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文檔簡介

泥漿性能的測試方法一、實驗?zāi)康牧私鉁y定泥漿根本性能所用儀器構(gòu)造及原理。掌握泥漿性能常用測定儀的使用與操作方法。二、實驗容了解泥漿比重、流變特性〔粘度和切力〕、濾失性能〔失水量和泥餅厚度〕、固相含量、含砂量、膠體率、pH值、潤滑性等主要性能測定所用儀器的構(gòu)造。測定上述性能的方法。三、方法及步驟、〔一〕1002型比重稱儀器1002型比重稱由泥漿杯1、橫梁8、游動砝碼6和支架5組成,在橫梁上有調(diào)重管9和水平泡3,其構(gòu)造如圖1。圖1泥漿比重稱1.泥漿杯;2.杯蓋;3.水平泡;4.刀架;5.支座;6.游動砝碼;7.擋臂;8.橫梁;9.調(diào)重管測定步驟校正比重稱先在泥漿杯中裝滿清水,蓋好杯蓋,使多余清水從蓋上小孔溢出,擦干泥漿杯周圍的水珠,把游碼移到刻度1,如水平泡位于中間,則儀器是準(zhǔn)確的;如水平泡不在中間,則可在調(diào)重管取出或參加重物來調(diào)整。②倒出清水,擦干,將待測泥漿注入杯中,蓋好杯蓋,讓多余泥漿溢出,擦凈泥漿杯周圍的泥漿,移動游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〕漏斗粘度計ZMN型馬式漏斗粘度計儀器構(gòu)造ZMN型馬式漏斗粘度計由錐體馬式漏斗、六孔/cm〔16目〕濾網(wǎng)和1000ml量杯組成,如圖2。錐體上口直徑152mm,錐體下口直徑與導(dǎo)流管直徑4.76mm,錐體長度305mm,漏斗總長356mm,篩底以下的漏斗容積1500ml。②用手握住漏斗呈直立位置,食指堵住導(dǎo)流管出口。取被測泥漿試樣,經(jīng)濾網(wǎng)注于漏斗錐體直到泥漿的水平面至達篩網(wǎng)底面止〔此刻剛好是1500ml〕。放開食指,同時啟動秒表記時,直到觀察標(biāo)準(zhǔn)946ml量杯刻線時止,記錄流出泥漿的秒數(shù),以秒數(shù)記錄漏斗粘度結(jié)果。③校驗馬式漏斗使用一段時間后,必須進展必要的校驗,其校驗方法按使用方法步驟進展。在21±3℃條件下將清水1500ml注于漏斗,假設(shè)流出946ml〔1夸脫〕的清水為26±0.5秒,或流出1000ml的清水為28±0.5秒,即為合格。式野外漏斗粘度計儀器構(gòu)造該粘度計由漏斗和量筒組成。構(gòu)造如圖3。量筒由隔板分成兩局部,大頭為500ml,小頭為200ml,漏斗下端是直徑為5mm,長為100mm的管子。圖2馬式漏斗粘度計圖3式野外漏斗粘度計漏斗;2.管子;3.量杯;4.篩網(wǎng);5.泥漿杯測定步驟將漏斗呈垂直,用手握緊并用食指堵住管口。然后用量筒兩端,分別裝200ml和500mlN泥漿倒入漏斗。將量筒500ml一端朝上放在漏斗下面,放開食指,同時啟動秒表記時,記錄流滿500ml泥漿所需的時間,即為所測泥漿的粘度。儀器使用前,應(yīng)用清水進展校正。該儀器測量清水的粘度為15±0.5秒。假設(shè)誤差在±1秒以,可用下式計算泥漿的實際粘度。〔三〕ZNN型旋轉(zhuǎn)粘度計ZNN型旋轉(zhuǎn)粘度計有手搖兩速、電動兩速和電動六速三種。主要用于測量泥漿的流變參數(shù)。電動六速旋轉(zhuǎn)粘度計儀器構(gòu)造如圖4所示。儀器構(gòu)造動力局部雙速同步電機轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)/分1500轉(zhuǎn)/分電機功率7.5瓦、15瓦電源220伏±10%50Hz變速局部可變六速,轉(zhuǎn)速分別為36100200300600轉(zhuǎn)/分測量局部扭力彈簧、刻度盤與外筒組成測量系統(tǒng)。筒與軸錐度配合,外筒卡口聯(lián)接。支架局部采用托盤升降被測容器。工作原理液體放置在兩個同心圓筒的環(huán)隙空間,電機經(jīng)過傳動裝置帶動外筒恒速旋轉(zhuǎn),借助于被測液體的粘滯性作用于筒一定的轉(zhuǎn)矩,帶動與扭力彈簧相連的筒一個角度。該轉(zhuǎn)角的大小與液體的粘性成正比,于是液體的粘度測量轉(zhuǎn)換為筒轉(zhuǎn)角的測量。操作程序A.準(zhǔn)備將儀器與電源相接,啟動馬達,變更調(diào)速桿位置。檢查傳動局部運轉(zhuǎn)是否良好,有無晃動與雜音,以及調(diào)速機構(gòu)是否靈活可靠。卸下外筒,檢查筒是否上緊,外筒外表有無雜務(wù),是否清潔。檢查無誤后,再將外筒裝好。按下鍵鈕,以300轉(zhuǎn)/分和600轉(zhuǎn)/分觀察外筒的偏擺量,如偏擺量大于0.5mm,則取下外筒,三卡口調(diào)換重裝。檢查刻度盤0位,如刻度盤0位不對指針,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毫升〕,立即放置于托盤上,上升托盤使液面至外筒刻度線處。擰緊手輪,固定托盤。如用其它樣品杯,筒底部與杯底之間不應(yīng)低于1.3mm。迅速從高速到低速進展測量,待刻度盤讀數(shù)穩(wěn)定后,分別記錄各轉(zhuǎn)速下的讀數(shù)。測靜切力時,應(yīng)先用600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0秒,靜置10秒鐘后將變速手把置于3轉(zhuǎn)/分,讀出刻度盤上最大讀數(shù),即為初切力。再用600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0秒,靜置10分鐘后將變速手把置于3轉(zhuǎn)/分,讀出刻度盤上最大讀數(shù),即為終切力。試驗完畢后,關(guān)閉電源,松開托盤,移開量杯。輕輕卸下外筒,清洗外筒并且擦干,再將外筒裝好。數(shù)據(jù)處理符號Φ:在給定轉(zhuǎn)速下所測得儀器筒轉(zhuǎn)角,即儀器刻度盤上讀到的格數(shù)。Φ600、Φ300、Φ3代表外筒轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)/分、300轉(zhuǎn)/分、3轉(zhuǎn)/分從儀器刻度盤上讀到的格數(shù)。其余依此類推。牛頓流體絕對粘度〔mpa.s〕塑性流體視粘度〔mpa.s〕塑性粘度〔mpa.s〕動切力〔pa〕靜切力〔pa〕〔pa〕假塑性流體流性指數(shù)〔無因次〕稠度指數(shù)〔Pa秒n〕粘塑性流體極限高剪粘度卡森動切力考前須知外筒裝卸一手握住外轉(zhuǎn)筒,另一手握住外筒順時針轉(zhuǎn)動,使外筒的卡口對準(zhǔn)外轉(zhuǎn)筒的銷子后取下外筒。裝上外筒時,應(yīng)使外筒的槽口對準(zhǔn)外轉(zhuǎn)筒的銷子后,在逆時針旋轉(zhuǎn)外筒即可,切忌碰撞筒。筒裝卸一手緊握筒軸,一手旋筒裝卸,切勿弄彎筒軸。長途搬運時一定要卸下筒,裝好外筒,以防止筒軸被撞彎。扭力彈簧剛度的調(diào)整不準(zhǔn)隨意進展?!菜摹砕NS型泥漿失水量儀該儀器是將泥漿用惰性氣體〔二氧化碳、氮氣或壓縮空氣〕加壓的情況下,測量泥漿的失水量。當(dāng)泥漿在0.69Mpa壓力的作用下,30分鐘通過截面為45.6±0.5㎝2過濾面滲透出的水量,以毫升表示。同時,可以測得泥漿失水后泥餅的厚度,以毫米表示。1.儀器構(gòu)造ZNS失水量測定儀主要由氣源10、減壓閥8、放空閥6、泥漿杯4、量筒1、支架等組成,其構(gòu)造如圖5所示。圖5氣壓式失水儀原理圖量杯;2.放水閥;3.過濾板;4.泥漿杯;5.放空閥旋鈕;6.放空閥;7.壓力表;8.減壓閥;9.氣瓶;10.氣源總體端蓋2.測定步驟先將支架放在平穩(wěn)的臺面上。將減壓手柄退出,使減壓閥處于關(guān)死狀態(tài),此時無輸出,然后關(guān)死放空閥。裝好氣瓶并擰緊蓋,順時針旋轉(zhuǎn)減壓閥手柄,使壓力表指示0.5~0.6Mpa。以左手拿住泥漿杯,用食指堵住泥漿杯氣接頭小孔,倒入被測泥漿,高度以低于密封圈2~3毫米最好,放好密封圈,鋪平一濾紙,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,對準(zhǔn)出液孔。按逆時針方向緩緩旋轉(zhuǎn)放空閥手柄,同時觀察壓力表指示。當(dāng)壓力表稍有下降或聽見泥漿杯有進氣聲響時,即停頓旋轉(zhuǎn)放空閥手柄,微調(diào)減壓閥手柄,使壓力表指示為0.69Mpa,泥漿杯保持0.69Mpa的恒定狀態(tài),當(dāng)見到第一滴濾液開場記時,30分鐘時取下量筒,退出減壓閥手柄,關(guān)死減壓閥,順時針旋轉(zhuǎn)放空閥,泥漿杯余氣放出。取下泥漿杯,翻開泥漿杯蓋取出濾紙,洗凈泥餅上的浮漿,測量泥餅厚度。沖洗擦干泥漿杯、杯蓋、密封圈〔涼干或烘干杯蓋濾網(wǎng)〕。記錄下量筒失水量。為縮短時間一般可測7.5分鐘失水量成乘以2,必要時即需測30分鐘失水量?!参濉砕NG型泥漿固相含量測定儀構(gòu)造和工作原理該儀器根據(jù)蒸餾原理,取一定量〔20毫升〕泥漿,用高溫〔電加熱〕將其蒸干,然后固相稱重,算出固相成分之重量或體積的百分含量。儀器主要由蒸餾器1、加熱棒2、電線接頭3、冷凝器4、量筒5等局部組成〔見圖6〕。操作步驟拆開蒸餾器,放開泥漿杯,將充分?jǐn)嚢柽^的泥漿倒入泥漿杯,蓋上杯蓋,讓多余泥漿溢出,擦干溢出的泥漿,再輕輕取下杯蓋,然后將粘附在杯蓋底面的泥漿刮回泥漿杯中〔此時泥漿杯中的泥漿為20±1%毫升〕,為防止蒸餾過程中泥漿沸溢,向泥漿杯中參加3~5滴消泡劑,然后扭上套筒。將加熱棒旋緊在套筒上部〔應(yīng)直立放置〕,將蒸餾器插入泥漿箱后面的小孔,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。連接電路進展蒸餾,同時記時,通電3~5分鐘,第一滴冷凝液流出,直到泥漿被蒸干不在有冷凝液流出〔大約需20~40分鐘〕。拔除電線插頭,切斷電源,用環(huán)架取下蒸餾器淋水冷卻,拆開蒸餾器,用刮刀刮下泥漿杯及加熱棒、套筒上的固相成分,然后稱重,計算出固相百分含量。記下量筒冷凝液的體積,用于計算和參考。假設(shè)冷凝液水與油分層不清,可參加2~3滴破乳劑??记绊氈猛旰笄逑凑麴s器和冷凝器孔,擦干加熱棒,將其風(fēng)干。電源電壓為220伏交流,波動圍在180~230伏,注意不能超壓。通電時間不要太長,一般30分鐘左右,蒸干即可。使用一段時間后,要檢查一下電線接頭和電源插頭,防止短路和斷路。〔六〕LNH型泥漿含砂量測定器泥漿含砂量是指泥漿中不能通過200號篩網(wǎng)〔相當(dāng)于直徑大于0.74mm〕砂子體積的百分比。儀器由過濾筒,漏斗和玻璃量筒組成,如圖7所示。測定方法在玻璃量筒參加泥漿〔20毫升或40毫升〕,再參加適量水不超過160毫升,用手指蓋住筒口,搖勻,倒入過濾筒,邊倒邊用水沖洗,直到泥漿沖洗干凈,網(wǎng)上僅有砂子為止。將漏斗放在玻璃量筒上,過濾筒倒置在漏斗上,用水把砂子沖入玻璃量筒,等砂子沉淀到底部細管后,讀出含砂量體積,計算出砂子體積的百分含量。〔七〕膠體率測定瓶膠體率表示泥漿中粘土顆粒分散和水化的程度。儀器:膠體率測定瓶〔也可以用100毫升量筒代替〕。測定步驟將100毫升泥漿裝入膠體率測定瓶中,將瓶塞塞緊,靜止24小時后,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〔八〕PH值的測定方法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PHS-2型酸度計工作原理PHS-2型酸度計是利用玻璃電極和甘汞電極對被測溶液中不同酸度產(chǎn)生的直流電勢,輸入到一臺用參量振動深度負反應(yīng)的直流放大器,以到達PH值指示的目的。主要技術(shù)性能測量圍PH:0~14PHMv:0~1400毫伏,0~-1400毫伏最小分度PH:0.02PHMv:2mv儀器使用環(huán)境條件環(huán)境溫度:0~40℃電源電壓:220±10%被測溶液溫度圍:0~60℃儀器調(diào)節(jié)器示意圖,見8。測定PH值的操作方法電極安裝先將電極夾子夾到電極桿上,在將玻璃電極夾在夾子上,電極插在插口,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)比甘汞電極瓷芯端稍高一些。校正測量PH值時,先按下按鍵7,讀數(shù)開關(guān)5保持不按下狀態(tài),左上角指示燈應(yīng)亮,預(yù)熱數(shù)分鐘。調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器11在被測溶液溫度值上。將分檔開關(guān)2放在“6〞,調(diào)節(jié)零點調(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。將放在“6〞,重復(fù)檢查PH“1〞位置。定位將中性標(biāo)準(zhǔn)緩沖液置于試杯中,查出該溫度下的PH值。按下讀數(shù)開關(guān)5。調(diào)節(jié)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)加外表上指示值〕,并搖動試杯使指示穩(wěn)定為止,重復(fù)以上操作進展調(diào)節(jié)。測量將讀數(shù)開關(guān)5放開。用蒸餾水清洗電極頭部,并用濾紙吸干,移下電極至被測溶液中,并不斷搖動溶液杯。將讀數(shù)開關(guān)5按下,調(diào)節(jié)分檔開關(guān)2讀出指示值。考前須知新的或長期不用的玻璃電極球泡在使用前,應(yīng)放在蒸餾水中浸泡48小時,每次用完應(yīng)浸泡在蒸餾水中,玻璃電極球泡壁薄易碎,操作時應(yīng)小心。應(yīng)保證甘汞電極下端毛細管暢通。使用時電極應(yīng)充滿KCL溶液,里面應(yīng)無氣泡,防止斷路。為讓極少量的KCL溶液從毛細管中流出,使測得結(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?!簿拧砃R-1型鉆井液潤滑性測定儀1.主要技術(shù)參數(shù)潤滑系數(shù)量程:0—0.5磨合后用蒸餾水校正的潤滑系數(shù)為:0.33—0.37扭力扳手讀數(shù)圍±150英鎊.英寸電源電壓交流220伏電機電壓直流110伏主軸轉(zhuǎn)數(shù)60轉(zhuǎn)/分2.儀器構(gòu)造及工作原理儀器由試環(huán)、試塊、扭力扳手、電極、測試電路等組成。如圖9所示。圖9NR-1型鉆井液潤滑性測定儀用試塊和試環(huán)分別模擬鉆桿和孔壁,使兩者浸沒在被測試的鉆井液中,電極帶動主軸上的試環(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—杠桿的力臂電極的扭矩為式中:R—試環(huán)的半徑F—試塊與試塊間摩擦阻力根據(jù)摩擦定律,則,即電極扭矩與外加扭矩成正比。因為L、R、MK都是的,而電極的扭矩又與電流存在函數(shù)關(guān)系,因此,只要知道電極的扭轉(zhuǎn)特性曲線就可以求出潤滑系數(shù)。表頭的滿量程為50毫安,表頭的滿量程的潤滑系數(shù)α值為0.5。按α=0.1I〔I為電流表指示讀數(shù)〕,即可計算出潤滑系數(shù)。3.操作步驟儀器的標(biāo)定儀器出廠時已經(jīng)標(biāo)定但在使用過程中應(yīng)定期標(biāo)定,其步驟如下:使儀器側(cè)倒放置,卸下扭力扳手,使試塊脫離試環(huán)。開動電機,運轉(zhuǎn)5分鐘以上,使電機及主軸承潤滑油溫度穩(wěn)定,以確保電機空載電流穩(wěn)定。在主軸上裝好量稱桿,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)零旋鈕,使電表指針指零。在量稱桿的一端加一定砝碼,電表的讀數(shù)應(yīng)符合以下規(guī)律,如表:懸掛砝碼重〔克〕102170204255328426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)測定其中任意兩點。在

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