中國石油大學(xué)油田化學(xué) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：2015?4?9成績：班級：_學(xué)號：_姓名： 教師：同組者： 六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測泥漿的流變曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆樟傩D(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法。掌握如何判斷泥漿的流型及對應(yīng)流變參數(shù)的計(jì)算方法。比較賓漢模式、指數(shù)模式及卡森模式與實(shí)際流變曲線的吻合程度，弄清各種模式的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)工作原理電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過被測液體作用于內(nèi)筒上的一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使與扭簧相連的內(nèi)筒偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，一定速率下偏轉(zhuǎn)的角度與液體的粘度成正比。于是，對液體粘度的測量就轉(zhuǎn)換為內(nèi)筒的角度測量。流變曲線類型、意義。流變曲線是指流速梯度和剪切應(yīng)力的關(guān)系曲線。根據(jù)曲線的形式，它可以分為牛頓型、塑性流型、假塑性流型和膨脹性流型。為了計(jì)算任何剪切速率下的剪切應(yīng)力，常用的方法是使不同流變模式表示的理想曲線逼近實(shí)測流變曲線，這樣，只需要確定兩個(gè)流變參數(shù)，就可以繪出泥漿的流變曲線。牛頓模式反映的牛頓液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：T=門-D賓漢模式反映的是塑性液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：T=T+門-D指數(shù)模式反映的是假塑性流體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：T=K-Dn或lgT=lgK+n-lgD卡森模式反映的是一種理想液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:1 1 1 1T2=T2+門2-D2c3實(shí)際流變曲線與哪一種流變模式更吻合，就把實(shí)際液體看成哪種流型的流體。實(shí)驗(yàn)儀器ZNN-D6型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；高速攪拌器。實(shí)驗(yàn)儀器使用要點(diǎn)檢查好儀器，要求；刻度盤對零。若不對零，可松開固定螺釘調(diào)零后再擰緊。檢查同心度。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，外筒不得有偏擺。校正旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)倒350ml水于泥漿杯中，置于托盤上，上升托盤，使液面與外筒刻度線對齊，擰緊托盤手輪。迅速從高速到低速依次測量。待刻度盤讀數(shù)（基本）穩(wěn)定后，分別記錄各轉(zhuǎn)速下的讀數(shù)0。要求：0600=2.0格，0300T.0格。實(shí)驗(yàn)步驟熟悉旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法。檢查和校正旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。測量泥漿在各剪切速率下的剪切應(yīng)力。把水換成待測泥漿，高速攪拌10min后，按四-2的方法操作。泥漿剪切應(yīng)力T與粘度計(jì)讀數(shù)0對應(yīng)關(guān)系：T=0.5110。繼續(xù)測量泥漿在1分鐘、10分鐘的靜切力。將上一步驟結(jié)束后的泥漿繼續(xù)在600rpm下旋轉(zhuǎn)攪拌1分鐘，然后將旋鈕上提到3/6rpm位置，把電源關(guān)上，靜置1分鐘后啟動(dòng)之，注意讀取刻度盤的最大值。再重新在600rpm下旋轉(zhuǎn)攪拌1分鐘，用同樣的方法讀取靜置10分鐘后3rpm下的最大值。靜切力計(jì)算公式：Ts=0.511x03Pa。實(shí)驗(yàn)后，關(guān)閉電源，倒出泥漿，洗凈內(nèi)、外筒，擦干裝好。注意：停轉(zhuǎn)后，由于靜切力作用，刻度盤可能不回零，此時(shí)不需要再調(diào)零。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理繪圖并確定泥漿的流變模式實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表1所示。表1“六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測泥漿的流變曲線”數(shù)據(jù)記錄表項(xiàng)目06000300020001000603基漿1387521剪切應(yīng)力t/Pa6.6434.0883.5772.5551.0220.511剪切速率D/s1022511341170105以第一組數(shù)據(jù)為例：剪切應(yīng)力：，t=0.5110=0.511*13=6.643Pa剪切速率：D=1.703n=1.703*600=1022s由于實(shí)驗(yàn)所用流體是實(shí)際流體，所以卡森模式并不適用，所以所作的流變曲線不考慮卡森模式。所作流變曲線如圖1，圖2所示。由圖可以發(fā)現(xiàn)，圖線不過原點(diǎn)，所以牛頓模式也并不適合實(shí)驗(yàn)所用流體。剪切應(yīng)力/PSL由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，得：門廣%00%00=13*8=104t°=0.511(2、。-%00)=0.511(2x8-13)=1.533Pa。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得賓漢模式為：T=1.533+104D，

但是由所作流變曲線所得流變模式為：t=1.038+0.00592D,模式不符合，故泥漿不是塑性流體。流變曲線I*剪切速率I*剪切速率-乘慕（剪切速率）由流變曲線可得流變模式為：lgt=lg0.286+0.441lgD，符合指數(shù)模式，故泥漿為假塑性流體。七.實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過本次實(shí)驗(yàn)我掌握了六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法，掌握了如何判斷泥漿的流型及對應(yīng)流變參數(shù)的計(jì)算方法。同時(shí)也比較了賓漢模式、指數(shù)模式及卡森模式與實(shí)際流變曲線的吻合程度，弄清各種模式的特點(diǎn)，對各種模式有了更深的理解。實(shí)驗(yàn)中難免有些誤差，不過最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本正確，最后謝謝老師的悉心指導(dǎo)！實(shí)驗(yàn)二常用API泥漿儀器的使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆粘Ｓ肁PI泥漿儀器的使用和校正方法；掌握現(xiàn)場測試泥漿性能的標(biāo)準(zhǔn)方法。鉆井液濾失原理在濾失介質(zhì)兩端施加一定的壓力差，在壓力差的作用下，泥漿通過濾失介質(zhì)發(fā)生濾失。實(shí)驗(yàn)儀器ZNS型打氣筒失水儀一臺馬氏漏斗粘度計(jì)一個(gè)ZNB型泥漿密度計(jì)一個(gè)高攪機(jī)一臺秒表一只鋼板尺一個(gè)PH試紙一盒20ml量筒1個(gè)濾紙待測泥漿約2000ml儀器使用要點(diǎn)ZNB型泥漿密度計(jì)校正方法：將清水注入杯中齊杯口為止，輕輕將蓋旋轉(zhuǎn)蓋緊，擦去外溢清水，然后將杠桿主刀口置于底座的刀墊上，移動(dòng)游碼，使水平泡居于兩根紅線中間，游碼左側(cè)邊線所對應(yīng)刻度，即為該泥漿的密度。測量清水密度應(yīng)為1.00g/cm3,否則，須增減枰桿末端調(diào)節(jié)器中的鉛粒。泥漿密度的測定：將清水換成攪拌均勻的待測泥漿，按校正時(shí)的方法測得的密度值即為該泥漿的密度。一、4注意：每測完樣品都要把刀口放置于刀架上，保護(hù)好刀刃。每測完樣品都要洗凈泥漿杯。ZNN型（馬氏）漏斗粘度計(jì)校正方法：將用清水刷凈的漏斗粘度計(jì)掛好，用手指堵住漏斗管口，把清水經(jīng)篩網(wǎng)倒入漏斗，直至液面與篩網(wǎng)底部平齊，放開手指，記錄清水自漏斗流滿量杯所需的時(shí)間，即為清水的漏斗粘度。20^左右時(shí)，清水的漏斗粘度應(yīng)為26±0.5s。泥漿漏斗粘度的測定：將清水換成攪拌均勻的待測泥漿，按校正時(shí)的方法測得的漏斗粘度值即為該泥漿的漏斗粘度。注意事項(xiàng)：為了保護(hù)漏斗粘度計(jì)的管嘴，不得用鐵絲等硬物穿通。測量時(shí)，漏斗應(yīng)垂直放好。打氣筒失水儀松開減壓閥，關(guān)死放空閥，打氣使氣筒壓力達(dá)1MPa左右，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)減壓閥，直到壓力表讀數(shù)為0.7MPa。用手指堵住泥漿杯氣接頭小孔，倒入適量的泥漿，使液面與泥漿杯內(nèi)刻度線平齊，放好干燥的密封圈，鋪一張干燥的濾紙，將干燥的泥漿杯蓋蓋好旋緊。然后裝入三通接頭并卡好，放好量筒。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)放空閥，當(dāng)壓力表指針開始下降或有進(jìn)氣聲時(shí)，開始計(jì)時(shí)并及時(shí)打氣使壓力保持為0.7MPa。記錄7.5min時(shí)收集的濾液量，取開量筒，順時(shí)針轉(zhuǎn)放空閥，把泥漿杯中余氣放盡后，取下泥漿杯。打開泥漿杯，取下濾紙，放置在平整的桌面上。假設(shè)瞬時(shí)濾失量為零，量筒中濾液體積的2倍即為API濾失量。用鋼板尺測量濾紙上泥餅的厚度。沖凈、擦干泥漿杯及杯蓋。PH廣泛試紙將PH試紙放到待測酸堿度的泥漿中浸濕后取出，待其顏色穩(wěn)定后（大約30s），把變色的試紙上側(cè)顏色和標(biāo)準(zhǔn)色對照，估計(jì)出泥漿的PH值。實(shí)驗(yàn)步驟用高速攪拌器高速攪拌泥漿5分鐘。測量泥漿的API濾失量、泥餅厚度和pH值。數(shù)據(jù)處理整理并計(jì)算所測得的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表1所示。表1數(shù)據(jù)記錄表項(xiàng)目