泥漿性能的測(cè)定方法

1、泥漿性能的測(cè)定方法一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .了解測(cè)定泥漿基本性能所用儀器2 .掌握泥漿性能常用測(cè)定儀的使用與操作方法二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .泥漿比重、粘度、失水量、切力、含砂量、固相含量、膠體率、pH值、潤(rùn)滑性等主要性能測(cè)定所用儀器的結(jié)構(gòu)。2 .測(cè)定上述性能的方法。三）測(cè)定方法及步驟（一）NB-1型泥漿比重計(jì)1 .儀器NB-1型泥漿比重計(jì)由泥漿杯、橫梁、游動(dòng)磚碼和支架組成，在橫梁上有調(diào)重管和水平泡，其結(jié)構(gòu)如圖1。2 .測(cè)定步驟校正比重計(jì)先在泥漿杯中裝滿清水，蓋好杯蓋，把游碼移到刻度1時(shí)，如水平泡位于中間，則儀器是準(zhǔn)確的；如水平泡不在中間，可在調(diào)重管內(nèi)取出或加入重物來調(diào)整。倒出清水，將待測(cè)泥漿注入杯中，蓋好杯

2、蓋，擦凈泥漿杯周圍的泥漿，移動(dòng)祛碼使橫梁成水平狀態(tài)（水平泡位于中間）。游碼左側(cè)所示刻度即為泥漿比重。（二）MLN-4型馬氏漏斗粘度計(jì)1 .儀器粘度計(jì)由漏斗和量筒組成，構(gòu)成如圖2。量筒由隔板分成兩部分，大頭為500毫升，小頭為200毫升。漏斗下端是直徑為5毫米、長(zhǎng)為100毫米的管子。2 .測(cè)定步驟將漏斗垂直，用手握緊用手指堵住管口。然后用量筒兩端，分別裝200毫升和500毫升的泥漿倒入漏斗。用篩網(wǎng)濾去大的砂粒，將量筒500毫升一端朝上放在漏斗下面，放開手指同時(shí)以秒表計(jì)時(shí)。流出500毫升泥漿所需時(shí)間（秒），即為所測(cè)泥漿的粘度（視粘度）。作用儀器前，應(yīng)用清水對(duì)粘度計(jì)進(jìn)行校正，該儀器測(cè)量清水的粘度為1

3、5秒。若誤差在±1秒以內(nèi)，可用下式計(jì)算泥漿的實(shí)際粘度。（三）ZNN®旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)ZNN型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)有手搖兩速、電動(dòng)兩速與電動(dòng)六速三種。主要用于測(cè)量泥漿的流變參數(shù)。儀器結(jié)構(gòu)如圖3。1 .工作原理電機(jī)經(jīng)過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)外筒恒悚旋轉(zhuǎn)，借助于被測(cè)液體的粘滯性作用于內(nèi)筒一定的轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)與扭力彈簧相連的內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。該轉(zhuǎn)角的大小與液體的粘性成正比。于是液體的粘度測(cè)量轉(zhuǎn)換為內(nèi)筒轉(zhuǎn)角的測(cè)量。2.儀器結(jié)構(gòu)（六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)）動(dòng)力部分雙速同步電機(jī)轉(zhuǎn)速750、1500轉(zhuǎn)/分電機(jī)功率7.5、15瓦電源電壓220伏變速部分轉(zhuǎn)速3、6、100、200、300、600轉(zhuǎn)/分速度梯度5、10、170、340

4、、511、1022秒-1測(cè)量部分扭力彈簧、刻度盤與內(nèi)外筒組成測(cè)量系統(tǒng)。內(nèi)筒與軸錐度配合，外筒卡口聯(lián)接。支架部分采用托盤升降被測(cè)測(cè)容器。3.操作方法A.準(zhǔn)備 將儀器與電源相接。啟動(dòng)馬達(dá)，變更調(diào)速桿位置。檢查傳動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好，有無晃動(dòng)與雜音，以及調(diào)速機(jī)構(gòu)是否靈活可靠。 卸下外筒，檢查內(nèi)筒是否上緊，內(nèi)外筒表面有無雜物，是否清潔。核查無誤后，再將外筒裝好。按下鍵扭，以300轉(zhuǎn)/分和600轉(zhuǎn)/分觀察外筒的偏擺量，如偏擺量大于0.5毫米，要取下外筒調(diào)轉(zhuǎn)180度重新裝配。 檢查刻度盤0位，如刻度盤0位不對(duì)指針，松開固定螺釘，調(diào)0后將螺絲固緊。B.操作將剛攪拌好的泥漿倒入樣品杯刻度線處（350毫米），立即

5、放置于托盤上，上升托盤使液面至外筒刻線處。擰緊毛輪，固定托盤。迅速?gòu)母咚俚降退龠M(jìn)行測(cè)量，待刻度盤讀數(shù)穩(wěn)定后，分別記錄各轉(zhuǎn)數(shù)下的讀數(shù)。測(cè)靜切力時(shí)，應(yīng)先用600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘，靜止1分鐘后將變速按鈕置于3轉(zhuǎn)/分，讀出刻度盤上最大的讀數(shù)。再將液體攪拌后靜止10分鐘，按上述方法讀出刻度盤上最大讀數(shù)。4 .計(jì)算牛頓流體絕對(duì)粘度塑性流體視粘度塑性粘度動(dòng)切力靜切力假塑性流體流性指數(shù)稠度系數(shù)粘塑性流體極限高剪粘度卡森動(dòng)切力結(jié)束a.關(guān)閉電源開關(guān)，松開托盤手輪，移開量杯；b.輕輕取下內(nèi)外筒，清洗內(nèi)外筒并且擦干，再將外筒裝好。5 .注意事項(xiàng)外筒裝卸。一手握外轉(zhuǎn)筒，另一種握住外筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使上筒的卡口對(duì)準(zhǔn)外轉(zhuǎn)筒內(nèi)

6、的銷子然后取下外筒。裝上外筒時(shí)，應(yīng)使外筒的槽口對(duì)準(zhǔn)好外轉(zhuǎn)筒內(nèi)的銷子，再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)外筒即可，切忌碰撞內(nèi)筒。內(nèi)筒裝卸。一手緊握內(nèi)筒軸，一手內(nèi)旋內(nèi)筒裝卸，切勿弄歪內(nèi)筒長(zhǎng)途搬運(yùn)時(shí)，一定要卸下內(nèi)筒，裝好外筒，以防止內(nèi)筒軸被撞彎。扭力彈簧剛度的調(diào)整不準(zhǔn)隨意進(jìn)行。（四）ZN翎泥漿失水測(cè)定儀該儀器是將泥漿用空氣加壓的情況下，測(cè)量泥漿的失水量。當(dāng)泥漿在0.69MPa壓力作用下，30分鐘內(nèi)通過截面為45.3cm2過濾面滲透出的水量，以毫升表示。同時(shí)可以測(cè)得泥漿失水后泥餅的厚度，以毫米表示c1 .儀器結(jié)構(gòu)ZNS型失水量測(cè)定儀，主要由打氣筒，減壓閥，放空閥，泥漿杯，量筒、支架等組成，其結(jié)構(gòu)如圖4。2 .測(cè)定步驟 先將

7、支架放在平穩(wěn)的臺(tái)面上。 將減壓閥、壓力表、打氣筒等組件通過方形凸位安裝在支架方形孔內(nèi)將減壓閥手柄退出，使減壓閥處于關(guān)死狀態(tài)，此時(shí)無輸出，然后關(guān)死放空閥。以左手拿住泥漿杯，用食指堵住泥漿杯氣接頭小孔，倒入被測(cè)泥漿，高度以低于密封圈23毫米為最好，放好密封圈，鋪平一張濾紙，擰緊泥漿杯蓋，然后將泥漿杯連接在三通接頭上，將20毫升量筒放在泥漿杯下面，對(duì)準(zhǔn)出液孔。連接好打氣筒，打氣使壓力表指示在0.6MPa迅速將放空閥退回一圈，微調(diào)減壓閥手柄，使壓力表指示為0.69MPa泥漿杯內(nèi)氣體壓力保持在0.69MPa恒定狀態(tài)，當(dāng)見到第一滴濾液開始記時(shí)，30分鐘時(shí)取下量筒，退出減壓閥手柄關(guān)死減壓閥，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)放空閥

8、1圈半左右，放空閥打開，泥漿杯內(nèi)剩余氣體被放出，取下泥漿杯，打開泥漿杯蓋取出濾紙，洗凈泥餅上的浮漿，測(cè)量泥餅厚度。沖洗擦干泥漿杯，泥漿杯蓋、密封圈。并烘干杯蓋濾網(wǎng)。記錄下量筒內(nèi)失水量。為縮短時(shí)間一般可測(cè)7.5分鐘失水量乘以2,必要時(shí)即需測(cè)30分鐘的失水量。（五）ZNG®泥漿固相含量測(cè)定儀該儀器是根據(jù)蒸儲(chǔ)原理。取一定量（20毫升）泥漿，用高溫（電加熱）將其蒸干，然后進(jìn)行固相稱量，算出固相成分之重量或體積的百分含量。儀器主要是由蒸儲(chǔ)器、加熱棒、電線接頭、冷凝器、量筒、等組成（見圖5）1.操作步驟拆開蒸儲(chǔ)器，放平泥漿杯；充分?jǐn)嚢枘酀{，將其倒?jié)M泥漿杯。輕輕的將泥漿杯蓋在杯口上，使多出泥漿溢出

9、并擦干凈，此時(shí)泥漿杯內(nèi)泥漿為20毫升。輕輕的抬起杯蓋，將粘附在杯蓋底部的泥漿刮回到泥漿杯中。為防止蒸儲(chǔ)過程中泥漿沸溢，向泥漿杯中加入35滴抗泡劑，然后扭上套筒。 將加熱棒旋緊在套筒上部（應(yīng)直立放置），將蒸儲(chǔ)器插入泥漿箱后面小孔內(nèi)，并將20毫升百分刻度量筒夾在冷凝器導(dǎo)流管口處，以收集冷凝液。 連接電路進(jìn)行蒸儲(chǔ)，同時(shí)記時(shí)，通電35分鐘，第一滴冷凝液流出，直到泥漿被蒸干不再有冷凝液流出（大約需2040分鐘）。 撥出電線插頭，切斷電源，用環(huán)架取下蒸儲(chǔ)器淋水冷卻，拆開蒸儲(chǔ)器，用刮刀刮下泥漿杯及加熱棒，套筒上固相成分，然后稱量，計(jì)算出固相百分含量。 記下量筒冷凝液的體積，用于計(jì)算或作為參考。若冷凝液水與油

10、分層不清，可加入23滴破乳劑。2.注意事項(xiàng) 用完后清洗蒸儲(chǔ)器和冷凝器孔，擦干加熱棒，然后將其風(fēng)干。 電源電壓為220V交流，波動(dòng)范圍可在180230V,注意不能超壓。 通電時(shí)間不要太長(zhǎng)，一般30分鐘左右，蒸干即可。 使用一段時(shí)間后，要檢查一下電線接頭和電源插頭，防止短路和斷路。（六）LNH型泥漿含砂量測(cè)定器1 .泥漿含砂量是指泥漿中不能通過200號(hào)篩網(wǎng)（相當(dāng)于直徑大于0.75毫米）砂子體積的百分比。2 .儀器由過濾筒，漏斗和玻璃量筒組成。3 .測(cè)定方法加入泥漿（20或40毫升），再加入一定量水不超過160毫升，用手指蓋住筒口，搖勻，倒入過濾筒內(nèi)，加倒邊用水沖洗，直至泥漿沖洗干凈，網(wǎng)上僅有砂子為

11、止。將漏斗放在玻璃量筒上，過濾筒倒置套在漏斗上，用水把砂子沖入玻璃量筒內(nèi)，等砂子沉到底部細(xì)管后，讀出含砂量容積，計(jì)算出砂子體積的百分含量。（七）膠體率測(cè)定瓶1 .膠體率：是表示泥漿中粘土顆粒分散和水化程度。2 .儀器：膠體率測(cè)定瓶（也可用100毫升量筒代替）。3 .測(cè)定步驟將100毫升泥漿裝入膠體率測(cè)定瓶中，將瓶塞塞緊，靜止24小時(shí)后，觀察量筒上部澄清液的體積（毫升數(shù)）。膠體率以百分?jǐn)?shù)表示（七）pH值測(cè)定方法1 .比色法用廣泛試紙。撕下一小條PH試紙，浸入泥漿濾液或泥漿中，觀察其顏色變化，并與比色板顏色相比，相一致即為泥漿的pH值。2 .用PH鋰酸度計(jì)工作原理PHS-2型酸度計(jì)是利用玻璃電極和

12、甘汞電極對(duì)被測(cè)溶液中不同酸度產(chǎn)生的直流電勢(shì)，輸入到一臺(tái)用參量振動(dòng)深度負(fù)反饋的直流放大器，以達(dá)到pH值指示的目的。主要技術(shù)性能a.測(cè)量范圍pH:0-14pHmV:0+1400mV,0-1400mVb.最小分度：pH:0.02pHmV:2mVc.儀器使用環(huán)境條件環(huán)境溫度：040c電源電壓：220V土10%d.被測(cè)溶液溫度范圍：060c儀器調(diào)節(jié)器。測(cè)定pH值的操作方法a.電極安裝先將電極夾子夾到電極桿上，再將玻璃電極夾在夾子上，電極插在插口內(nèi)，并用小螺絲扭緊，甘汞電極夾在中央夾子上，其引線連接在接線柱上，玻璃電極下端玻璃球泡應(yīng)比甘汞電極陶瓷芯端稍高一些。b.校正測(cè)定pH值時(shí)，先按下按鍵7,讀數(shù)開關(guān)5

13、保持不按下狀態(tài)，左上角指示燈應(yīng)亮，予熱數(shù)分鐘。調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器11在被測(cè)溶液溫度值上。將分檔開關(guān)2放在“6”，調(diào)節(jié)零點(diǎn)調(diào)節(jié)器10使其指示在pH“1”將分檔開關(guān)2放在校正位置，調(diào)整校正調(diào)節(jié)器3,使其指針在滿度。將分檔開關(guān)2放在“6”位置，重復(fù)檢查pH“1”位置。c.定位將中性標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液置于試杯中，查出該溫度下的pH值。按下讀數(shù)開關(guān)5。調(diào)解定位調(diào)節(jié)器4,使其指示在該標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值（即分檔開關(guān)2的指示數(shù)加表面上指示值），并搖動(dòng)試杯使指示穩(wěn)定為止，重復(fù)以上操作進(jìn)行調(diào)節(jié)。d.測(cè)量將讀數(shù)開關(guān)5放開。用蒸儲(chǔ)水清洗電極頭部，并用濾紙吸干，移下電極至被測(cè)溶液中，并不斷搖動(dòng)溶液杯。將讀數(shù)開關(guān)5按下，調(diào)節(jié)分檔

14、開關(guān)2讀出指示值。注意事項(xiàng)a.新的或長(zhǎng)期不用的玻璃電極球泡在使用前，應(yīng)放在蒸儲(chǔ)水中浸泡48小時(shí)，每次用完應(yīng)浸泡在蒸儲(chǔ)水中，玻璃電極球泡壁薄易碎，操作時(shí)應(yīng)小心。b.應(yīng)保證甘汞電極下端毛紀(jì)管暢通。使用時(shí)電極應(yīng)充滿KCl溶液，里面無氣泡，防止斷路。為讓極少量的KCl溶液從毛細(xì)管中流出，使測(cè)得結(jié)果可靠，應(yīng)把電極上面的小橡皮塞及下端小橡皮套拔去。（八）NR-1型鉆井液潤(rùn)滑性測(cè)定儀1 .主要技術(shù)參數(shù)潤(rùn)滑系數(shù)量程：05磨合后用蒸儲(chǔ)水校正的潤(rùn)滑系數(shù)為0.330.37扭力扳手讀數(shù)范圍土150磅-英寸電源電壓交流220V電機(jī)電壓直流110V主軸轉(zhuǎn)數(shù)60轉(zhuǎn)/分2 .儀器結(jié)構(gòu)及工作原理儀器由試環(huán)、試塊、扭軒扳手、電機(jī)

15、、測(cè)試電路等組成。用試不和試塊分別模擬鉆桿和孔壁，使兩者浸沒在被測(cè)試的鉆井液中，電機(jī)帶動(dòng)裝在主軸上的試環(huán)回轉(zhuǎn)，扭力扳手給試環(huán)和試塊施加正壓力。根據(jù)扭矩公式Mk=N?L式中：Mk扭力扳手的扭矩的讀數(shù)N-作用在試環(huán)上的正壓力L杠桿的力臂電機(jī)的扭矩為Mf=F?RR試環(huán)的半徑F試環(huán)與試塊間磨擦阻力根據(jù)磨擦定律即電機(jī)扭矩與外加扭矩成正比因?yàn)長(zhǎng)、RMk都是已知的，而電機(jī)的扭矩又與電流存在函數(shù)關(guān)系,因此只要知道電機(jī)的扭轉(zhuǎn)特性曲線就可以求出潤(rùn)滑系數(shù)。表頭的滿量程為50微安，表頭滿量程時(shí)潤(rùn)滑系數(shù)a值為0.5,按a=0.01I（I為電流表指示讀數(shù)），即可計(jì)算出潤(rùn)滑系數(shù)。3 .操作步驟（1）儀器的標(biāo)定儀器出廠時(shí)已標(biāo)

16、定，但在使用過程中應(yīng)定期標(biāo)定，其步驟如下： 將儀器側(cè)倒放置，卸下扭力扳手，使試塊脫離試不。 開動(dòng)電機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘以上，使電機(jī)及主軸承潤(rùn)滑油溫度穩(wěn)定，以確保電機(jī)空載電流穩(wěn)定。 如圖9所示，在主軸上裝好量秤桿，用螺釘固定，使其處于平衡臨界狀態(tài)（即主軸的轉(zhuǎn)矩與平衡桿自重所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡）。調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使電表指針指零。在量秤桿一端加一定祛碼，電表的讀數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)律，如表懸掛祛碼重（克）102170203255328426電表讀數(shù)0.120.200.240.300.3850.5如果電表讀數(shù)不符合上述數(shù)值，可調(diào)節(jié)33K電位器，然后反復(fù)測(cè)定其中任意兩點(diǎn)。在卸下祛碼后，量秤桿處于臨界狀態(tài)時(shí)，電表指針應(yīng)仍指

17、零。2 .試環(huán)與試塊的標(biāo)定 清洗試環(huán)與試塊，要求其接觸表面不得有任何雜質(zhì)油污。 將清洗后的試塊安裝在主軸上，用螺母固定，將試塊安放在托架上。檢查試塊與試環(huán)的園弧是否吻合，如不吻合，則調(diào)整試塊托架，使之吻合。 在試環(huán)內(nèi)裝約300ml的蒸儲(chǔ)水，試環(huán)與試塊浸在液面以下，在無負(fù)載下，開動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)至電流表指針穩(wěn)定，用調(diào)零旋鈕調(diào)指針指零。 扭力扳手按在托架上，調(diào)扭力扳手讀數(shù)刻度盤使指針指零，在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，扭力扳手緩慢加壓至50磅-英寸，運(yùn)轉(zhuǎn)5min,此時(shí)的電表讀數(shù)應(yīng)在3337之間，蒸儲(chǔ)水的潤(rùn)滑系數(shù)在0.330.39之間。若蒸儲(chǔ)水的潤(rùn)滑系數(shù)值小于0.33,則檢查水中是否有油污，要反復(fù)檢查試環(huán)、試塊，換蒸儲(chǔ)水再測(cè)，若蒸儲(chǔ)水的潤(rùn)滑系數(shù)大于0.37,則檢查試環(huán)、試塊表面，當(dāng)確實(shí)清潔無它物時(shí)