六速旋转粘度计测流变曲线及常用API仪器的使用

中国石油大学 油田化学 实验报告

实验日期： 2015.3.26 成绩：

班级： 石工1205 学号： 12021211 姓名： 张延彪 教师： 同组者： 秦胜涛

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：

τ=η·D

宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为：

τ=τ0 +ηp ·D

指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为：

τ=K ·D n 或 Lg τ=lgK + n ·lgD

卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为：

2

121212

1.D c

∞

+=ηττ

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、实验仪器和药品

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、实验操作步骤

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τ与粘度计读数Ø对应关系：τ=0.511 Ø，单位：Pa 。 4.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、实验数据处理

1.钻井液的流变参数计算

s mPa a ⋅=⨯==0.80.162

121600φη

Pa 0)1682(511.0)2(511.06003000=-⨯=-=φφτ

2.基浆的流变曲线

六、小结

在老师的精心指导下，通过本实验的实际操作我学会了如何使用六速旋转粘度计测量泥浆的流变曲线，巩固了我在课堂上所学到的相关知识，也为我以后的学习和工作奠定了一定的实验基础。

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。

七、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

8. 20ml量筒1个

9. 滤纸

10.待测泥浆约2000ml

八、实验操作步骤

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。

九、实验数据处理

实验记录表格

十、小结

在老师的悉心指导下，通过本实验的学习和操作，我学会了如何利用相关仪器进行钻井液的滤失性的实验，并且获取到理论所需要的相关参数，这为我以后将理论与实践进行结合打下了良好的基础，巩固了我在课堂上学到的知识。