鉆井液流變性測(cè)定

中國(guó)石油大學(xué)鉆井液工藝原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：2011/426 成績(jī)：_班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 教師： 同組者： 實(shí)驗(yàn)一鉆井液流變性測(cè)定一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆樟傩D(zhuǎn)粘度計(jì)的應(yīng)用方法。掌握如何判斷鉆井液的流型及對(duì)應(yīng)流變參數(shù)的計(jì)算方法。比較各流變模式與實(shí)際流變曲線的吻合程度，弄清各種模式的特點(diǎn)。掌握鉆井液增粘劑及降粘劑對(duì)鉆井液流變性的影響。二.實(shí)驗(yàn)原理旋轉(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(guò)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，一定剪功速率下偏轉(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。流變曲線類(lèi)型、意義。流變曲線是指流速梯度和剪切應(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：t二n?d賓漢模式反映的是塑性液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：t二t0+np?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：t=K?Dn或LgT=lgK+n?lgD卡森模式反映的是一種理想液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：T1/2=T1/2c+n1/28.Dl/2實(shí)際流變曲線與那一種流變模式更吻合，就把實(shí)際液體看成那種流型的流體。三.實(shí)驗(yàn)儀器及藥品實(shí)驗(yàn)儀器：ZNN-D6型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；高速攪拌器。實(shí)驗(yàn)儀器使用要點(diǎn)：檢查好儀器，要求；刻度盤(pán)對(duì)零。若不對(duì)零，可松開(kāi)固定螺釘調(diào)零后在擰緊。檢查同心度。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，外筒不得有偏擺。內(nèi)筒底與杯距不低于1.3cm。校正旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)倒350m1水于泥漿杯中，置于托盤(pán)上，上升托盤(pán)，使液面與外筒刻度線對(duì)齊，擰緊托盤(pán)手輪。迅速?gòu)母咚俚降退僖来螠y(cè)量。待刻度盤(pán)讀數(shù)穩(wěn)定后，分別記錄各轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定讀數(shù)0.要求：0600=2.0格,0300=1.0格。把水換成待測(cè)泥漿，重復(fù)2.繼續(xù)測(cè)量靜切力，方法是在600rpm下攪1分鐘，然后將旋鈕轉(zhuǎn)到3rpm位置，把電源關(guān)上，靜等1分鐘后啟動(dòng)之，注意讀取刻盤(pán)的最大值。再重新在600rpm下攪1分鐘，用同樣的方法讀取靜置10分鐘3rpm下的最大值。Ts=0.5X03Pa.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(pán)可能不回零，此時(shí)不需要再調(diào)零。實(shí)驗(yàn)藥品：增粘劑KPAM；降粘劑XY-27或SD-202。五.實(shí)驗(yàn)步驟熟悉旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法。檢查和校正旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。3?測(cè)量泥漿在各剪切速率下的剪切應(yīng)力和1分鐘、10分鐘的切力（TS1和Ts10）。

六.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理剪切速率D與粘度計(jì)轉(zhuǎn)速n對(duì)應(yīng)關(guān)系：D=1.703Xn泥漿剪切應(yīng)力T與粘度計(jì)讀數(shù)0對(duì)應(yīng)關(guān)系：T=0.5110.利用剪切速率D和剪切應(yīng)力T畫(huà)圖，判斷鉆井液流變模式，計(jì)算相應(yīng)的流變參數(shù)，了解鉆井液增粘劑和降粘劑對(duì)鉆井液流變模式和流變參數(shù)的影響。2O—基漿基漿+增粘劑200 400 600 800 1000 1200剪切速率D8642O2O—基漿基漿+增粘劑200 400 600 800 1000 1200剪切速率D8642O為應(yīng)切剪粘度計(jì)轉(zhuǎn)速n(rpm)60030020010063Ts1Ts10剪切速率D(s_]1022511340170105基漿1411108653.5776.132剪切應(yīng)力7.1545.6215.114.0883.0662.555基漿+增粘劑25181512658.17615.33剪切應(yīng)力12.7759.1987.6656.1323.0662.5551.計(jì)算流變參數(shù)，確定流變模式：基漿：np=e600-0300=3 (mPs)To=0.511(20300-0600)=4.088Pa靜切力：Tsl=7X0.511=3.577PaTsl0=12X0.511=6.132Pa流變曲線如上圖，基漿流變模式為賓漢模式基漿+增粘劑：np=0600-0300=7 (mPs)To=0.511(20300-0600)=6.132Pa靜切力：Tsl=16X0.511=8.176PaTsl0=30X0.511=15.330Pa流變模式如上圖，加入增粘劑的基漿流變模式為賓漢模式2.分析增粘劑對(duì)流變模式、流變