(精编资料推荐)石油大学渗流物理实验流变性.doc

1、中国石油大学渗流物理实验报告实验日期 :2017-9-23成绩 :班级 :石工 1505学号 : 1502010504姓名: 丁雨教师 :付帅师同组者 :李泽阳流体粘度及流变性测定实验一实验目的1、学会旋转粘度计使用方法，测定脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度。2、掌握粘度随温度变化的规律。3、学会使用毛细管粘度计测量流体的粘度，掌握粘度计算过程。二实验原理（内容应包括：动力粘度、旋转粘度计、毛细管粘度计）1液体粘度分为动力粘度和运动粘度，动力粘度是指做相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力 与速度梯度的比值，即： =/(d /dy)式中液体的动力粘度，Pa?s剪切应力， N/m2;d /d

2、y 相距为 dy 的两液层间的速度梯度， 1/s 。当式中各参数的单位采用CGS（厘米 - 克 - 秒）制单位时，粘度的单位为泊，符号为P。常用粘度单位为mPa?s，各粘度单位间的转换如下：1 mPa?s=0.001Pa?s1P=100cP( 厘泊 ) 1cP=1 mPa ?s2旋转粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。3毛细管粘度计用于测试脱气液体在某一温度、低流速下的粘度

3、。由于地层条件下石油的流动速度很低，因此，毛细管粘度计测得的粘度可直接用于地下渗流计算（含气原油粘度需由脱气原油粘度计算得到，或由其他测试方法得到）。1三实验流程1旋转粘度计结构图（如图一）图一旋转粘度计结构图（ 1）粘度计机头水准泡； （ 2）液晶显示屏；（ 3）外罩；（ 4）转子保护架； （ 5）主机底座；（ 6）微型打印机；（ 7）粘度计机头； （ 8）操作键盘； （9）转子连接头； （ 10）转子；（ 11）主机底座水平调节旋钮（使水准泡居中）2、毛细管粘度计结构图（如图二）图二毛细管粘度计结构图2四实验步骤1旋转粘度计操作步骤（1）将脱气原油置于直径不小于70mm，高度不低于 125

4、mm的双层杯中。（2）通过水浴准确控制原油的温度。（3）调整仪器水平：将仪器的水准器气泡调至居中。（4）估计原油的粘度范围，选择适宜的转子和转速。若估计不出原油的大致粘度时，应视为较高粘度。选用由小到大的转子（转子号由高到低）和由慢到快的转速。原则上高粘度的液体选用小转子（转子号高）；低粘度的液体选用大转子（转子号低） ，快转速。为保证测量精度，测量时量程百分比读数应在 10%100%之间。如测量显示值闪烁，表示溢出或不足，应更换量程。（5）缓慢调节升降旋钮，调整转子在原油中的高度，直至转子的液面标志（凹槽中部）和液面相平为至。（6）选择好转子和转速档位后，按“确定”键，转子开始旋转，仪器开始

5、进行测量。2、毛细管粘度计操作步骤（1) 在内径符合要求的清洁干燥的毛细管粘度计的支管6 上套上橡皮管，并用手指堵住管身 7 的管口，同时倒置粘度计将管身4 插入待测石油产品中，然后利用吸耳球、水流泵或其他真空装置将液体吸到标线b，注意不要使管身4、扩张部分 2 和 3 中的液体产生气泡或裂隙。当液面到达标线b 时，将粘度计提起，使其迅速恢复正常状态。将管身 4 的管端外壁粘附的油擦去，并从支管6 上取下橡皮管套在5 管身 4 的上口。(2) 将装有待测液体的粘度计浸入事先准备好的恒温浴中，并用夹子将粘度计固定在支架上。在固定位置时，必须使粘度计的扩张部分3 的一半浸入恒温浴中。(3) 温度计

6、要用另一只夹子固定于恒温浴液体中。 务必使温度计的水银球接近毛管粘度计中央的液面，最好是使温度计上要测的刻度位于恒温浴的液面以上10mm处。(4) 利用铅垂线从两个相互垂直的方向检测毛管是否垂直， 将粘度计调整成垂直状态；将恒温浴调整到规定的温度，将装有石油产品的粘度计浸在恒温液体内恒温规定的时间。(5) 利用管身 4 所套的橡皮管将待测石油产品吸入扩张部分 2，使液面稍高于标线 a，并且不要让毛细管和扩张部分2 中的液体产生气泡或裂隙。(6)记录液面由标线a 流3到标线 b 所需要的时间。至少重复测定4 次，每次的流动时间与其算术平均值的差不应超过算术平均值的0.5%，然后取不少于3 次的流

7、动时间所得的算术平均值作为平均流动时间 t 。五数据处理1、记录脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度；表 1不同温度及转速下粘度记录编号温度, 转子 ,#转速 ,RPM粘度 ,mPas百分比,126.5212104041.8233.121265426.1340.121241616.6447.223028528.52、绘制原油粘度与温度之间的关系曲线曲线分析：原油粘度随温度升高减小，呈近线性关系。3、毛细管粘度计测量结果计算（毛细管粘度计数据记录，完整计算过程（平均时间计算；粘度计算），公式、单4位使用正确）毛细管粘度计编号 /直径； 19/0.8mm毛细管粘度计常数C：0.03243油品密度 ： 0.8385g/cm2时间 t1 146.4s， t2=145.9s，t3=145.4s，t 4=145.7s平均时间 t=( t 1+ t2+ t3+ t4)/4=(146.4s+145.9s+145.4s+145.7s)/4=145.85s145.85s0.5%=0.72925s，所测时间均在 145.850.72925s内校正后平均时间： 145.85s动力粘度 =Ct=0.8385g/cm20.03243145.85s=3.97mPa s六、实验总结（实验结论和认识）通过本次的实验，我学会了使用旋转粘度计，了解了原油粘度