泥浆实验指导书.docVIP

勘查技术与工程专业 (勘察工程方向) 钻孔冲洗与护壁堵漏实验指导书 吉林大学建设工程学院 2005年12月 实验一 泥浆性能全分析 实验类别：验证性实验 实验学时：2学时 实验地点：实验大楼512泥浆实验室 实验依据：《钻孔冲洗与护壁堵漏》教学大纲 一、实验目的 通过实验掌握泥浆常用仪器设备的结构原理和使用方法；掌握泥浆性能参数的测定原理与测试方法；了解泥浆性能参数对钻井工作的影响。 二、实验用的仪器设备与材料 ⑴1002型泥浆比重秤；⑵ZNG—1型固相含量测定仪；⑶ZNH—1型泥浆含砂量测定仪；⑷ZNS型泥浆失水量测定仪；⑸雷辛克含砂量测量瓶；⑹野外标准漏斗粘度计；⑺马氏漏斗粘度计；⑻ZNN-D6型六速旋转粘度计；⑼NR-1型泥浆润滑系数测定仪；⑽广泛pH试纸；⑾秒表；⑿量杯、量筒、搅拌棒、直尺、药品。 三、实验内容 ㈠泥浆的粘度测试 泥浆的粘度指标比较多，经常使用的有表观粘度（亦叫视粘度、有效粘度）、塑性粘度、结构粘度、漏斗粘度等。在实际工作中，根据工作的特点不同，使用的粘度指标略有不同。在教学和研究工作中经常使用的旋转粘度计所测定的粘度，它是比较科学的。从粘度指标中可以看出泥浆的组成和影响粘度的主要因素。 在野外实际生产过程中，则经常使用漏斗粘度。这种粘度是相对粘度，它不能说明泥浆的粘度的组成及影响粘度的主要因素。但它表面上看起来比较直观，测试的方法也比较简单。 1、泥浆的视粘度与塑性粘度的测试 泥浆的视粘度与塑性粘度是在旋转粘度计上进行测试的。旋转粘度计的类型主要有两种，一种是转筒型的。另外一种是转盘型。目前在实验室内经常使用的是转筒型的。这种粘度计是美国石油协会推荐使用的粘度计类型，被称之为Fann-35型。在国内称之为ZNN—D6型粘度计测量粘度，其结构如图1所示。旋转粘度计的测量原理是：由于液体有粘滞性，当外筒恒速旋转时，带动了各层液体以不同的流速梯度旋转，并使内筒也随之选状。当与内筒相连的扭簧扭矩与液体各流层间摩擦力矩平衡时，内筒转动一个相应的角度，此时可在读数盘上读出扭簧扭矩的大小。液体在内外筒间的流速梯度可用计算法求出，依据所测液体的流型代入相应的计算式即可得各有关的流变参数。 旋转粘度计的测量操作步骤如下： ⑴把仪器与电源相接。 ⑵按下键钮，使外筒以300rpm和600rpm运转时不得有偏摆，如有偏摆应重新安装。 ⑶检查刻度盘零位，如果刻度盘指针不对零，应松开固定螺钉，调零后再将螺钉紧固。 ⑷将刚搅拌过的泥浆倒入样品杯中使液面至刻线处（350ml）。此时其内筒底部与杯底之间距离不小于1.3cm。立即放在盘上，上升托盘使液面至刻线处拧紧托盘手轮。 ⑸迅速从低速到高速进行测量，待刻度盘的读数稳定后，分别记录各速梯下的读数。 ⑹实验后，关闭电源开关，松开托盘手轮，移开量杯。 ⑺轻轻卸下外筒及内筒，防止碰撞及擦伤筒体或用力过猛使筒悬柱产生变形及损坏轴承，以保持仪器测量精度。 ⑻清洗内外筒，并擦干，上好外筒。内筒单独保存以免运输中使悬柱振动弯曲。 ⑼应定期校准测量弹簧；以保证测量精度。精度与更换弹簧的方法可参阅有关资料。测量流变参数时，应先在一定条件下充分搅拌一定时间并迅速置于仪器上，快速准确地测定φ300，φ600的读数值。φ300——指外筒转速为300转/min所读数的读数盘上的刻度值（度），余者类推。 ⑽测量数据处理——分别按下式： 2、泥浆的漏斗粘度 ⑴野外标准漏斗粘度计（亦叫苏式漏斗粘度计） 这种粘度计结构简单，使用方便，是目前野外常用的标准泥浆粘度计。它是用来测量泥浆与水的相对粘度，粘度计的构造如图2所示。其原理是，水在标准条件下，流出500ml的体积所需的时间是15s，通过测定泥浆流出同体积的时间，来评定泥浆粘度值的。 测量时，用一手握住漏斗，使其垂直，以食指堵住口管，把经过充分搅拌的泥浆用量杯量500ml，经筛网倒入漏斗，然后把量杯翻过来再量200ml；再经筛网倒入漏斗，再翻转量杯，将500ml杯置于漏斗之下，放开食指，同时按s表，记录泥浆充满500ml所需的时间，单位为s，刻时间既表示泥浆的相对粘度，在使用漏斗粘度计之前，要用清水对粘度计进行校正。用清水测出的粘度15 0.2s，若不足15s.则不能使用，若超过15s，还可进行修理，漏斗粘度计应经常校正。粘度计管子应严格为45 100mm。若漏斗误差1s以内，可用下式计算泥浆粘度： ⑵马氏漏斗粘度计 马氏漏斗粘度计是美国石油协会推荐的用于野外测量泥浆粘度的仪器。其测试原理与野外泥浆粘度计是相同的，其结构也相近。它也是通过反映在某一条件下泥浆与水流出时间的变化来表示泥浆的表观粘度的。漏斗粘度（s数）越大，反映出泥浆的表观粘度越大。 使用方法： ⑴用手握住漏斗呈直立位置，将15目滤网置于漏斗上口处，用食指堵住导流管的出口。 ⑵取被测泥浆试样，经