六速旋转粘度计及API常规仪器的使用.docx

中国石油大学（油田化学）实验报告实验日期：2015.03.23 成绩：班 级：石工12-1学号： 姓名： 教师:范鹏同组者：实验一六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线一 .实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的使用方法2. 掌握如何判断泥浆的流型及对应流变参数的计算方法3. 比较宾汉模式、指数模式及卡森模式与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式的特 点二. 实验原理1. 旋转粘度计工作原理 电动机带动外筒旋转时，通过被测液体作用于内筒上的一个转矩，使与扭簧相连的内筒偏转一个角度根据牛顿内摩擦定律，一定剪切速率下偏转的角度与液体的粘度成正比于 是，对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量2. 流变曲线类型、意义流变曲线是指剪切速率和剪切应力的关系曲线根据曲线的形式，它可以分为牛顿型、 塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型为了计算任何剪切速率下的剪切应力，常用的方法是 使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线，这样，只需要确定两个流变参数，就可 以绘出泥浆的流变曲线牛顿模式反映的牛顿液体，其数学表达式为：T = n・D宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为：T = T + n • D0p指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为：T =K • D n 或 LgT =lgK + n • lgD卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为：丄 1 11T 2 = T 2 2 .D 2c g实际流变曲线与哪一种流变模式更吻合，就把实际液体看成哪种流型的流体。

三. 实验仪器1．仪器ZNN-D6型旋转粘度计、高速搅拌器；2. 药品350ml 水、500ml 泥浆四. 实验仪器使用要点1. 检查好仪器，要求；① 粘度计刻度盘是否对零若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧② 检查粘度计的同心度高速旋转时，外筒不得有偏摆③ 检查高速搅拌机的搅拌轴是否偏摆若偏摆，则停止使用2. 校正旋转粘度计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 迅速从高速到低速依次测量待刻度盘读数（基本）稳定后，分别记录各转速下的读 数0.要求：0 600=2.0 格,0 300=1.0 格五. 实验步骤1. 熟悉旋转粘度计的使用方法2. 检查和校正旋转粘度计3. 测量泥浆在各剪切速率下的剪切应力将待测泥浆高速搅拌10min后，把水换成待测泥浆，按四_2的方法操作，分别记录各转 速下的读数泥浆剪切应力e与粘度计读数0对应关系：e =0.511 0,单位：Pa4. 实验后，关闭电源，倒出泥浆，洗净内、外筒，擦干装好注意：停转后，由于静切力作用，刻度盘可能不回零，此时不需要再调零六. 数据处理计算钻井液的流变参数、绘制流变曲线并确定泥浆的流变模式。

1、钻井液的流变参数计算表1-泥浆在不同转速下粘度计读数项目①600①300①200①100①6①3基浆19118621由P和0转化关系P =0.511 0,可得各个转速下P值，例：t = 0.511 x ①600 = 0.511 x 19 = 9.709 Pa 600换算出剪切速率丫值，例:丫 600- 1022/S结果如下表：表2-数据处理结果项目①600①300①200①100①6①3基浆19118621t /Pa9.7095.6214.0883.0661.0220.511Y / s -11022511340.67170.3310.225.112、流变曲线绘制泥浆流变曲线图T/Pa结论：由图可以看出，该流变曲线与宾汉模式流变曲线相符较好，可确定该泥浆流变模式应为宾汉模式实验二 常用API泥浆仪器的使用一．实验目的1. 掌握常用API泥浆仪器的使用和校正方法；2. 掌握现场测试泥浆性能的标准方法二．钻井液滤失原理在滤失介质两端施加一定的压力差，在压力差的作用下，泥浆通过滤失介质发生滤失三．实验仪器1. ZNS型打气筒失水仪一台2. 马氏漏斗粘度计一个3. ZNB型泥浆密度计一个4. 高搅机一台5. 秒表一只6. 钢板尺一个7. PH试纸一盒& 20ml量筒1个9. 滤纸10. 待测泥浆约2000ml四．仪器使用要点1. ZNB型泥浆密度计校正方法：将清水注入杯中齐杯口为止，轻轻将盖旋转盖紧，擦去外溢清水，然后将杠杆主刀口置 于底座的刀垫上，移动游码，使水平泡居于两根红线中间，游码左侧边线所对应刻度，即为 该泥浆的密度。

测量清水密度应为1.00 g/cm3否则，须增减枰杆末端调节器中的铅粒泥浆密度的测定：将清水换成搅拌均匀的待测泥浆，按校正时的方法测得的密度值即为该泥浆的密度① 每测完样品都要把刀口放置于刀架上，保护好刀刃② 每测完样品都要洗净泥浆杯2. ZNN型（马氏）漏斗粘度计校正方法： 将用清水刷净的漏斗粘度计挂好，用手指堵住漏斗管口，把清水经筛网倒入漏斗，直至 液面与筛网底部平齐，放开手指，记录清水自漏斗流满量杯所需的时间，即为清水的漏斗粘 度20°C左右时，清水的漏斗粘度应为26±0.5s泥浆漏斗粘度的测定： 将清水换成搅拌均匀的待测泥浆，按校正时的方法测得的漏斗粘度值即为该泥浆的漏斗 粘度注意事项：① 为了保护漏斗粘度计的管嘴，不得用铁丝等硬物穿通② 测量时，漏斗应垂直放好3. 打气筒失水仪① 松开减压阀，关死放空阀，打气使气筒压力达IMPa左右，然后顺时针旋转减压阀， 直到压力表读数为0.7MPa② 用手指堵住泥浆杯气接头小孔，倒入适量的泥浆，使液面与泥浆杯内刻度线平齐，放 好干燥的密封圈，铺一张干燥的滤纸，将干燥的泥浆杯盖盖好旋紧然后装入三通接头并卡 好，放好量筒③ 逆时针旋转放空阀，当压力表指针开始下降或有进气声时，开始计时并及时打气使压 力保持为0.7MPa。

④ 记录7.5min时收集的滤液量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽后， 取下泥浆杯打开泥浆杯，取下滤纸，放置在平整的桌面上⑤ 假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液体积的2倍即为API滤失量⑥ 用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度⑦ 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泥浆中浸湿后取出，待其颜色稳定后（大约30s），把变色的试纸上侧颜色和标准色对照，估计出泥浆的PH值五．步骤1.用高速搅拌器高速搅拌泥浆 5 分钟2•测量泥浆的API滤失量、泥饼厚度和pH值六．数据处理表 1-7.5min 时滤失数据项目滤失量(ml)泥饼(mm)PH基浆&518实验数据记录的是滤失7.5min时的数据，要得到滤失30min时的滤失数据，应该将7.5min 时的数据乘以2：表2-30min时滤失数据项目滤失量(ml)泥饼(mm)PH基浆1728七．实验总结通过这次实验中第一个实验的具体操作过程，我对六速旋转粘度计的使用方法有了更深 的理解，掌握了如何判断泥浆的流型第二个实验中我学会了常用API泥浆仪器的使用，增 强了自己的实验操作能力实验中老师进行了详细的解释和指导，帮助我们顺利完成了实验， 感谢老师的帮助！。