小且内径逐渐变化的变径管道，用于测定流体的内阻力；压差传感器连接在所述内阻力测试管两端，用于测定流入所述内阻力测试管和流出所述内阻力测试管的流体压力差；所述驱动装置通过流体管道与所述内阻力测试管连通，用于驱动流体进入所述内阻力测试管；调节阀安装在所述流体管道上，用于调节流入、流出所述内阻力测试管的流体的流速和流量。

可选地，所述驱替装置优选为驱替泵，用于驱替流体进入内阻力测试管。

需要说明的是，所述内阻力测试管的流体流出端也连接有流体管道，所述流体管道连接接收容器，用于流体的收集。

可选地，所述内阻力测试管是内部大小孔径组成的收缩/扩张模型。参阅图2，在一些实施例中所述内阻力测试管包括第一变径管和第二变径管，所述第一变径管的小径端与所述第二变径管的小径端连接并连通；所述第一变径管的小径端内径等于所述第二变径管的小径端内径，所述第一变径管的大径端内径等于所述第二变径管的大径端内径，所述流体从第一变径管的大径端流入第一变径管、并从第二变径管的大径端流出。

所述内阻力测试管的内径和长度可以设置为多种规格，以内径尺寸r₁、r₂和长度l₁、l₂为例，其中，r₁为最大径尺寸，r₂为最小径尺寸，l₁为第一变径管的长度，l₂为第二变径管的长度，以及第一变径管的倾角α、第二变径管的倾角β均是根据实验需求设计，并根据整体长度进行多个模型的设计，形成一系列的尺寸组合，如r₁＝0.2mm、r₂＝0.05mm、l₁＝1mm、l₂＝1mm、α＝30°、β＝30°，r₁＝0.5mm、r₂＝0.1mm、l₁＝2mm、l₂＝2mm、α＝20°、β＝20°等等。

在一些实施例中，所述内阻力测试管两端还设置有与内阻力测试管连通的稳流阻力测试管，所述稳流阻力测试管上也设置有用于测定流入所述稳流阻力测试管和流出所述稳流阻力测试管的流体压力差的压差传感器。优选地，所述稳流阻力测试管包括第一稳流阻力测试管和第二稳流阻力测试管，第一稳流阻力测试管和第二稳流阻力测试管分别设置在内阻力测试管的两端，且第一稳流阻力测试管和第二稳流阻力测试管均分别对应设置有第一压差传感器、第三压差传感器，其中内阻力测试管上设置的压差传感器为第二压差传感器，用于监测压差变化，使流入和流出内阻力测试管的流体流速稳定，减少测定误差。

需要说明的是，所述稳流阻力测试管为内壁光滑的等径管道，其内径尺寸不做限制，可以根据需要进行调整。

在一些实施例中，所述内阻力测试管的入口端或者两端还设置有缓冲稳流机构。优选地，所述缓冲稳流机构包括第一缓冲稳流机构和第二缓冲稳流机构，所述第一缓冲稳流机构设置在驱替泵与第一稳流阻力测试管之间的流体管道上，第二缓冲稳流机构设置在内阻力测试管与第二稳流阻力测试管之间的流体管道上。

需要说明的是，所述缓冲稳流机构为空心球形容器，所述流体从所述缓冲稳流机构的底部注入、从所述缓冲稳流机构的顶部流出；用于控制高黏性溶液在细小管柱中流动时带来的弹性阻力影响，确保进行稳流黏性测试管的流体无形变产生。

在一些实施例中，所述第一稳流阻力测试管和内阻力测试管之间设置有第一调节阀，内阻力测试管和第二缓冲稳流机构之间设置有第二调节阀；第二缓冲稳流机构与所述第二稳流阻力测试管之间设置有第三调节阀，第二稳流阻力测试管的流出端设置有第四调节阀。

在一些实施例中，在本申请的一些实施例中，所述流体管道上还设置有用于储存流体的中间容器，所述中间容器一端与所述驱动装置的出液口连通、另一端通过所述流体管道连通所述内阻力测试管。所述中间容器用于盛放目标黏弹性溶液。

在一些实施例中，所述流体管道的内径采用3mm的管道。

装置组装完成时：驱替泵通过流体管道连接中间容器，中间容器用于盛放目标黏弹性溶液，中间容器出口端用流体管道与第一缓冲稳流机构的入口端连接，第一缓冲稳流机构的出口端连接第一稳流阻力测试管入口端，第一稳流阻力测试管的出口端与内阻力测试管的入口端相连，中间安装有第一调节阀；内阻力测试管的出口端与第二缓冲稳流机构的入口端相连，这两者中间安装有第二调节阀；第二缓冲稳流机构的出口端连接第二稳流阻力测试管的入口端；中间安装有第三调节阀；第二稳流阻力测试管的出口端安装一个第四调节阀，外接接收容器。

本发明还公开了一种测试多孔介质介质内黏弹性流体内阻力的测试方法，具体包括以下步骤：

S1:注入流体，使流体从内阻力测试管的一端持续稳定流入，另一端持续稳定流出；

S2:读取所述压差传感器的数据，获得流体的内阻力参数。

优选地，步骤S1中还包括稳定流动测试，其具体包括：调整流体流速至流体稳定流入、流出后，读取所述压力差传感器的数据，获取目标溶液的黏性阻力初始值，用于比对和矫正后续S2中测试的两组黏性压力值，判断注入溶液是否遭到剪切破坏，如果压差差距明显，则显示溶液遭到破坏，需要修订注入参数；如果压差变化不明显，则表示实验正常。

优选地，在步骤S1中，通过调节阀逐步调整流体流量使装置内的流速稳定并统一，是因为黏弹性流体在通过内阻力测试管后，形成了弹性形变，触发了弹性黏度进而增加了弹性阻力，会影响流速变化；所以安装在不同节点位置的调节阀作用明显。通过调节，实现整个流程各个位置的流速统一。

在步骤S2中，对三个压差传感器上的压差数据进行分析，第一压差传感器和第三压差传感器测试的黏性阻力是一致的，说明溶液结构没有遭到剪切破坏，实验可行，第一压差传感器和第三压差传感器测得的压差值就是黏性阻力；在此基础上，读取的第二压差传感器的值就是在当前管柱下产生的内阻力大小，这个值减去第一压差传感器或者第三压差传感器的值，就是弹性阻力。

在一些实施例中，本方法还可以通过更换不同内外径组合的内阻力测试管，实现多次测量，结合公式分析研究弹性阻力的影响因素。

实施例1，如图1所示，一种测试多孔介质介质内黏弹性流体内阻力的装置，包括驱替泵1，中间容器2，第一缓冲稳流机构3-A和第二缓冲稳流机构3-B，第一压差传感器4-A、第二压差传感器4-B、第三压差传感器4-C，第一调节阀5-A、第二调节阀5-B、第三调节阀5-C，第一稳流阻力测试管6-A和第二稳流阻力测试管6-B，内阻力测试管7。所述驱替装置1通过φ3mm的不锈钢管线连接中间容器2的底部，中间容器2中盛放有目标浓度的黏弹性流体，驱替泵将其从中间容器顶部匀速泵入到直径为10mm的第一缓冲稳流机构3-A中，通过缓冲稳流装置后目标溶液几乎脱离了细小管线对其的形变影响，进入到第一稳流阻力测试管6-A，第一压差传感器4-A监测第一稳流阻力测试管6-A的压差变化，待流体稳定后，通过第一调节阀5-A控制到目标流速；第一调节阀5-A另一端连接内阻力测试管7(具体尺寸为r₁＝0.2mm、r₂＝0.05mm、l₁＝1mm、l₂＝1mm、α＝30°、β＝30°)，第二压差传感器4-B进行该管的压差监测，内阻力测试管7出口端连接第二调节阀5-B，用于调节内阻力测试管流量变化；第二调节阀5-B的另一端连接第二缓冲稳流机构3-B和第三调节阀5-C，用于控制内阻力测试管中形变的黏弹性流体流出的高黏特性，缓冲后续流体进入第二稳流阻力测试管6-B前不存在弹性形变，利于后续第三压差传感器4-C监测第一稳流阻力测试管6-B的黏性阻力，第四调节阀5-D进行控制。

按从左到右的顺序搭建组合驱替泵、中间容器、第一缓冲稳流机构3-A、第一稳流阻力测试管6-A、第一调节阀5-A，然后在稳流黏性阻力测试管两端安装第一压差传感器4-A；将配制的目标溶液(浓度为3000mg/L的聚合物溶液)按照1ml/min的速度注入中间容器，进行前段流程的调流和稳定流动测试，获取目标溶液的黏性阻力初始值见表1；

表1黏性阻力初始值

待流体流量稳定后，在第一调节阀5-A另一端，依次安装内阻力测试管、第二调节阀5-B、第二缓冲稳流机构3-B、第三调节阀5-C、第二稳流阻力测试管6-B、第四调节阀5-D，分别在安装内阻力测试管和第二稳流阻力测试管6-B安装第二压差传感器4-B和第三压差传感器4-C；继续进行驱替，通过调节阀逐步调整流量使装置内的流速稳定并统一，待稳定后读取压差数据值见表2；

表2三个压差传感器的数据值

根据压差传感器的数据表，分别对流程中的三个压差数据进行分析，进而获得黏性阻力为0.98MPa、内阻力为1.56MPa，弹性阻力为0.58MPa；进一步更换不同内外径组合的内阻力测试管，实现多次测量后的结果(见表3)表明：不同内外径的管柱所导致黏弹性流体的弹性阻力变化较大，从而影响其在管柱中内阻力的呈现。

表3不同内外径的内阻力测试管下的内阻力分析

以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。