水泥浆流变性

水泥浆流变性第1页，共13页，2023年，2月20日，星期六水泥浆流变性测定

一、实验目的（1）掌握水泥浆流变性的测定方法（2）掌握水泥浆流变性的计算方法二、实验仪器与设备高速搅拌器、六速旋转粘度计、恒温油浴、天平、玻璃棒、量筒、秒表、水泥等。第2页，共13页，2023年，2月20日，星期六实验仪器常压稠化仪恒速搅拌机第3页，共13页，2023年，2月20日，星期六实验仪器六速旋转粘度计第4页，共13页，2023年，2月20日，星期六三、实验原理水泥浆流变性与固井时水泥浆注入的流动阻力有关，影响水泥浆对泥浆的顶替效率和固井质量。由于水泥在水中与粘土在水中有类似的带电性和凝聚性，因此水泥浆与钻井液流变性类似，可以用描述钻井液流变性的几种流变模式描述水泥浆的流变性。由于水泥浆是非牛顿液体，而且不同性能的水泥浆，宾汉流变模型和幂律流变模型对其性能描述的准确性是不同的。选择原则：以实验水泥浆的剪切速率与剪切应力对两个模型的吻合程度为准，其方法可用线性回归中的相关系数或下面介绍的线性比较法（F比值法）。第5页，共13页，2023年，2月20日，星期六

线性检验的基本原理是：如果流变方程呈线性分布，对等间距的剪切速率，其对应的剪切应力呈线性增加，如果不满足这个规律，流变方程就应该是非线性的。据此，线性检验方法如下:当时，选用宾汉流变模型，反之则选用幂律流变模型。宾汉模型幂律模型第6页，共13页，2023年，2月20日，星期六600r/min（1022s-1）、300r/min（511s-1）、200r/min（340.7s-1）、100r/min（170.3s-1）、6r/min（10.22s-1）、3r/min（5.11s-1）。1r/min=1.703s-1参考《钻井液工艺学》P70旋转粘度计的设计结构决定的参数第7页，共13页，2023年，2月20日，星期六实验步骤1、检查设备是否运转正常

在稠化仪空浆杯中放入叶轮，装上电位计盖总成，将组装好的空浆杯放入稠化仪中，打开总电源开关和电机开关，当电机开始转动时，记录器指示读数应小于0.5伏，变化范围不超过0.3，一切运转正常关停电机。2、调整实验装置

设定温控器温度为52℃，向油箱中注入约15升油，使其刚好到达转枢底下。打开“加热”开关。将常压稠化仪浆杯预热到52℃。3、配制水泥浆

用天平称取过20目筛的水泥样品792克，水349mL。把称量好水的恒速搅拌器浆杯，放置搅拌器上。打开电源开关，转速设定为低速档，按下电机开关，在15s内将水泥样品缓慢倒入恒速搅拌器浆杯中，再将转速调至高速档并搅拌35s。4、搅拌水泥浆

浆配好的水泥浆立即倒入已经预热到52℃的常压稠化仪浆杯中，将水泥浆搅拌20分钟后，取出浆杯，移去叶片，用玻璃棒再搅拌5秒后把水泥浆立即倒入旋转粘度计浆杯中至刻度线。第8页，共13页，2023年，2月20日，星期六5、调整旋转粘度计将装有水泥浆的旋转粘度计浆杯置于粘度计载物台，粘度计以最低转速旋转，向上移动浆杯使浆液到达外筒表面刻度线并固定。6、测量数据粘度计以最低转速旋转10秒后测刻度盘读数，然后按转速增加顺序测各转速下的读数；再按转速降低顺序测各转速下读数。取同一转速下所测两组数值的平均值，作为测量结果。改变转速测量时须在外筒连续旋转10秒时才能读取读数。

7、数据处理1）根据旋转粘度计测量的数据给出水泥浆的实际流变曲线，曲线。2）确定流变模型，分析流变参数。第9页，共13页，2023年，2月20日，星期六实验记录转速r/min转速递增读数转速递减读数读数比值平均读数316170.9416.5622221.02210051620.8256.520066780.857230090920.9891600137//137水泥浆初始温度：52℃水泥浆最终温度：49℃报告流变性能的平均温度：50.5℃第10页，共13页，2023年，2月20日，星期六注意事项1、如果需要加入外加剂，那么外加剂可先溶于水中，再与水泥混合。也可先与水泥用不锈钢勺混合均匀，再与水混合。如果外加剂能引起泡沫，则在水中加入液体消泡剂。2、在整个实验过程中，尽力防止水泥浆静止。3、实验进行的每一步都要立即清洗盛放水泥浆的容器，以防水泥固化。第11页，共13页，2023年，2月20日，星期六编写实验报告1、按照实验报告样板编写，所有填充内容一律手写，不得打印；2、实验报告递交时间：实验结束后的一周内交齐；3、封面的内容也手写。第12页，共13页，2023年，2月20日，