MX2013002205A - Aparatos y metodos para pruebas continuas de compatibilidad de fluidos subterraneos y sus composiciones bajo condiciones de recinto de pozo. - Google Patents

Abstract

Se describe un dispositivo de prueba de fluido el cual utiliza una interfase de fluido de sección transversal pequeña para separar una cámara de fluido de prueba de una cámara de impulsión y de medición. La cámara de fluido de prueba contiene el fluido de prueba y un montaje de prueba de fluido de tipo de paleta. La cámara de impulsión y medición contiene un segundo fluido y montajes para mover la paleta y para determinar el movimiento de resistencia. Las dos cámaras están conectadas unidas por un conducto de sección transversal estrecho que permite prueba continua mientras los fluidos de prueba fluyen a través de la cámara de prueba y para pruebas sucesivas de diferentes muestras sin descomponer el dispositivo entre pruebas. Un par de flechas coaxiales se extienden entre la cámara de fluido de prueba y la cámara de impulsión y de medición. Las flechas se conectan uniéndose por un resorte que se localizan en la cámara de impulsión por lo que la resistencia al movimiento se determina al medir la deflexión en el resorte. Las flechas están acopladas magnéticamente a un motor para hacer girar las flechas.

Description

APARATOS Y METODOS PARA PRUEBAS CONTINUAS DE COMPATIBILIDAD DE FLUIDOS SUBTERRANEOS Y SUS COMPOSICIONES BAJO CONDICIONES DE RECINTO DE POZO CAMPO DE LA INVENCION La invención se relaciona con aparatos y métodos de prueba para llevar a cabo pruebas de compatibilidad en fluidos de recinto de pozo y sus mezclas contaminadas y lechadas bajo condiciones específicas ' de presión y temperatura y, en particular, aparatos y métodos para probar mezclas de fluido y suspensiones para uso en recintos de pozos subterráneos bajo condiciones simuladas de recinto de pozo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Cuando se perforan, se completan y se tratan pozos de hidrocarburos subterráneos, es común inyectar fluidos de materiales que se forman con estructuras compl'e as tales como suspensiones, dispersiones, emulsiones y lechadas. Estos materiales inyectados están presentes en el recinto del pozo con materiales tales como agua, hidrocarburos y otros materiales que se originan en las formaciones subterráneas.

Los materiales presentes en el recinto del pozo se denominarán en la presente como "fluidos de recinto de pozo" o "líquidos de recinto de pozos". Estas sustancias y sus mezclas fluyen más bien en que deformarse plásticamente.

Ref . : 239626 El flujo de estos fluidos y mezclas no se puede caracterizar por un valor único, en vez de la viscosidad aparente y los cambios de tensión de cizallamiento debido a otros factores tales como temperatura y presión y la presencia de otros materiales. En realidad, los materiales en algunas mezclas se pueden caracterizar como incompatibles. Dos fluidos son incompatibles si se producen interacciones indeseables físicas y/o químicas cuando se mezclan los fluidos. Muchas veces la incompatibilidad está caracterizada por una viscosidad aparente y tensión de cizallamiento. Cuando la viscosidad aparente de A+B es mayor que la viscosidad aparente de A así como la viscosidad aparente de B, se dice que son incompatibles a esa velocidad de cizallamiento probada .

El cemento habitualmente se inserta para bloquear o sellar el flujo de fluido, aislar zonas de hidrocarburos y proporcionar soporte para revestimientos de pozo. Los recintos de pozo típicamente se encuentran a temperaturas y presiones elevadas que contienen fluidos y sólidos contaminantes. Las características de flujo de diversas mezclas de cemento se pueden probar en presencia de un contaminante tal como un separador de fluido o lodo de perforación. Además, se pueden probar mezclas de fluidos separadores y lodo de perforación. Otros ejemplos, que incluyen mezclas de fluidos de recinto de pozo se bombean dentro del recinto de pozo para transportar material particulado en suspensión a las formaciones que tienen hidrocarburos, que están localizadas fuera del recinto del pozo .

Es común determinar líquidos de recinto de pozo óptimos e incompatibilidad de estos líquidos en un laboratorio al realizar una serie de pruebas de diferentes mezclas de líquidos bajo condiciones de recinto de pozo. Al realizar diversas relaciones de mezclas de líquidos de recinto de pozo se realiza para duplicar los cambios en las concentraciones de recinto de pozo de los fluidos. Estos líquidos de recinto de pozo y mezclas que tienen viscosidad variable algunas veces se denominan como "fluidos no Newtionanos" . También es común probar una serie de muestras de mezclas de recinto de pozo reales durante el tratamiento del pozo. La viscosidad, elasticidad, tensión de cizallamiento y consistencia son características reológicas que necesitan medirse para un fluido o mezcla dados.

Se utilizan dispositivos conocidos para probar fluidos para estas características e incluyen viscosímetros, reómetros y consistómetros . Las pruebas comprenden rellenar una cámara de prueba con una primera mezcla, colocar la cámara a una presión y temperatura de condiciones de prueba y después llevar a cabo las pruebas de las características de los fluidos. En los dispositivos de la técnica anterior las pruebas sucesivas de diferentes relaciones de mezclado requiere vaciado y rellenado de la cámara de prueba con una mezcla diferente para repetir la prueba.

SUMARIO DE LA INVENCION Las presentes invenciones proporcionan equipo y procedimientos para probar de manera sucesiva y precisa la compatibilidad de una serie de fluidos de recinto de pozo, mezclas de fluido y lechadas de fluido en presencia de contaminantes y bajo condiciones de presión y temperatura existentes en el pozo.

En un primer aspecto, la presente invención proporciona un método para medir la tensión de cizallamiento de un líquido de prueba a una presión de prueba elevada, el método comprende las etapas de: colocar el liquido de prueba en la cámara interna de un recipiente; seleccionar un segundo líquido el cual es inmiscible en el líquido de prueba; colocar el segundo líquido en la cámara en contacto con el líquido de prueba para formar una interfase líquida entre el líquido de prueba y el segundo líquido; colocar una flecha para que se extienda entre el primero y segundo líquidos y a través de la interfase líquida, la flecha tiene un miembro de contacto de líquido de prueba en un extremo colocado para estar en contacto con el líquido de prueba; seleccionar una presión de prueba diferente de 1 atmósfera y colocar el líquido de prueba a la presión de prueba; y mientras el líquido de prueba se encuentra en la presión de prueba, hacer girar la flecha para mover el miembro en el fluido de prueba mientras se determina la viscosidad relativa del líquido de prueba al medir el arrastre generado por el movimiento del miembro. El método comprende adicionalmente sustituir por lo menos una porción del líquido de prueba con un segundo líquido de prueba diferente y mientras se mantiene la interfase líquida en el área de sección transversal reducida, mezclar los líquidos de prueba y posteriormente determinar la viscosidad relativa de la mezcla de los líquidos de prueba a la presión de prueba por encima de la presión atmosférica. El método adicionalmente puede comprender probar la viscosidad relativa del líquido de prueba mientras fluyen los líquidos de prueba a través de la cámara mientras se mantiene la interfase líquida en el área en sección transversal reducida, ka etapa de sustitución se puede llevar a cabo mientras se mantienen los líquidos en la cámara a una presión mayor que la atmosférica. La etapa de hacer girar la flecha se puede realizar a la temperatura de prueba. El líquido de prueba se puede hacer fluir a través de la cámara mientras se realiza la etapa de rotación de la flecha. La etapa de medición del arrastre creado por el movimiento del miembro puede comprender medir el momento de torsión en la flecha. La etapa de medición del momento de torsión en la flecha puede comprender doblar un resorte y medir la deflexión en el resorte. La etapa de hacer girar la flecha puede comprender acoplar magnéticamente la flecha a un motor y operar el motor. La etapa de mover el miembro puede comprender hacer girar una paleta. La etapa de formar una interfase líquida entre el líquido de prueba y el segundo líquido puede comprender mantener una interfase líquida mientras se realiza la etapa de rotación de flecha. El método puede comprender adicionalmente la etapa de mantener la interfase líquida en una área en sección transversal reducida mientras se realiza la etapa de rotación de flecha. El área en sección transversal reducida puede ser un conducto. El conducto puede tener una longitud para una relación de dimensión de sección transversal máxima de por lo menos aproximadamente uno ó mayor .

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un aparato de prueba de fluido que comprende: un alojamiento que comprende una primera y segunda cámaras encerradas; una porción que separa la primera y segunda cámaras y que forma una sección transversal reducida que conecta la primera y segunda cámaras en comunicación fluida entre si; un primer fluido en la primera cámara y un segundo fluido en la segunda cámara; una interfase de fluido entre el primero y segundo fluidos localizados en una sección transversal reducida; una flecha girable axialmente en el alojamiento que se extiende entre la primera y segunda cámaras y a través de la sección transversal reducida y la interfase de fluido; y un miembro que hace contacto con el segundo fluido en la segunda cámara, el miembro se conecta para moverse con la flecha. La sección transversal reducida puede comprender un conducto. El conducto puede tener una longitud de una relación de dimensión de sección transversal máxima de por lo menos aproximadamente uno o mayor. La porción de sección transversal reducida puede tener un área en sección transversal máxima la cual es menor que el área en sección transversal máxima de la primera y segunda cámaras . El aparato de prueba adicionalmente puede comprender un motor acoplado magnéticamente a la flecha para hacer girar selectivamente la flecha. El aparato de prueba adicionalmente puede comprender un medio para detectar torsión en la flecha. La flecha puede comprender una primera y segunda porciones girables relativamente, y de manera adicional comprender un resorte localizado en el primer fluido, el resorte está conectado entre la primera y segunda porciones de flecha.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las figuras se incorporan y forman parte de la descripción para ilustrar por lo menos una modalidad y ejemplo dé la presente invención. Junto con la descripción escrita, las figuras sirven para explicar los principios de la invención. Las figuras únicamente son con propósitos de ilustrar por lo menos un ejemplo preferido de por lo menos una modalidad de la invención y no se pretende que limite la invención a únicamente el ejemplo o los ejemplos ilustrados y descritos. Las diversas ventajas y características de las diversas modalidades de la presente invención serán evidentes a partir de una consideración de las figuras, en las cuales: la figura 1 es un diagrama del sistema de aparato de prueba de la presente invención ilustrado en sección longitudinal ; la figura 2 es una vista en sección parcial de otra modalidad del aparato de prueba de la presente invención; la figura 3 es una sección parcial agrandada de la sección de impulsión de la modalidad de la figura 2 del aparato de prueba de la presente invención; la figura 4a es una sección parcial agrandada de la modalidad de la figura 2 de las sección de detección de torsión del aparato de prueba de la presente invención; la figura 4b es una vista en sección agrandada tomada en la figura 4a al observar en la dirección de las flechas del tope de resorte de la sección de detección de torsión del aparato de prueba de la presente invención; la figura 5a es una sección parcial agrandada de la modalidad de la figura 2 de la sección de interfase de fluido del aparato de prueba de la presente invención; la figura 5b es una sección parcial tomada en ángulo recto respecto a la sección de la figura 5 que muestra la sección de interfase de fluido del aparato de prueba de la presente invención; la figura 6 es una sección parcial agrandada de la modalidad de la figura 2 de la sección de prueba de muestra del aparato de prueba de la presente invención; la figura 7 es una vista en perspectiva dé la modalidad de la figura 2 del montaje de paleta de la presente invención; y la figura 8a y la figura 8b son diagramas de modalidades alternativas de los depósitos de desperdicio de fluido y fuente de la figura 1.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un aparato y método de prueba mejorado para probar sucesivamente una variedad de combinaciones de aditivos basados en fluidos y sólidos para uso en pozos de hidrocarburos subterráneos. La aplicabilidad particular de la presente invención es para probar las diversas mezclas proporcionales de lodo de perforación y separadores de fluido y, además, probar las diversas mezclas proporcionales para lodo de perforación, separadores de fluido y cemento.

Con referencia más particularmente a las figuras, en donde caracteres de referencia similares se utilizan en las diversas figuras para hacer referencia a partes similares o correspondientes, en la figura 1 se muestra una modalidad del aparato 10 de prueba de la presente invención. El aparato 10 de prueba es un recipiente a presión diseñado para resistir presiones y temperaturas de prueba. El aparato 10 de prueba se puede describir que comprende básicamente un montaje 100 de alojamiento de cámara a presión, un montaje 200 de impulsión magnética, un montaje 300 de resorte de momento de torsión, un montaje 400 de interfase de fluido y un montaje 500 de pozo caliente o prueba de muestra.

El montaje 100 de alojamiento de cámara a presión se diseña para probar un líquido o una mezcla de lechada en una cámara 102 de presión cerrada. El alojamiento se diseña para ser utilizado en pruebas con temperatura y presión controladas hasta las temperaturas de operación de un recinto de pozo de hidrocarburos subterráneo tan altas como 320 °C (600°F) y presiones tan altas como 345 MPa (aproximadamente 50,000 psi) . En la figura 1, el alojamiento se ilustra como un recipiente de presión de una sola pieza, no obstante, se considera que las consideraciones de manufactura y ensamblado requerirán piezas o secciones múltiples tales como las ilustradas en otras modalidades que aquí se describen. En esta modalidad particular el alojamiento se muestra con cinco orificios externos en comunicación fluida con el interior de la cámara 102 de presión cerrada. Estos orificios se identifican para descripción por las letras A-E. Nótese que el orificio E se ilustra en la figura 5b pero no se muestra en la sección que forma la figura 1.

La cámara 102 de presión cerrada tiene una forma que asemeja un reloj de arena con una porción 104 de cámara superior y una porción IOS de cámara inferior conectadas uniéndose por un área en sección transversal relativamente reducida o más pequeña o conducto 108. Como se puede observar en esta modalidad, la sección transversal reducida es un conducto. En cualquier caso, la porción en sección transversal reducida tiene un área en sección transversal máxima la cual es menor que el área en sección transversal máxima de la primera y segunda cámaras. El montaje 200 de impulsión magnético y el montaje 300 de resorte de momento de torsión se localizan en la porción 104 de cámara superior. El montaje 500 de pozo caliente o prueba de muestra se localiza en la porción 106 de cámara inferior. Como se describirá con mayor detalle en lo siguiente, el montaje 400 de interfase de fluido se localiza en el conducto 108.

De manera general, el montaje 200 de impulsión magnética comprende una modalidad de un medio de impulsión para hacer girar la flecha que se extiende dentro del montaje 500 de pozo caliente o prueba de muestra. El montaje 200 de impulsión magnético transfieren energía dentro de la cámara 102 de presión para hacer girar el montaje 202 de flecha. El montaje 202 de flecha en esta modalidad se ilustra que este localizado completamente dentro de la cámara 102 de presión cerrada y por lo tanto elimina la necesidad de un sello giratorio a través de la pared de alojamiento. Un montaje 208 de impulsión de rueda catalina de motor se conecta por la rueda catalina 205 y una banda 204 sin fin para impulsar magnéticamente la rueda catalina 220 sobre el montaje 200 de impulsión magnética. El montaje 208 de rueda catalina incluye imanes permanentes y está soportado giratoriamente desde el extremo superior del montaje 100 de alojamiento de la cámara de presión por cojinetes 210.

El montaje 202 de flecha comprende una porción 216 superior y una porción 218 inferior conectados juntos por un miembro resiliente tal como un resorte. La porción de flecha en esta modalidad comprende dos miembros metálicos rígidos, no obstante, se considera que las porciones de flecha pueden comprender más de dos porciones y no necesitan estar formadas de materiales metálicos. El montaje 202 de flecha está soportado en la porción 104 de cámara superior por un par de cojinetes 212 los cuales, en esta modalidad, es un buje cilindrico sencillo. El cojinete 212 permite que la flecha gire alrededor de un eje vertical. Se coloca un montaje 214 seguidor magnético sobre el extremo superior del montaje 202 de flecha adyacente al montaje 208 de rueda catalina. El montaje 214 seguidor magnético contiene imanes permanentes los cuales se acoplan por fuerzas magnéticas al montaje 208 de rueda catalina. Se puede observar que conforme el motor 206 provoca que los imanes 224 externos en el montaje 208 de impulsión de rueda catalina giren alrededor del extremo superior del montaje 100 de alojamiento de cámara a presión, los imanes en el montaje 214 seguidor magnético provocarán que el montaje 202 de flecha gire alrededor de un eje vertical .

Mediante el uso de este acoplamiento magnético para impulsar o hacer girar el montaje 202 de flecha se elimina la necesidad de montar la flecha para que se extienda a través de la pared del montaje 100 de alojamiento de cámara a presión. Cuando se prueba una presión de recinto de pozo extremadamente alta, es difícil controlar fugas alrededor de una flecha que se extiende a través de sellos giratorios sin aplicar fuerzas de arrastre a la flecha. Se ha encontrado que un medio de impulsión que tiene sellos asociados con un montaje de flecha de alojamiento pasante puede inducir error en las mediciones de torsión; no obstante, en algunas situaciones de prueba el error inducido por el sello no es significativo. En consecuencia, el medio de impulsión alternativo para hacer girar la flecha se puede utilizar en lugar de la modalidad que se ilustra. Por ejemplo, se pueden montar electroimanes sobre la flecha y/o alrededor del alojamiento. Como se ha descrito previamente, se puede utilizar un medio de impulsión con una flecha que se extiende a través de la pared del recinto. En la modalidad que se ilustra, el montaje 202 de flecha se describirá dividido en una porción 216 de flecha superior y una porción 218 de flecha inferior. Se apreciará que se podrá utilizar uno o cualquier número de porciones de flecha.

En la modalidad que se ilustra, un montaje 300 de resorte de torsión se utiliza como un medio para medir el arrastre o la resistencia a la rotación que se produce por la flecha durante la rotación. En la presente modalidad, las porciones de flecha superior 216 y de flecha inferior 218 del montaje 202 de flecha se conectan uniéndose por un resorte 302 en el montaje 300 de resorte de momento de torsión. De manera alternativa, en vez de los resortes de torsión se pueden utilizar cojinetes de pivote en voladizo tales como los que se obtienen de Riverhawk Company, New Hartford, Nueva York.

La porción 216 de flecha superior se extiende hacia arriba y se conecta y gira por el montaje 214 seguidor magnético. La porción 218 de flecha inferior se extiende hacia abajo desde la porción 104 de cámara superior a través de la interfase 402 de fluido del montaje 400 de interfase de fluido y dentro de la porción 106 de cámara inferior en el pozo caliente o en el montaje 500 de prueba de muestra. La porción 216 superior de flecha se extiende dentro de un cojinete 219 montado sobre la porción 216 superior de flecha.

El montaje 502 de paleta giratoria en contacto con la muestra se conecta a la porción 218 de flecha inferior y después se mueve o se hace girar a través de la muestra de prueba encontrando arrastre o fuerza de cizallamiento causadas por la muestra de prueba en contacto con las paletas 502. Como se utiliza en la presente, el término "paleta" se define generalmente como cualquier miembro sin forma o tamaño particular que se mueve en contacto con el fluido de prueba para generar un arrastre o fuerza de cizallamiento conforme se mueve. Un ejemplo de otra forma de paleta es un cilindro que se hace girar alrededor de su eje en el fluido de prueba. En esta modalidad, la copa 524 cilindrica separable alinea la porción 106 de la cámara inferior. Además, se montan veletas 520 separables en la copa 524 cilindrica separable para interactuar con el montaje 502 de paleta giratoria. En esta modalidad, las paletas, veletas y la copa son separables para facilidad de limpieza.

El montaje 300 de resorte de momento de torsión conecta las porciones de flecha superior e inferior 216 y 218 juntas por el resorte 302 de torsión. Si durante la operación (rotación de la porción 216 de flecha superior) se incurre en arrastre por la porción 218 de flecha inferior, el resorte 302 de torsión permitirá la rotación relativa entre las porciones inferior y superior en proporción a la magnitud de resistencia encontrada. El montaje 304 de tope limita la deflexión rotacional del resorte 302 a menos de 360 grados.

Como se describirá, la magnitud del arrastre se mide y utiliza para determinar las características del fluido que se va a probar en el pozo caliente o el montaje 500 de prueba de muestra .

En la modalidad que se ilustra, se conectan imanes 310 y 312 a la porción 216 de flecha superior y la porción 218 de flecha inferior, respectivamente. Los transductores 306 y 308 detectan la posición relativa de los imanes conforme giran a partir de lo cual se puede determinar la resistencia. Como se explicará, los transductores se pueden conectar a un procesador 309 grabador para almacenar o convertir las salidas del transductor en datos utilizables.

De manera alternativa, al resorte 302 de torsión, se puede utilizar un medio de medición de torsión el cual puede incluir un calibrador de tensión sobre la flecha. Se debe apreciar que la resistencia a la rotación causada por el contacto de la muestra de prueba se puede medir por un medio de medición de torsión alternativa localizada externo al montaje 100 de alojamiento de cámara de presión, en cuyo caso se elimina el montaje de resorte de torsión. Por ejemplo, la carga o torque en el motor se puede determinar para mediciones eléctricas dinámicas del motor. De manera alternativa, el montaje de medición de torsión se puede conectar al montaje de impulsión magnética del motor. No obstante, la modalidad preferida utiliza un resorte de torsión inmediatamente adyacente a la paleta.

Cuando una muestra de fluido o mezcla que se va a probar en el montaje 500 de pozo caliente o de prueba de muestra, el arrastre o resistencia encontrado por las paletas 502 en contacto con la muestra será proporcional a la tensión de cizallamiento en la velocidad rotacional que se esté probando de la muestra. Un montaje 504 de detección de temperatura tal como un termopar 509 se localiza dentro del montaje 100 de alojamiento de cámara de presión preferiblemente en contacto con el fluido localizado en la porción 106 de cámara inferior y centrado del montaje de paleta para eliminar errores de arrastre causados por contacto de fluido con el termopar 509. Además, un montaje 511 de detección de presión se proporciona para medir la presión del fluido dentro del montaje 100 de alojamiento de la cámara de presión.

EJAMPLO A Un ejemplo de un método de utilización del aparato 10 de prueba se describirá con referencia a la figura 1 y es ilustrativo de la presente invención utilizada para probar una diversidad de mezclas proporcionales de los fluidos de prueba y/o sólidos X e Y. Los ejemplos de aplicación en pozos de hidrocarburos de los componentes de mezclas que se van a probar incluyen líquidos de hidrocarburos y gases, ácidos, geles, cemento, lodo, apuntalantes, arena, separadores de bauxita y elastómeros, arcillas, escoria, cenizas volantes, tensioactivos, polímeros y similares. Por ejemplo, las lechadas de apuntalante de malla 8 a 100 (2.36 mm a 0.15 mm) se pueden probar. En este ejemplo, se prueban dos fluidos en forma líquida, no obstante, también se pueden probar una diversidad de mezclas proporcionales y lechadas de dos o más fluidos y sólidos. En realidad, un fluido único , también se puede probar bajo condiciones diferentes utilizando las presentes invenciones .

La primera etapa en este ejemplo es manipular las válvulas V y la bomba 526 para inyectar fluido X desde el montaje 700 de depósito dentro de la porción 106 de la cámara inferior a través del orificio C. La inyección de fluido X continúa hasta que se descarga desde el orificio B abierto indicando que la porción 106 de cámara inferior del montaje 500 de pozo caliente o prueba de muestra se rellena con fluido X y el fluido X está en contacto con las paletas 502. De manera alternativa, el fluido X se puede inyectar a través del orificio A dentro de la cámara 106 inferior hasta que se observa descarga en los orificios B y C.

Después, los orificios B y C se cierran y el fluido Z presurizado se bombea dentro ya sea del orificio E (véase figura 5b) o el orificio C hasta que se observa descarga en el orificio D. Esta descarga indica que el gas ha sido desplazado desde la porción 104 de la cámara superior y la porción de cámara superior se ha rellenado con fluido. El fluido Z preferiblemente es un líquido que es insoluble e inmiscible en los fluidos X e Y. El fluido Z puede ser un fluido lubricante/presurizante inerte tal como aceite mineral no flamable o similar.

El bombeo de fluido Z para rellenar la porción 104 de cámara superior creará una interfase 402 de fluido en el orificio C de altura vertical que intersecta el conducto 108. La interfase 402 de fluido, como se utiliza en la presente, significa el área límite entre los fluidos en las cámaras superior e inferior que están en contacto entre sí. En este ejemplo, es donde los fluidos X y Z están en contacto. El orificio D después se cierra y los fluidos contenidos en el aparato 10 de prueba se colocan a la temperatura de prueba deseada utilizando los elementos 110 de calentamiento eléctrico y la presión de prueba deseada utilizando una bomba conectada al orificio D o E.

Aunque el fluido X se lleva a la temperatura y presión de prueba deseadas, el motor 206 se activa para hacer girar el montaje 502 de paleta giratorio. Para monitorear la temperatura, se localiza un termopar 509 en la cámara 522 con su salida conectada a la grabadora 309. Además, el montaje 511 de detección de presión se conecta a la grabadora para monitorear la presión del fluido de prueba. No obstante, el motor se puede activar antes de que la temperatura y presión de prueba se alcancen. El arrastre sobre el montaje 502 de paleta giratorio en contacto con los líquidos de prueba (y las mezclas) provocará momento de torsión en la flecha y rotación relativa entre la porción 216 superior de flecha y porción 218 inferior de flecha conforme el resorte 302 de torsión se dobla. Los transductores 306 y 308 detectarán (medirán) la rotación relativa entre la porción 216 de flecha superior y la porción 218 de flecha inferior. La rotación relativa es en relación a la viscosidad aparente o tensión de cizallamiento de la muestra en contacto con el montaje 502 de paleta giratoria una vez calibrado.

Para probar la mezcla de fluido X e Y, una cantidad medida de fluido Y se bombea desde un montaje 600 de depósito a través del orificio A y dentro de la cámara 522 del montaje 500 de pozo caliente o prueba de muestra mientras que una cantidad igual se descarga desde el orificio B dentro del depósito 606 de desperdicio. Preferiblemente, se conecta un regulador 604 de retropresión ajustable al orificio B para mantener la presión de prueba durante la etapa de adición, es importante hacer notar que en este ejemplo y en los siguientes la interfase 402 de fluido localizada en el conducto 108 no se altera por la inyección controlada y en la descarga de fluido. Preferiblemente, el fluido Y en el montaje 600 de depósito se ha precaletado y mantenido a la temperatura de prueba de manera que la mezcla resultante de fluidos X e Y se puede probar rápidamente a la temperatura de prueba deseada. Preferiblemente, el motor 206 está apagado durante el bombeo de fluido Y dentro de la cámara de prueba.

El proceso realiza una serie de pruebas de diferentes mezclas que contienen proporciones progresivamente más grandes de fluido Y se puede llevar a cabo mediante la utilización del orificio A y B y la bomba 628 para agregar y retirar cantidades adicionales de fluido Y y mezclas de los fluidos X e Y mientras el regulador 604 de presión mantiene la presión en la cámara 106. Debe hacerse notar que la adición de fluido Y se puede llevar a cabo al mantener la interfase 402 de fluido sin alteraciones en el conducto 108. Mediante la utilización de este método se pueden realizar una pluralidad de pruebas sucesivas sin necesidad de vaciar la cámara en el montaje de prueba de muestra y sin eliminar y sustituir fluido Z de lubricación/presurización. Se debe apreciar que una diversidad de tipos de mezclas y lechadas se pueden probar utilizando el aparato y métodos de la presente invención que aquí se describen.

De manera alternativa, como se ilustra en la figura 8a, el montaje 511a de detección de presión y el regulador 604a se pueden localizar en el lado de descarga del depósito 606a de desperdicios. Además, la cámara 608a se divide en cámaras secundarias 610a y 612a de volumen variable por el pistón 614a. La cámara 610a se rellena con un líquido inerte o aislante tal como aceite mineral y se desplaza desde la cámara 610a conforme se bombea líquido desde el montaje 500 de pozo caliente al interior de la cámara 614a, se hace notar que el regulador 604a y el detector 511a de presión están en contacto con el líquido aislante en vez de que con los fluidos X e Y. Esto protege a estos dispositivos de cualquier daño por los fluidos que se prueban. En esta modalidad, el pistón 614a tiene una varilla 616a que se extiende a través de la pared del depósito 606a y se conecta a un detector 618a de volumen lineal. De manera alternativa, la varilla se extiende a través de la pared del depósito se puede eliminar y un detector de infierno se puede utilizar para medir el movimiento del pistón. Por ejemplo, se puede utilizar un sensor de desplazamiento magnético lineal. La salida del detector 618a se puede conectar a una grabadora 528 para registrar el volumen de fluidos X e Y bombeados.

Como se ilustra en la figura 8b, se muestra una modalidad alternativa para aislar la bomba 526b de los fluidos de prueba. En esta modalidad, el depósito 700b de fluido se ensambla con un pistón 702b que separa el depósito 700b en dos cámaras, 704b y 706b. Un líquido aislante tal como aceite mineral se bombea dentro de la cámara 702b por medio de la bomba 526b para desplazar el fluido X de la cámara 706b y al interior del montaje 500 de pozo caliente. Una varilla 708a de pistón se conecta al detector 710b lineal. Preferiblemente, el detector 618a y 710b son "LVDT" , los cuales se pueden obtener de Novotechnik U.S., Inc. de Southborough, MA o RDP Electrosense , Inc. de Pottstown, PA.

EJEMPLO B El aparato de prueba también se puede utilizar para realizar una serie de pruebas de muestras de fluidos de pozo. En este ejemplo, el montaje 600 de depósito se conecta a una fuente de fluidos de pozo tales como, por ejemplo, el lodo de perforación el cual en el momento en que se hace circular a través del pozo. Como en el ejemplo A, se utilizan los orificios para colocar una primera muestra de prueba en la porción 106 de cámara inferior. Como se describe en el ejemplo "A" utilizando los orificios, un segundo fluido adecuado se coloca por encima del fluido de prueba y los contenidos del recinto se colocan en condiciones de prueba. El fluido de prueba después se prueba. Cuando se desea probar una segunda muestra de prueba, la segunda muestra se bombea dentro de la porción 106 de cámara inferior por desplazamiento de la primera muestra y para descargarla del aparato dentro del depósito 606 de desperdicio. Los fluidos remanentes en la cámara 106 inferior se aproximarán, pero no alcanzarán por completo una concentración de 100% de la segunda muestra. Después se prueba la segunda muestra. Este procedimiento se puede repetir con sucesión de muestras diferentes. De manera alternativa, se puede realizar una prueba de la muestra de prueba como se describe y posteriormente proporciones diferentes del segundo fluido se agregan a la muestra en la cámara 106 y se prueban sucesivamente .

EJEMPLO C El aparato también se puede utilizar para realizar monitoreo (prueba) continuas de un fluido conforme es bombeado a través de una porción de cámara inferior por la bomba 526. Por ejemplo, un fluido que es bombeado dentro o que se hace circular a través de un recinto de pozo (u otra aplicación de fluido) se puede mostrar continuamente y la muestra se bombea a través de la cámara inferior. Con el motor en funcionamiento, las fuerzas de cizallamiento se miden constantemente y se registran junto con la temperatura y presión. Idealmente, se conecta un regulador 604 de presión al orificio de descarga para mantener la presión de prueba mientras el fluido de prueba se hace circular a través de la cámara inferior.

Después de que se completa la prueba, la porción 106 de cámara inferior se desensambla y la copa 524 cilindrica separable, las veletas 520 y el montaje 502 de paleta giratoria se retiran y se limpian.

Regresando ahora a la figura 2 , se describirán los detalles de otra modalidad del aparato 10 de prueba. En esta modalidad, el montaje 100 de alojamiento de cámara a presión está constituido de un montaje secundario 120 superior, un montaje secundario 140 medio, un montaje secundario 160 inferior, una cubierta 180 inferior y una tapa 190 inferior interna. Los montajes secundarios adyacentes se conectan juntos en acoplamiento sellado para formar la cámara 102 de presión cerrada. El montaje secundario 120 superior alberga al montaje 200 de impulsión magnética. El montaje secundario 140 medio alberga el montaje 300 de resorte de torque y el montaje 400 de interfase de fluido. El montaje secundario 160 inferior, la cubierta inferior y la tapa 190 inferior interna albergan al montaje 500 de pozo caliente o prueba de muestra.

El montaje 200 de impulsión magnética se ilustra con detalle en la figura 3. El montaje .200 de impulsión magnética sirve con el propósito de transmitir movimiento rotacional por medio del montaje 202 de flecha al montaje 502 de paleta en contacto con la muestra, giratorio. El uso de las fuerzas magnéticas a través de la pared del alojamiento para impulsar el montaje 502 de paleta giratorio se prefiere debido a que elimina la necesidad de tener una flecha sellada que se extiende a través de la pared del alojamiento. Las variaciones en el arrastre por rozamiento causado por el empacado o los sellos alrededor de una flecha pueden provocar errores en las lecturas .

En la modalidad de la figura 3, se conecta una polea o polipasto 220 a través de una banda o cadena sin fin a un motor 206 de velocidad variable (ilustrado en la figura 1) . El polipasto 220 se conecta al alojamiento 222 de impulsión magnética externo por una conexión de acoplamiento a presión o por tornillos de ajuste. El alojamiento 222 de impulsión magnética encierra una pluralidad de imanes 224 externos. Los cojinetes 210 montan giratoriamente el alojamiento 222 de impulsión magnética alrededor de la porción 122 de cuello del montaje secundario 120 superior. El montaje 120 superior o por lo menos la porción 122 de cuello está constituido de un material con una permeabilidad magnética muy cercana a uno, como Inconel, A-286 o MP35N. Esto es para asegurar que la parte 120 transmite la totalidad de la línea de flujo magnético para acoplamiento efectivo pero no queda magnetizada durante las operaciones . Como se ha resaltado previamente, el polipasto 220 se acopla por una banda sin fin (no mostrada en la figura 3) a un motor 206 de velocidad variable. Al energizar el motor, el alojamiento 222 de impulsión magnética y los imanes 224 externos se hacen girar alrededor de un eje vertical que se extiende a través del centro de la porción 122 de cuello.

En la figura 3a, el extremo superior del montaje 202 de flecha se ilustra constituido de un mandril 230 construido preferiblemente de materiales ferromagnéticos resistentes como acero inoxidable 17-4 PH. Los cojinetes 212 adecuados en forma de bujes cilindricos se proporciona para montar el mandril 230 para rotación alrededor de un eje vertical que se extiende a lo largo del centro de la porción 122 de cuello. Se montan una pluralidad de imanes 232 internos para girar con el mandril 230 y se colocan axialmente adyacentes a los imanes 224 externos. Los imanes 232 internos se acoplan magnéticamente para girar con los imanes 224 externos. Un montaje 234 de tapón superior cierra el extremo superior de la porción 122 de cuello. Con el fin de separar los gases atrapados o el aire, el orificio D se proporciona para extenderse a través del montaje 234 de tapón superior .

En montaje 300 de resorte de momento de torsión se ilustra con detalle en la figura 4 y figura 4b. Básicamente, en el montaje 300 de resorte de momento de torsión, la porción impulsada del montaje de flecha (mandril 230) se acopla a un resorte 302 de torsión a la porción 218 de flecha inferior del montaje de flecha. El alojamiento 324 se conecta para girar con el mandril 230. El extremo superior 318 del resorte 302 de torsión se conecta en la conexión 320 al alojamiento 324. El extremo 314 inferior del resorte 302 de torsión se conecta en 316 a la porción 218 de flecha inferior. Se apreciará que el momento de torsión se transfiere desde el motor a la porción 218 de flecha inferior a través del resorte 302 de torsión. Cuanto mayor resistencia a rotación se encuentre por el montaje 502 de paleta giratorio en contacto con la muestra, más se deformará el resorte 302 de torsión. Esta deformación permite que la porción 218 de flecha inferior gire con respecto al alojamiento 324.

En la figura 4b, se ilustra un montaje 304 de tope de resorte con detalle para limitación de la rotación relativa entre el mandril 230 superior y la porción 218 de flecha inferior. En esta figura, el resorte 302 de torsión se monta de manera que el resorte 302 se aprieta para impulsar la porción 218 de flecha inferior en una dirección contraria al sentido de las manecillas del reloj. En esta modalidad, el tope de resorte comprende un par de pernos 328 que se extienden verticalmente montados para girar con la porción 218 de flecha inferior y un tornillo 330 de ajuste separable que se extiende horizontalmente montado para girar con el mandril 230. Los pernos y el tornillo de ajuste se colocan para acoplarse cuando el resorte se dobla lo suficiente para hacer girar el tornillo de ajuste y el mandril en una dirección contraria al sentido de las manecillas del reloj . El contacto de interferencia entre los pernos y el tornillo limitan la rotación relativa. Como se ilustra, el montaje 304 de tope permite aproximadamente 300° de rotación entre el mandril 230 y la porción 218 de flecha inferior.

Los imanes 310 y 312 se montan sobre el mandril 220 (figura 3) y la porción 218 de flecha inferior (figura 4a), respectivamente. Se ilustra un transductor 306, montado fuera de la pared de la porción 122 de cuello superior adyacente al imán 310. El transductor 306 detecta la rotación del imán 310. Un segundo transductor 308 se monta para detectar la rotación del imán 302. Desde la posición relativa de estos dos imanes se puede determinar el momento de torsión en la flecha. Debe entenderse que los transductores 308 y 310 se pueden montar internamente en vez de externamente, como se ha ilustrado .

El montaje 400 de interfase de fluidos se ilustra con detalle en la figura 5a. La porción 218 de flecha inferior se ilustra extendiéndose a través del conducto 108 en el montaje secundario 140 medio y dentro de la porción 106 de cámara inferior. El conducto tiene un área en sección transversal reducida sustancialmente en comparación con las secciones transversales de las cámaras superior e inferior. En el ejemplo que se ilustra, el conducto 108 tiene una longitud de 1.37 metros (4.5") y tiene una forma en sección transversal circular y tiene un diámetro de 0.79 cm (5/16 pulgadas) . La porción 218 de flecha inferior que se extiende a través del conducto 108 tiene una sección transversal circular y tiene un diámetro de 0.40 cm (5/32 pulgadas) . Esto deja un espacio libre diametral anular de 0.40 cm (5/32 pulgadas) o 0.368 centímetros cuadrados (0.057 pulgadas cuadradas). El espacio libre anular se selecciona para que sea más grande que por lo menos cuatro veces el tamaño de la partícula sólida más grande que se va a probar para evitar obturación del conducto. Por ejemplo, sí se va a probar apuntalante, el espacio libre necesita ser más grande que las partículas de malla de 8 a 100 (2.36 mm a 0.15 mm) . La longitud del conducto y el espacio libre anular pequeño se combinan para evitar un mezclado de fluido entre las porciones de cámara superior e inferior en la interfase dado que los fluidos y las lechadas se prueban y agregan y se retiran de la porción 106 de la cámara inferior. Preferiblemente, el conducto tiene una longitud que es por lo menos aproximadamente igual a o mayor que la dimensión en sección transversal máxima del conducto, dimensión en sección transversal máxima la cual, por ejemplo, es el diámetro en un conducto en sección transversal circular y la diagonal en un conducto en sección transversal cuadrado.

Como se ilustra en la figura 5a, los orificios B y C se alinean alrededor de los mismos niveles de fluidos verticales. Cuando el fluido es bombeado a la cámara 106 inferior, el fluido llegará y se descargará desde los orificios abiertos B y C simultáneamente. Aunque esta es una configuración preferible, es importante que el orificio C se localice en o por encima de la altura del orificio B. Una perforación 404 interna en el montaje secundario 140 medio conecta el orificio C al conducto 108. Es preferible que la perforación 404 interna intercepte el conducto 108 alrededor de su centro de manera que la interfase 402 de fluido pueda mover desde arriba o hacia abajo sin abandonar el conducto. Un par de perforaciones internas 406 y 408 conectan el orificio B a la porción 106 de cámara inferior. El orificio E se ilustra en la figura 5b que se localiza en el mismo nivel vertical que los orificios B y C. No obstante, el orificio E puede estar en un nivel vertical diferente. Las perforaciones internas 410 y 412 conectan el orificio E a la cámara 326 en el montaje secundario 140 medio a un nivel preferiblemente por encima de la interfase 402 de fluido. Por supuesto, el orificio E puede conectarse al conducto 108 en una ubicación verticalmente por encima de la interfase 402 de fluido.

El montaje 500 de pozo caliente o prueba de muestra se ilustra en la figura 6. Como se puede observar, la porción 218 inferior de flecha se extiende fuera del conducto 108 y dentro del montaje 502 de paleta giratoria. El extremo 506 de flecha inferior hace contacto y está soportado por el cojinete 507 soportado por el miembro 510 tubular. Como se utiliza en la presente, el término "cojinete" se utiliza de modo genérico para referirse a un dispositivo que soporta una parte giratoria o deslizable y/o que reduce la fricción —sin considerar la estructura particular del dispositivo o si el dispositivo es un rodillo, aguja o cojinete de bolas, un cojinete de tipo de buje, un cojinete de contacto de punto de pivote o similar. Los miembros 510 tubulares forman una cámara 522 la cual está en comunicación fluida con la porción 106 de cámara inferior. El miembro 510 tubular se monta para extenderse hacia arriba desde la tapa 190 inferior interna. Una abertura o conducto 512 se extiende al centro inferior de la tapa 190 inferior interna.

Como se ilustra, el extremo 506 de flecha inferior tiene un par de rebordes 514 de flecha que se extiende radialmente los cuales acoplan ranuras en el montaje 502 de paleta giratorio para acoplar el montaje 502 de paleta giratorio para que gire con la porción 218 de flecha inferior. De manera alternativa, se puede utilizar un tornillo de ajuste para acoplar el montaje de paleta giratoria para que gire con la flecha. El montaje 502 de paleta giratoria que se muestra con detalle en la figura 7 presenta un cuerpo 516 cilindrico con una pluralidad de cuchillas 518 que se extienden radialmente. Como se muestra en la figura 6, una pluralidad de veletas 520 complementarias se montan en la porción 106 de cámara inferior. Aunque las cuchillas y veletas se ilustran con bordes rectos, se apreciará que los términos "paleta" y "cuchillas" se utilizan para indicar la porción en contacto con la muestra del aparato como se define para incluir otras formas además de las ilustradas tales como forma cilindrica o de cono truncado o aquellas mostradas en las patentes de Estados Unidos números 6,874,353; 6,782,735 y 7,392,842, las cuales se incorporan en la presente para todo propósito.' En la modalidad de la figura 6, el montaje 502 de paleta se conecta separablemente a la flecha 218 para facilidad de limpieza. Además, las veletas 520 son separables por la misma razón.

En operación, el montaje 502 de paleta se hace girar por la porción 218 de flecha inferior, la paleta tendrá contacto el fluido localizado dentro del montaje 500 de pozo caliente o de prueba de muestra. Conforme la paleta gira, el contacto con el fluido aplicará un momento de torsión a la porción 218 de flecha inferior del montaje 202 de flecha. La magnitud de este momento de torsión se puede medir por el montaje 300 de resorte de momento de torsión a partir del cual se pueden determinar las características del fluido que se va a probar.

También, como se muestra en la figura 6, el orificio A externo se conecta al conducto 512 y la cámara 522 formada dentro del miembro 510 tubular. El miembro 510 tubular se abre a la porción 106 de cámara inferior en el nivel más bajo para desplazar efectivamente el fluido existente. El orificio A se puede utilizar para agregar fluidos a la porción 106 de cámara inferior. Además, un montaje 504 de detección de temperatura tal como un montaje 509 de termopar se monta, como se muestra con esta sonda de detección de temperatura localizada dentro de la cámara 522 en contacto con el fluido en la porción 106 de la cámara inferior.

Aunque las composiciones y métodos se describen en términos como "que comprende", "que contiene" o "que incluye" diversos componentes o etapas, las composiciones y métodos también pueden "consistir esencialmente de" o "consistir de" diversos componentes y etapas. Como se utiliza en la presente, las palabras "que comprende", "que tiene" o "que incluye" y todas las variaciones gramaticales de las mismas se pretende que cada una tenga un significado abierto, sin limitaciones y que no excluya elementos o etapas adicionales.

Por lo tanto, las presentes invenciones están adaptadas para llevar a cabo los objetivos y alcanzar los fines y ventajas mencionados así como aquellos los cuales son inherentes a las mismas. Aunque la invención se ha mostrado, descrito y se ha definido con referencia a modalidades ejemplares de las invenciones, esta referencia no implica una limitación respecto a las invenciones y no se debe inferir tal limitación. Las invenciones son capaces de modificación, alteración y equivalentes en forma y función considerables como se le ocurrirán a una persona habitualmente en los ámbitos pertinentes y que tenga el beneficio de esta descripción. Las modalidades mostradas y descritas de las invenciones son solo ejemplares y no son exhaustivas del alcance de las invenciones. En consecuencia, las invenciones están destinadas para estar limitadas únicamente por el espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas, proporcionando competencia completa a los equivalentes en todos los aspectos .

Además, los términos en las reivindicaciones tienen su significado habitual sencillo a menos que se defina en otro sentido de manera explícita y clara por quien patenta. Además, los artículos indefinidos "un" o "uno", como se utilizan en las reivindicaciones se definen en la presente para indicar uno o más de uno del elemento que introducen. Si existiera conflicto en los usos de una palabra o término en la descripción y una o más patentes u otros documentos que se pueden incorporar en la presente como referencia, se adoptarán las definiciones que concuerden con la especificación.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (21)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para medir la tensión de cizallamiento de un líquido de prueba, caracterizado porque comprende las etapas de : colocar el líquido de prueba en una cámara interna de un recipiente; seleccionar un segundo líquido el cual sea inmiscible en el líquido de prueba; colocar el segundo líquido en la cámara en contacto con el líquido de prueba para formar una interfase líquida entre el líquido de prueba y el segundo líquido; colocar una flecha que se extienda entre el primero y segundo líquidos y a través de la interfase líquida, la flecha tiene un miembro de contacto de líquido de prueba sobre un extremo colocado para estar en contacto con el líquido de prueba; seleccionar una presión de prueba diferente de 1 atmósfera y colocar el líquido de prueba a la presión de prueba; y mientras el líquido de prueba se encuentra a una presión de prueba, hacer girar la flecha para mover el miembro en el fluido de prueba mientras se determina la viscosidad relativa del líquido de prueba al medir el arrastre creado por el movimiento del miembro.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido de prueba se hace fluir a través de la cámara mientras se realiza la etapa de hacer girar la flecha.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la etapa de medir el arrastre creado por el movimiento del miembro comprende medir el momento de torsión en la flecha.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la etapa de medir el momento de torsión en la flecha comprende desviar un resorte y medir la deflexión en el resorte.

5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de hacer girar la flecha comprende acoplar magnéticamente la flecha a un motor y operar el motor.

6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de mover el miembro comprende hacer girar una paleta.

7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de formar una interfase líquida entre el líquido de prueba y un segundo líquido comprende mantener una interfase líquida mientras se realiza la etapa de rotación de flecha.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa de mantener la interfase líquida en un área en sección transversal reducida mientras se realiza la etapa de rotación de flecha.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el área en sección transversal reducida es un conducto.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el conducto tiene una relación de longitud respecto a dimensión de sección transversal máxima de por lo menos aproximadamente uno o mayor .

11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende adicionalmente sustituir por lo menos una porción del liquido de prueba con un segundo líquido de prueba diferente mientras se mantiene la interfase líquida en el área en sección transversal reducida, mezclar los líquidos de prueba y posteriormente determinar la viscosidad relativa de la mezcla de los líquidos de prueba a la presión de prueba por encima de la presión atmosférica.

12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende adicionalmente probar la viscosidad relativa del líquido de prueba mientras se hacen fluir los líquidos de prueba a través de la cámara mientras se mantiene la interfase líquida en el área en sección transversal reducida.

13. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de sustitución se realiza mientras se mantienen los líquidos en la cámara a una presión mayor que la atmosférica.

14. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de hacer girar la flecha se realiza a la temperatura de prueba .

15. Un aparato de prueba de fluido, caracterizado porque comprende : un alojamiento que comprende una primera y segunda cámaras encerradas; una porción que separa la primera y segunda cámaras y que forma una sección transversal reducida que conecta la primera y segunda cámaras en comunicación fluida entre si; un primer fluido en la primera cámara y un segundo fluido en la segunda cámara, una interfase de fluido entre el primero y segundo fluidos localizados en la sección transversal reducida; una flecha girable axialmente en el alojamiento que se extiende entre la primera y segunda cámaras y a través de la sección transversal reducida y la interfase de fluido; y un miembro en contacto con el segundo fluido en la segunda cámara, el miembro hace contacto para moverse con la flecha.

16. El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la sección transversal reducida comprende un conducto.

17. El aparato de prueba de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el conducto tiene una relación de longitud respecto a la dimensión de sección transversal máxima de por lo menos aproximadamente uno o mayor.

18. El aparato de conformidad con la reivindicación 15, 16 o 17, caracterizado porque la porción en sección transversal reducida tiene un área en sección transversal máxima la cual es menor que el área en sección transversal máxima de la primera y segunda cámaras.

19. El aparato de prueba de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15, 16, 17 o 18, caracterizado porque comprende adicionalmente un motor acoplado magnéticamente a la flecha para hacer girar selectivamente la flecha.

20. El aparato de prueba de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15, 16, 17, 18 o 19, caracterizado porque comprende adicionalmente un medio para detectar torsión en la flecha.

21. El aparato de prueba de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15, 16, 17, 18, 19 o 20, caracterizado porque la flecha comprende una primera y segunda porciones girables relativamente y, de manera adicional, comprende un resorte localizado en el primer fluido, el resorte está conectado entre la primera y segunda porciones de flecha.