油井水泥漿性能實(shí)驗(yàn)

1、常州大學(xué)石油工程學(xué)院 石油工程系 油井水泥漿性能實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?油井水泥漿的基本性能： l密度、流動(dòng)度、濾失量、流變性 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l（1）了解油井水泥漿基本性能的測定方法； l（2）掌握有關(guān)儀器的使用方法； l（3）了解油井水泥漿基本性能的指標(biāo)范圍。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 l（1）油井水泥漿密度的測定； l（2）油井水泥漿流變性能的測定； l（3）油井水泥漿流動(dòng)度的測定； l（4）油井水泥漿濾失量的測定。 二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 水泥漿密度計(jì)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 1 1測定水泥漿密度測定水泥漿密度 l （1）測量目的 由于地層的承壓能力不

2、同，在施工中 必須控制水泥漿密度，防止在固井注 水泥過程中壓裂地層。 正常密度在1.78-1.98g/cm3范圍內(nèi)。 使用加壓液體密度計(jì)測量較好。 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 1 1測定水泥漿密度測定水泥漿密度 l（2）測量步驟 (1) 測定前，標(biāo)定密度計(jì)。將密度計(jì)漿杯中盛滿水， 蓋好杯蓋， 擦凈溢出的水，然后將其放在刀架上； (2) 移動(dòng)游碼至1.0處。這時(shí)秤臂應(yīng)呈水平狀態(tài)；如不 準(zhǔn)確應(yīng)進(jìn)行調(diào)整； (3) 標(biāo)定之后將水泥漿倒入密度計(jì)內(nèi)，蓋好杯蓋后擦 去溢出的水泥漿。放置于刀架上并調(diào)整游碼，使秤臂 呈水平狀態(tài)。讀出秤臂上的數(shù)值，即水泥漿的密度。 單位為g/cm3。 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 2

3、2測定水泥漿流變性能測定水泥漿流變性能 l（1）測量目的 液體的流變性是指液體在外力作用下所 產(chǎn)主的流動(dòng)和變形的特性。即作用于液體的 層間剪切應(yīng)力與液體變形（流動(dòng)）的特性。 不同類型的液體，其流變性是不一樣的。即 使是同一類的液體，不同的溫度和壓力，以 及外加劑加量和攪拌的方法都對(duì)液體的流變 性能有較大的影響。如粘滯性，切應(yīng)力、觸 變性、剪切稀釋性等等都屬于液體的流變性 能參數(shù)。它是液體的自身屬性。 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 2 2測定水泥漿流變性能測定水泥漿流變性能 l（1）測量目的 水泥漿對(duì)環(huán)空鉆井液的有效頂替，除了 套管居中度、頂替排量、鉆井液與水泥漿的 靜切力、密度差值外，頂替效率是一

4、個(gè)重要 因素。當(dāng)排量一定時(shí)，水泥槳流體的流動(dòng)剖 面取決于流動(dòng)狀態(tài)，而流動(dòng)狀態(tài)又取決于流 變參數(shù)。因此測量和調(diào)整水泥漿流變參數(shù)是 施工設(shè)計(jì)的一個(gè)重要步驟。了解水泥漿的流 變性能及其他基本性能，對(duì)理解掌握固井工 藝有很大好處。 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 2 2測定水泥漿流變性能測定水泥漿流變性能 l（1）測量步驟 、校正旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。 打開旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的開關(guān)，指示燈亮。 將調(diào)速旋扭鈕調(diào)到低速檔（電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為750rpm）。 變換變速手把，將轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速調(diào)至300rpm。 用漿杯盛清水進(jìn)行測試，此時(shí)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)刻度盤 上的讀值應(yīng)為1毫帕秒（即旋轉(zhuǎn)一格）。 若有誤差，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整； 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 2 2

5、測定水泥漿流變性能測定水泥漿流變性能 l（1）測量步驟 、將剛攪拌過的水泥漿倒入樣品杯刻線 處（350ml）并立即放在托盤上。上升托盤 使液面恰到外筒刻線處，擰緊托盤手輪。 、從600rpm、300rpm、200rpm，100rpm、 6rpm、3rpm依次測定 注意換檔,并應(yīng)在指針穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 2 2測定水泥漿流變性能測定水泥漿流變性能 l（1）測量步驟 實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源、松開托盆、移開量杯 輕輕卸下外筒， 避免擦傷，防 止碰壞連接內(nèi) 筒軸。 洗凈外筒，并擦干上好外筒。 (5) 整理數(shù)據(jù)，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 轉(zhuǎn)筒 外轉(zhuǎn)筒 裝外轉(zhuǎn)筒 卸外裝筒 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 1、牛頓液體絕對(duì)粘度 l=300rpm（讀數(shù)） 單位：mPas 2、塑性流體 （靜置十分鐘）（讀數(shù)） （靜置一分鐘）（讀數(shù)）靜切力： 讀數(shù)動(dòng)切力： （讀數(shù)）（讀數(shù)）塑性粘度： （讀數(shù)）視粘度： 終 初 塑 塑 視 Pamin/ r300511. 0 Pamin/ r300511. 0 Pa min/ r300511. 0 smPa min/ r300min/ r600 smPa min/ r6005 . 0 0 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 3、假塑流體 ：稠度系數(shù)。之間；其值在：流性指數(shù)，k1-0 n dx dv nlglgklg dx dv