六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)泥漿的流變曲線及常用api儀器的使用 石工0910 王壯壯 09021462 12

1、實(shí)驗(yàn)一、六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)泥漿的流變曲線實(shí)驗(yàn)一、六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)泥漿的流變曲線一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的應(yīng)用方法。2.掌握如何判斷泥漿的流型及對(duì)應(yīng)流變參數(shù)的計(jì)算方法。3.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)。二.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1.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(cè)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，一定剪功速率下偏轉(zhuǎn)的角度

2、與液體的粘度成正比。于是，對(duì)液體粘度的測(cè)量就轉(zhuǎn)換為內(nèi)筒的角度測(cè)量。2.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(cè)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：=ηD?賓漢模式反映的是塑性液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：=

3、0ηpD??指數(shù)模式反映的是假塑性流體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：=KDn或lg=lgKnlgD??卡森模式反映的是一種理想液體，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：21212121.Dc??????實(shí)際流變曲線與那一種流變模式更吻合，就把實(shí)際液體看成那種流型的流體。3.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。三.實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器ZNND6型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；高速攪拌器；秒表一只；500ml、1000ml泥漿杯各一個(gè)；PH試紙一盒；20

4、ml量筒2個(gè)，待測(cè)泥漿1000ml轉(zhuǎn)速nrmp60030020010063剪切速率Ds1022511340170105基漿1917151395剪切應(yīng)力Pa?9.7098.6877.6656.6434.5992.555圖1泥漿的流變曲線泥漿的流變曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：由圖可以看出；鉆井液近似一條直線，所以，與賓漢模式基本一致。詳細(xì)處理過程取第一組為例：=0.5111=190.511=9.709?表觀粘度ηa=600=192=9.5（mPa.s

5、）21塑形粘度ηp=600300=1917=2（mPa.s）屈服值0=0.511(2300600)=7.665(Pa)?（2）靜切力測(cè)定：鉆井液靜置1分鐘鉆井液粘度計(jì)3rpm下的讀數(shù)為4；s1=2Pa?鉆井液靜置10分鐘鉆井液粘度計(jì)3rpm下的讀數(shù)為6.s10=3Pa?實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：靜切力最大值在相同轉(zhuǎn)速下，因靜置時(shí)間而改變。解釋：泥漿在靜止時(shí)會(huì)形成結(jié)構(gòu)，而且，時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)越多，使得粘度增加。泥漿的流變曲線y=0.006x4.5765