六速粘度计核算塑性粘度与表观的办法doc

  钻井液流变参数(塑性粘度,动切力,静切力,n,k)的丈量与核算钻井液的流变参数与钻井工程有着亲近的联系,是钻井液重要功能之一。因而,在钻井过程中有必要对其流变性做丈量和调整,以满意钻井的需求。钻井液的流变参数最重要的包括塑性粘度、漏斗粘度、表观粘度、动切力和静切力、流性指数、稠度系数等。一、旋转粘度计的结构及作业原理旋转粘度计是现在现场中遍及的运用的丈量钻井液流变性的仪器。它由电动机、恒速设备、变速设备、丈量设备和支架箱体等五部分所组成。恒速设备和变速设备合称旋转部分。在旋转部件上固定一个能旋转的外筒。丈量设备由丈量绷簧、刻度盘和内筒组成。内筒经过扭簧固定在机体上、扭簧上附有刻度盘,如图4—1所示。通常将外筒称为转子,内筒称为悬锤。测守时,内筒和外筒一起浸没在钻井液中,它们是同心圆筒,环隙1mm左右。当外筒以某一恒速旋转时,它就带动环隙里的钻井液旋转。由于钻井液的粘滞性,使与扭簧衔接在一起的内筒滚动一个视点。依据牛顿内摩擦规律,滚动视点的巨细与钻井液的粘度成正比,所以,钻井液粘度的丈量就转变为内筒转角的丈量。转角的巨细可从刻度盘上直接读出,所以这种粘度计又称为直读式旋转粘度计。转子和悬锤的特定几许结构决议了旋转粘度计转子的剪切速率与其转速之间的联系。依照范氏仪器公司规划的转子、悬锤组合(),转子转速与剪切速率的联系为:1r/min=-1(4-1)旋转粘度计的刻度盘读数θ(θ为圆周上的度数,不考虑单位)与剪切应力τ(单位为Pa)成正比。10-5时,两者之间的联系可表明为:τ=(4-2)旋转粘度计有两速型和多速型两种。两速型旋转粘度计用600r/min和300r/min这两种固定的转速丈量钻井液的剪切应力,它们别离相当于1022s-1和511s-1的剪切速率(由式4-1核算而得)。可是,仅在以上两个剪切速率下丈量剪切应力具有必定的局限性,由于所测得的参数不能反映钻井液在环形空间剪切速率范围内的流变功能。因而,现在国内外已广泛运用多速型旋转粘度计。六速粘度计是现在最常用的多速型粘度计,该粘度计的六种转速和与之相对应的剪切速率见表4-1表4-1转速与剪切速率的对应联系转速(r/min)063剪切速率s-**********.为了接连丈量各种剪切速率下的剪切应力,NLBaroib公司又研制出从1r/min至600r/min可接连变速的286型粘度计。关于抗高温深井钻井液,常用高温度高压力流变仪等测定高温度高压力条件下的流变功能。二、)表观粘度的丈量与核算依据表观粘度的界说,某一剪切速率下的体现粘度可用下式表明:μa=τ/γ=()(1000)=(300θN)/N(4-3)式中N-表明转速,单位为r/min;θN-表明转速为N时的刻度盘读数;μa-体现粘度,mPas。使用式(4-3),可将恣意剪切速率(或转子的转速)下测得的刻度盘读数换算成表观粘度,常用的六种转速的换算系数见表4-2表4-2刻度读数与表观粘度的换算系数转速/rmin-例如,在300r/min时测得刻度盘读