开采专业2012年油田化学实验.doc

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应用方法。 2. 掌握如何判断泥浆的流型及对应流变参数的计算方法。 2. 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，一定剪功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。 流变曲线是指流速梯度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： =D 宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为： =0 +pD 指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为： =KD n 或 Lg =lgK + nlgD 卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为： 实际流变曲线与那一种流变模式更吻合，就把实际液体看成那种流型的流体。 三.实验仪器 ZNN-D6型旋转粘度计； 高速搅拌机四.实验仪器使用要点 1.检查好仪器，要求； 刻度盘对零。若不对零，可松开固定螺钉调零后在拧紧。 检查同心度。高速旋转时，外筒不得有偏摆。 内筒底与杯距不低于1.3cm。 2.校正旋转粘度计 倒350m1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。 迅速从高速到低速依次测量。待刻度盘读数稳定后，分别记录各转速下的稳定读数. 要求： 600=2.0格, 300=1.0格。 3.把水换成待测泥浆，重复2. 4.继续测量静切力，方法是在600下搅1分钟，然后将旋钮转到3位置，把电源关上，静等1分钟后启动之，注意读取刻盘的最大值。再重新在600下搅1分钟，用同样的方法读取静置10分钟3下的最大值。 s=0.53 Pa. 5.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。 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和1分钟、10分钟的切力（s1和s10） 六.实验数据处理 剪切速率D与粘度计转速n对应关系：D=1.703n “六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线”原始数据记录表 姓 名： 班 级： 同组者： 实验老师： 实验日期： 粘度计转速n（） 剪切速率D （） 粘度计读数 （格） 静切力测定： 钻井液静止1分钟粘度计3下的读数： 钻井液静止1分钟粘度计3下的读数： 数据处理泥浆剪切应力 与粘度计读数对应关系： =0.511 . a= 600 （mPa.s）； p= 600 - 300 （mPa.s） 0=0.511(2 300- 600) (Pa) 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。 二实验原理 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、1000ml泥浆杯各一个 6.PH试纸一盒 7.20ml量筒2个，待测泥浆1000ml 8.GJI高搅机一台 四仪器使用要点 1.ZNB型泥浆密度计 将搅拌均匀的泥浆注入杯中齐杯口为止，轻轻将盖旋转盖紧，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，是水平泡与中间两根红线相切，游码左侧边线所对刻度，即为该泥浆的密度（/cm3）. 校正方法：测量清水比重应为1.00，否则，须增减枰杆末端调节器中的铅粒。 注意： 每测完样品都要把刀口住置于刀架上，保护好刀刃。 每测完样品都要洗净干泥浆杯。 2、ZNN型漏斗粘度计 用清水刷净漏斗，用手指堵住漏斗管口，把充分搅拌的泥浆经筛网倒入漏斗，直至液面到达筛网底部（700ml），放开手指，记录流满量杯（500ml）所需的时间，即为泥浆的粘度（秒）。 校正方法：20左右时，清水粘度为150.5秒。 注意： 保护管嘴，不得用铁丝等硬物穿通。 测量时，漏斗应垂直放好。 3.打气筒失水仪 松开减压阀，关死放空阀，打气使气筒压力答达10MPa 左右，然后顺时针转减压阀，直到压力表读数为0.7MPa。 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。 缓慢逆时针转放空阀，当压力表指针开始下降或有进气声时及时打气，使压力保持为0.7MPa，见第一液滴时开始计时。 记录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。 假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液毫升数的2倍即为API滤失量。 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，待其颜色稳定后（大约30秒），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.校正旋转粘度计、漏斗粘度计、比重计、 2.用电动