六速旋转剂测泥浆的流变曲线

1、中国石油大学油田化学实验报告实验日期：XX成绩:姓名：xx班级：xx学号：XX_教师：xx实验一六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线实验目的掌握六速旋转粘度计的使用方法。掌握如何判断泥浆的流型及对应流变参数的计算方法。比较宾汉模式、指数模式及卡森模式实际流变的吻合程度，弄清楚各种模式的特点。实验原理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专矩，使与扭簧相连的内筒 偏转一个角度。根据牛顿内摩擦定律，一定剪切功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化为内筒的角度的测量。流变曲线的类型、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

2、以分为牛顿型、 塑性流型、假塑型流型和膨胀性流型。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 =nD宾汉模式反映的塑性液体，其数学表达式为：T =T o+n pD指数模式反映的是假塑型流体，其数学表达式为：T =KQ 或LgT =LgK+nLgD卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为T1/2 =T 1/2 +门1/2* D 1/2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。实验仪器ZNN-D6型旋转粘度计、高速搅拌器

3、实验仪器使用要点检查好仪器，要求：刻度盘对零。若不对零，课松开固定螺钉调零厚再拧紧。检查同心度。高速搅拌时，外筒不得有偏摆。内筒底与杯距不低于1.3cm。校正旋转粘度计倒350ml水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面于外筒刻度线对齐，拧紧托 盘手轮。迅速从高速到低速依次测量。待刻度盘读书稳定后，分别记录各转速下的稳定读书。要求：=2.0格，=1.0格。把水换成待测泥浆，重复2。继续测静切力，方法是在600rpm下搅1分钟，然后将旋钮转到3rpm位置，把电源关 上，静置1分钟后启动之，注意读取刻度盘上的最大读书。在重新再600rpm下搅1分钟， 用同样的方法读取静置10分钟3rpm下的最大

4、值。T = 0.5*3 pa试验后，关闭电源，倒出泥浆，洗净内、外筒，擦干装好。注意：实验后，由于静切力的作用，刻度盘可能不回零，此时不需要再调零。实验步骤熟悉旋转粘度计的使用方法。检查和校正旋转粘度计。测量泥浆在各剪切应力和1分钟、10分钟时的切力0 1和 10)实验数据处理相关数据处理方法：剪切速率D与转速n对应关系：D=1.703*n泥浆剪切应力T与粘度计读数对应关系：t =0.511表观粘度：n =1中 (mPa - s);塑性粘度：n =中-中(mPa - s)a 2600p 600300动切力：T0=0.511(2气00-气00) (Pa)静切力：T s=0.53 (pa)数据处理

5、：表一泥浆流变曲线测量数据记录表粘度计转速 n（rpm）60030020010063剪切速率D（s-11022511340170105粘度计读数?（格）20.016.014.512.54.33.2剪切应力T （Pa）10.228.187.416.392.201.64D1/231.96922.60518.43913.0383.1622.236T 1/23.1972.8602.7222.5282.0731.789表观粘度：七=10 mPa - s；塑性粘度：n p =4 mPa - s；动切力：T0=6.132 Pa。静置1min的静切力： 1 =5 Pa；静置10min的静切力，10 =7.9

6、Pa。3.数据结论：由数据作流变曲线：实际流变曲线与Bingham模式、幕律模式比较图一泥浆流变曲线（线性、幕律） O 120O 11- 速切剪_ O 0(0224681012实际流变曲线线性（实际流 变曲线）乘幕（实际流 变曲线）剪切应力T /Pa分析：实际流变曲线与线性的Bingham模式在图线上偏差很大，故认为该泥浆流变不 符合Bingham模式；实际流变曲线与幕律模式在图线上很接近，但是幕律模式中n1，故流变性也不符合幕律模式。实际流变曲线与Casson模式比较图二 泥浆流变曲线（Casson）分析：泥浆的实际流变曲线与其Casson模式在曲线上非常接近，可以判定该泥浆的流变曲线为Ca

7、sson模式。静切力方面的结论：静置1min的静切力：T 1 =5 Pa；静置10min的静切力，10 =7.9 Pa。这两个静切应力的 差（即5Pa）表征了该钻井液的触变性能力，说明该钻井液的触变性较弱。实验二常用API泥浆仪器的使用实验目的掌握常用API泥浆仪器的使用和校正方法；掌握现场测试泥浆性能的标准方法。实验原理在滤失介质两端加一定的压力差，在压力差的作用下，泥浆通过滤失介质发生滤失。实验仪器1.ZNS型失水测定仪一台漏斗粘度计一个密度计一个秒表一个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1000ml8.GJ-I高搅机一台仪器使用要点1.

8、 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，使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（p/cmA3）。校正方法：测量清水比重应为1.00，否则，须减增秤杆末端调节器中的铅粒。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（1500ml）,放开手指，记录流满量杯（946ml）所需的时间， 即为泥浆的粘度（秒）。校正方法：20 C左右时，清

9、水粘度为260.5秒。注意:1）保护管嘴，不得用铁丝等硬物穿通。2）测量时，漏斗应垂直放好。打气筒失水仪1）松开减压阀，关死放空阀，打气使气筒压力达到1MPa左右，然后顺时针转减压阀，直到压力表读数为0.7MPa。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。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,见压力明显下降时开始计时。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。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