油田化学试验常用API仪器及六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线
我国石油大学（油田化学）试验报告 试验日期:成果: 班级:学号:名字:教师: **者: 同组者： 试验一六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线.把握六速旋转粘度计的运用办法。 2.把握怎么样来判别泥浆的流型及对应流变参数的核算办法。 3.比较宾汉办法、指数办法及卡森办法与实践流变曲线的契合程度，澄清各种办法的特色。 二.试验原理 1.旋转粘度计作业原理 电动机带动外筒旋转时,经过被测液体效果于内筒上的一个转矩,使与扭簧相连的内筒 偏转一个视点。依据牛顿内摩擦规律,必定速率下偏转的视点与液体的粘度成正比。所以,对 液体粘度的丈量就转换为内筒的视点丈量。 2.流变曲线类型、含义。 流变曲线是指流速梯度和剪切应力的联系曲线。依据曲线的办法,它可大致分为牛顿型、 塑性流型、假塑性流型和胀大性流型。为了核算任何剪切速率下的剪切应力,常用的办法是 使不同流变办法表明的抱负曲线迫临实测流变曲线,这样,只需要确认两个流变参数,就可 以绘出泥浆的流变曲线。 牛顿办法反映的牛顿液体,其数学表达式为： =η·D 宾汉办法反映的是塑性液体,其数学表达式为: =0+ηp·D 指数办法反映的是假塑性流体,其数学表达式为: =K·D n 或Lg=lgK+n·lgD 卡森办法反映的是一种抱负液体,其数学表达式为: 2 1 2 1 2 1 2 1 .D c 实践流变曲线与哪一种流变办法更契合,就把实践液体当作哪种流型的流体。 三.试验仪器 ZNN-D6型旋转粘度计；高速拌和器。 四.试验仪器运用关键 1.查看好仪器,要求； ①刻度盘对零。若不对零,可松开固定螺钉调零后再拧紧。 ②查看同心度。十分快速地旋转时,外筒不得有偏摆。 2.校对旋转粘度计 ①倒350ml水于泥浆杯中,置于托盘上,上升托盘,使液面与外筒刻度线对齐,拧紧 托盘手轮。 ②敏捷从高速到低速顺次丈量。待刻度盘读数（根本）安稳后,别离记载各转速下的读数 Ø. 要求:Ø600=2.0格,Ø300=1.0格。 五.试验过程 1.了解旋转粘度计的运用办法。 2.查看和校对旋转粘度计。 3.丈量泥浆在各剪切速率下的剪切应力。 把水换成待测泥浆,高速拌和10min后,按四-2的办法操作。 泥浆剪切应力与粘度计读数Ø对应联系:=0.511Ø。 4.持续丈量泥浆在1分钟、10分钟的静切力 将上一过程完毕后的泥浆持续在600rpm下旋转拌和1分钟,然后将旋钮上说到3/6 rpm方位,把电源关上,静置1分钟后发动之,留意读取刻度盘的最大值。再从头在600rpm 下旋转拌和1分钟,用相同的办法读取静置10分钟后3rpm下的最大值。 静切力核算公式:s=0.511×Ø3Pa. 5.试验后,封闭电源,倒出泥浆,洗净内、外筒,擦干装好。 留意：停转后,因为静切力效果,刻度盘或许不回零,此刻不需要再调零。 六.试验数据处理绘图并确认泥浆的流变办法 数据处理表格 项目Φ600Φ300Φ200Φ100Φ6Φ3τ s1 τ 10s 基浆 粘度 128642134 τ剪切 应力 6.1324.0883.0662.0441.0220.5111.5332.004 D剪切 速率 1021.8510.9340.6170.310.2185.109 以第一组核算为例: 泥浆剪切应力与粘度计读数Ø对应联系:=0.511×Ø=0.511×12=6.132Pa 静切力核算公式:s=0.511×Ø3=0.511×1=0.511Pa 剪切速率D=1.703×Ø=1.703×600=1021.8 钻井液的流变曲线 1400 01234567 剪切应力τ 剪 切 速 率 D 流变曲线根本契合有屈从值的幂率办法的流变曲线办法。 七、试验总结 经过本次试验的学习,我学会了六速旋转粘度计的运用办法。以及怎么样来判别泥浆的流型 及对应流变参数的核算办法。加深了对宾汉办法、指数办法及卡森办法的了解以及其各自的 特色。在试验过程中,小组成员互相配合,是试验有用完结的确保.最终,感谢教师的尽心指 导. 试验二常用API泥浆仪器的运用 一.试验意图 1.把握常用API泥浆仪器的运用和校对办法； 2.把握现场测验泥浆功能的规范办法。 二.试验原理 在滤失介质两头施加必定的压力差,在压力差的效果下,泥浆经过滤失介质产生滤失。 三.试验仪器 1.ZNS型失水测定仪一台 2.漏斗粘度计一个 3.密度计一个 4.秒表一只 5.500ml泥浆杯一个 6.PH试纸一盒 7.20ml量筒1个,待测泥浆500ml 8.GJ—I高搅机一台 四.仪器运用关键 1.ZNB型泥浆密度计 将拌和均匀的泥浆注入杯中齐杯口停止,悄悄将盖旋转盖紧,擦去外溢泥浆,然后将 杠杆主刀口置于底座的刀垫上,移动游码,使水平泡与中心两根红线相切,游码左边边线 所对刻度,即为该泥浆的密度（g/cm3）. 校对办法：丈量清水密度应为1.00g/cm3,不然,须增减枰杆结尾调节器中的铅粒。 留意： ①每测完样品都要把刀口放置于刀架上,维护好刀刃。 ②每测完样品都要洗净泥浆杯。 2.ZNN型（马氏）漏斗粘度计 用清水刷净漏斗,用手指堵住漏斗管口,把充沛拌和的泥浆经筛网倒入漏斗,直至液 面抵达筛网底部（1500ml）,铺开手指,记载流满量杯（946ml）所需的时刻,即为泥浆的 粘度（s）。 校对办法：20℃左右时,清水粘度为26±0.5s。 留意： 维护管嘴, 不得用铁丝等硬物穿通。 丈量时, 漏斗应笔直放好。 3.鼓劲筒失水仪 ① ①松开减压阀, 关死放空阀, 鼓劲使气筒压力到达 1MPa 左右, 然后顺时针转减 压阀, 直到压力表读数为0.7MPa。 ② ②用食指堵住泥浆杯气接头小孔, 倒入适量的泥浆, 使液面与泥浆杯内槽相齐, 放 好密封圈（擦干）, 铺一张干滤纸, 拧紧泥浆杯盖。然后装入三通接头, 并卡好挂架及量筒。 ③ 缓慢逆时针转放空阀, 当压力表指针开端下降或有进气声时开端计时, 并及时鼓劲 使压力坚持为0.7MPa。 ④ 记载 7.5 分钟时钻井液流出的滤液量, 取开量筒, 顺时针转放空阀, 把泥浆杯中余 气放尽, 取下泥浆杯。 ⑤ 假定瞬时滤失量为零, 量筒中滤液毫升数的2 倍即为API 滤失量。 ⑥ 冲净、擦干泥浆杯及杯盖。 4.PH 广泛试纸 将PH 试纸放到待测酸碱度的样品中浸湿后取出, 待其色彩安稳后（大约30 秒）, 把变色的 试纸上侧色彩和规范色对照, 估量出泥浆的PH 值。 五、过程 1.校对比重计、漏斗粘度计。 2.丈量泥浆惯例功能。 将泥浆高速拌和10 分钟后, 按四-1、2、3 和4 的办法操作 六、试验数据 试验数据如下表: 试验数据记载表格 项目 滤失量 ml 泥饼 mm PH 基浆 19.0 3.0 10 七、试验总结 经过本次试验,经过录像,学习了 API 泥浆仪器的运用和校对办法,而且自己经过试验,能 够用API 泥浆仪器测出了滤失量,加深了对滤失的了解。实践要求30min 的滤失量, 而在实 验条件下测的是7.5min 的滤失量, 因此要在试验数据的基础上要乘2 倍才是所需的滤失量。 感谢教师对本次试验的尽心辅导。