六速旋转粘度计及API常规仪器的使用实验+石油工程2009.doc

中国石油大学 六速旋转粘度计及API常规仪器的使用 实验报告实验日期： 2011.09.20 成绩： 班级： 石工095班 学号： 09021228 姓名： 宫俊海 教师： 范鹏鹏 同组者： 傅建斌 杨帆 张楚 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；高速搅拌器。 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)六.实验数据处理“六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线”原始数据记录表粘度计转速n（）30030020010063剪切速率D（）1022511340170105粘度计读数（格）15.012.011.09.57.06.5静切力测定：钻井液静止1分钟粘度计3下的读数：6.5钻井液静止1分钟粘度计3下的读数：6.0剪切应力与剪切速率之间的关系曲线由上述所化出的关系曲线图可知，该曲线与宾汉模式最为符合，所以该流变曲线的模式为宾汉模式。七、实验总结通过该实验，我掌握了对六速粘度计使用方法以及如何判断泥浆的流型、对应的流变参数的计算方法，同时学会了如何比较宾汉模式、指数模式及卡森秘史与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式的特点；在实验的 过程中还要求小组几个成员之间的配合，要求分工明确，只有这样才能快速高效的完成该实验，才能将实验误差降到最小；在处理实验数据的过程中会用到Excel的相关知识，要求对此知识有一定的熟悉程度。最后感谢老师的细心指导。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1000ml8.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、实验步骤1.校正旋转粘度计、漏斗粘度计、比重计、2.用电动搅拌器充分搅拌泥浆约10分钟。3.测量泥浆常规性能。 六.实验数据处理“常用API泥浆仪器的使用”原始数据记录表性能参数泥浆密度（）漏斗粘度（）滤失量（）泥饼厚度（）数据3769由上述表格以及实验数据可以得知：30min的API的数值为37ml，泥饼的厚度为6mm，泥浆液的酸碱度为。七、实验