六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)及API常規(guī)儀器的使用

1、中國(guó)石油大學(xué)（油田化學(xué)）實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：_成績(jī)：班 級(jí)： 石工12-1學(xué)號(hào): _姓名： _教師： 范鵬同組者：實(shí)驗(yàn)一 六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)泥漿的流變曲線一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法。2. 掌握如何判斷泥漿的流型及對(duì)應(yīng)流變參數(shù)的計(jì)算方法。3. 比較賓漢模式、指數(shù)模式及卡森模式與實(shí)際流變曲線的吻合程度，弄清各 種模式的特點(diǎn)。二. 實(shí)驗(yàn)原理1. 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)工作原理電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過被測(cè)液體作用于內(nèi)筒上的一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使與扭簧 相連的內(nèi)筒偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，一定剪切速率下偏轉(zhuǎn)的角度與 液體的粘度成正比。于是，對(duì)液體粘度的測(cè)量就轉(zhuǎn)換為內(nèi)筒的角度測(cè)量。2. 流變曲線類型

2、、意義。流變曲線是指剪切速率和剪切應(yīng)力的關(guān)系曲線。根據(jù)曲線的形式，它可以分 為牛頓型、塑性流型、假塑性流型和膨脹性流型。為了計(jì)算任何剪切速率下的剪 切應(yīng)力，常用的方法是使不同流變模式表示的理想曲線逼近實(shí)測(cè)流變曲線，這樣,只需要確定兩個(gè)流變參數(shù)，就可以繪出泥漿的流變曲線。牛頓模式反映的牛頓液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：=n，D賓漢模式反映的是塑性液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：=0 + n p D指數(shù)模式反映的是假塑性流體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：=K Dn 或 Lg =lgK + n IgD卡森模式反映的是一種理想液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：實(shí)際流變曲線與哪一種流變模式更吻合， 就把實(shí)際液體看成哪種流型的流體。三. 實(shí)驗(yàn)儀器

3、1儀器ZNN-D6型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、高速攪拌器；2. 藥品350ml 水、500ml 泥漿。四. 實(shí)驗(yàn)儀器使用要點(diǎn)1. 檢查好儀器，要求； 粘度計(jì)刻度盤是否對(duì)零。若不對(duì)零，可松開固定螺釘調(diào)零后再擰緊。 檢查粘度計(jì)的同心度。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，外筒不得有偏擺。 檢查高速攪拌機(jī)的攪拌軸是否偏擺。若偏擺，則停止使用。2. 校正旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 倒350ml水于泥漿杯中，置于托盤上，上升托盤，使液面與外筒刻度線對(duì) 齊，擰緊托盤手輪。 迅速從高速到低速依次測(cè)量。待刻度盤讀數(shù)（基本）穩(wěn)定后，分別記錄各 轉(zhuǎn)速下的讀數(shù)？.要求： ? 600 =格, ?300 =格。五. 實(shí)驗(yàn)步驟1. 熟悉旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法。2. 檢查和校正

4、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。3. 測(cè)量泥漿在各剪切速率下的剪切應(yīng)力。將待測(cè)泥漿高速攪拌10min后，把水換成待測(cè)泥漿，按四-2的方法操作，分 別記錄各轉(zhuǎn)速下的讀數(shù)。泥漿剪切應(yīng)力 與粘度計(jì)讀數(shù)？對(duì)應(yīng)關(guān)系：=?，單位：Pa。4. 實(shí)驗(yàn)后，關(guān)閉電源，倒出泥漿，洗凈內(nèi)、外筒，擦干裝好。注意：停轉(zhuǎn)后，由于靜切力作用，刻度盤可能不回零，此時(shí)不需要再調(diào)零。六. 數(shù)據(jù)處理計(jì)算鉆井液的流變參數(shù)、繪制流變曲線并確定泥漿的流變模式。1、鉆井液的流變參數(shù)計(jì)算表1-泥漿在不同轉(zhuǎn)速下粘度計(jì)讀數(shù)項(xiàng)目60030020010063基漿19118621由 和？轉(zhuǎn)化關(guān)系=?，可得各個(gè)轉(zhuǎn)速下 值，例:換算出剪切速率值，例：結(jié)果如下表：表2-數(shù)據(jù)處理

5、結(jié)果項(xiàng)目60030020010063基漿19118621/Pa/ s 110225112、流變曲線繪制結(jié)論：由圖可以看出，該流變曲線與賓漢模式流變曲線相符較好，可確定該 泥漿流變模式應(yīng)為賓漢模式。實(shí)驗(yàn)二 常用API泥漿儀器的使用一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握常用API泥漿儀器的使用和校正方法；2. 掌握現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試泥漿性能的標(biāo)準(zhǔn)方法。二. 鉆井液濾失原理在濾失介質(zhì)兩端施加一定的壓力差，在壓力差的作用下，泥漿通過濾失介質(zhì) 發(fā)生濾失。三. 實(shí)驗(yàn)儀器型打氣筒失水儀一臺(tái)2.馬氏漏斗粘度計(jì)一個(gè)型泥漿密度計(jì)一個(gè)4. 高攪機(jī)一臺(tái)5. 秒表一只6. 鋼板尺一個(gè)7. PH試紙一盒8. 20ml量筒1個(gè)9. 濾紙10. 待

6、測(cè)泥漿約 2000ml四儀器使用要點(diǎn)型泥漿密度計(jì)校正方法：將清水注入杯中齊杯口為止，輕輕將蓋旋轉(zhuǎn)蓋緊，擦去外溢清水，然后將杠 桿主刀口置于底座的刀墊上，移動(dòng)游碼，使水平泡居于兩根紅線中間，游碼左側(cè) 邊線所對(duì)應(yīng)刻度，即為該泥漿的密度。測(cè)量清水密度應(yīng)為g/cm 3，否則，須增減枰桿末端調(diào)節(jié)器中的鉛粒。泥漿密度的測(cè)定： 將清水換成攪拌均勻的待測(cè)泥漿，按校正時(shí)的方法測(cè)得的密度值即為該泥漿 的密度。 每測(cè)完樣品都要把刀口放置于刀架上，保護(hù)好刀刃。 每測(cè)完樣品都要洗凈泥漿杯。2、ZNN型（馬氏）漏斗粘度計(jì)校正方法：將用清水刷凈的漏斗粘度計(jì)掛好，用手指堵住漏斗管口，把清水經(jīng)篩網(wǎng)倒入 漏斗，直至液面與篩網(wǎng)底部

7、平齊，放開手指，記錄清水自漏斗流滿量杯所需的時(shí) 間，即為清水的漏斗粘度。20C左右時(shí)，清水的漏斗粘度應(yīng)為 26。泥漿漏斗粘度的測(cè)定：將清水換成攪拌均勻的待測(cè)泥漿，按校正時(shí)的方法測(cè)得的漏斗粘度值即為該 泥漿的漏斗粘度。注意事項(xiàng)： 為了保護(hù)漏斗粘度計(jì)的管嘴，不得用鐵絲等硬物穿通。 測(cè)量時(shí)，漏斗應(yīng)垂直放好。3. 打氣筒失水儀松開減壓閥，關(guān)死放空閥，打氣使氣筒壓力達(dá) 1MPa左右，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)減壓閥，直到壓力表讀數(shù)為 用手指堵住泥漿杯氣接頭小孔，倒入適量的泥漿，使液面與泥漿杯內(nèi)刻度 線平齊，放好干燥的密封圈，鋪一張干燥的濾紙，將干燥的泥漿杯蓋蓋好旋緊。 然后裝入三通接頭并卡好，放好量筒。 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

8、放空閥，當(dāng)壓力表指針開始下降或有進(jìn)氣聲時(shí)，開始計(jì)時(shí)并及 時(shí)打氣使壓力保持為。 記錄時(shí)收集的濾液量，取開量筒，順時(shí)針轉(zhuǎn)放空閥，把泥漿杯中余氣放盡 后，取下泥漿杯。打開泥漿杯，取下濾紙，放置在平整的桌面上。 假設(shè)瞬時(shí)濾失量為零，量筒中濾液體積的 2倍即為API濾失量。 用鋼板尺測(cè)量濾紙上泥餅的厚度。 沖凈、擦干泥漿杯及杯蓋。4. PH廣泛試紙將PH試紙放到待測(cè)酸堿度的泥漿中浸濕后取出， 待其顏色穩(wěn)定后(大約30s)， 把變色的試紙上側(cè)顏色和標(biāo)準(zhǔn)色對(duì)照，估計(jì)出泥漿的PH值。五步驟1. 用高速攪拌器高速攪拌泥漿5分鐘。2. 測(cè)量泥漿的API濾失量、泥餅厚度和pH值。六.數(shù)據(jù)處理表時(shí)濾失數(shù)據(jù)項(xiàng)目濾失量(ml)泥餅(mm)PH基漿18實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的是濾失時(shí)的數(shù)據(jù)，要得到濾失30min時(shí)的濾失數(shù)據(jù)，應(yīng)該將時(shí)的數(shù)據(jù)乘以2:表2-30min時(shí)濾失數(shù)據(jù)項(xiàng)目濾失量(ml)泥餅(mm)PH基漿1728七.實(shí)驗(yàn)