泥漿性能的測定方法

1、泥漿性能的測定方法一）實驗?zāi)康?了解測定泥漿基本性能所用儀器2掌握泥漿性能常用測定儀的使用與操作方法二）實驗內(nèi)容1泥漿比重、粘度、失水量、切力、含砂量、固相含量、膠體率、pH 值、潤滑性等主要性能測定所用儀器的結(jié)構(gòu)。2測定上述性能的方法。三）測定方法及步驟（一）NB-1型泥漿比重計1 儀器NB-1 型泥漿比重計由泥漿杯、橫梁、游動磚碼和支架組成，在橫梁上有調(diào)重管 和水平泡，其結(jié)構(gòu)如圖 1 。2測定步驟 校正比重計先在泥漿杯中裝滿清水，蓋好杯蓋，把游碼移到刻度 1 時，如水平泡位于中 間，則儀器是準(zhǔn)確的；如水平泡不在中間，可在調(diào)重管內(nèi)取出或加入重物來調(diào)整。 倒出清水，將待測泥漿注入杯中，蓋好杯蓋

2、，擦凈泥漿杯周圍的泥漿，移動 砝碼使橫梁成水平狀態(tài)（水平泡位于中間）。游碼左側(cè)所示刻度即為泥漿比重。（二）MLN-4 型馬氏漏斗粘度計1 儀器粘度計由漏斗和量筒組成，構(gòu)成如圖 2。量筒由隔板分成兩部分，大頭為 500 毫 升，小頭為 200 毫升。漏斗下端是直徑為 5 毫米、長為 100 毫米的管子。2測定步驟將漏斗垂直，用手握緊用手指堵住管口。然后用量筒兩端，分別裝 200 毫升和 500 毫升的泥漿倒入漏斗。用篩網(wǎng)濾去大的砂粒，將量筒500毫升一端朝上放在漏斗下面，放開手指同時以秒表計時。流出 500 毫升泥漿所需時間（秒），即為所測 泥漿的粘度 （視粘度） 。 作用儀器前，應(yīng)用清水對粘度

3、計進(jìn)行校正，該儀器測量清 水的粘度為 15秒。若誤差在 1 秒以內(nèi)，可用下式計算泥漿的實際粘度。（三）ZNN型旋轉(zhuǎn)粘度計ZNN型旋轉(zhuǎn)粘度計有手搖兩速、電動兩速與電動六速三種。主要用于測量泥漿 的流變參數(shù)。儀器結(jié)構(gòu)如圖 3。1工作原理電機(jī)經(jīng)過傳動裝置帶動外筒恒悚旋轉(zhuǎn)，借助于被測液體的粘滯性作用于內(nèi)筒一 定的轉(zhuǎn)矩，帶動與扭力彈簧相連的內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)一個角度。該轉(zhuǎn)角的大小與液體的粘性 成正比。于是液體的粘度測量轉(zhuǎn)換為內(nèi)筒轉(zhuǎn)角的測量。2儀器結(jié)構(gòu)（六速旋轉(zhuǎn)粘度計） 動力部分雙速同步電機(jī)轉(zhuǎn)速 750 、 1500轉(zhuǎn)/分電機(jī)功率 7.5 、 15 瓦電源電壓 220 伏 變速部分轉(zhuǎn) 速 3 、 6、 100、 2

4、00、 300、 600 轉(zhuǎn)/ 分速度梯度 5 、 10、 170、 340、 511、 1022秒-1 測量部分 扭力彈簧、刻度盤與內(nèi)外筒組成測量系統(tǒng)。內(nèi)筒與軸錐度配合，外筒卡口聯(lián) 接。 支架部分采用托盤升降被測測容器。3操作方法A. 準(zhǔn)備 將儀器與電源相接。啟動馬達(dá)，變更調(diào)速桿位置。檢查傳動部分運(yùn)轉(zhuǎn)是否良 好，有無晃動與雜音，以及調(diào)速機(jī)構(gòu)是否靈活可靠。 卸下外筒，檢查內(nèi)筒是否上緊，內(nèi)外筒表面有無雜物，是否清潔。核查無誤 后，再將外筒裝好。 按下鍵扭，以 300 轉(zhuǎn) / 分和 600 轉(zhuǎn) / 分觀察外筒的偏擺量，如偏擺量大于 0.5 毫米，要取下外筒調(diào)轉(zhuǎn) 180 度重新裝配。 檢查刻度盤 0

5、 位，如刻度盤 0 位不對指針，松開固定螺釘，調(diào) 0 后將螺絲固 緊。B. 操作 將剛攪拌好的泥漿倒入樣品杯刻度線處（ 350 毫米），立即放置于托盤上， 上升托盤使液面至外筒刻線處。擰緊毛輪，固定托盤。 迅速從高速到低速進(jìn)行測量，待刻度盤讀數(shù)穩(wěn)定后，分別記錄各轉(zhuǎn)數(shù)下的讀 數(shù)。 測靜切力時，應(yīng)先用 600轉(zhuǎn)/ 分?jǐn)嚢?1分鐘，靜止 1分鐘后將變速按鈕置于 3 轉(zhuǎn) / 分，讀出刻度盤上最大的讀數(shù)。再將液體攪拌后靜止 10 分鐘，按上述方法讀 出刻度盤上最大讀數(shù)。4.計算 牛頓流體絕對粘度 塑性流體視粘度塑性粘度動切力靜切力 假塑性流體流性指數(shù)稠度系數(shù) 粘塑性流體極限高剪粘度卡森動切力 結(jié)束a.

6、關(guān)閉電源開關(guān)，松開托盤手輪，移開量杯；b. 輕輕取下內(nèi)外筒，清洗內(nèi)外筒并且擦干，再將外筒裝好。5注意事項 外筒裝卸。一手握外轉(zhuǎn)筒，另一種握住外筒順時針轉(zhuǎn)動，使上筒的卡口對準(zhǔn) 外轉(zhuǎn)筒內(nèi)的銷子然后取下外筒。裝上外筒時，應(yīng)使外筒的槽口對準(zhǔn)好外轉(zhuǎn)筒內(nèi)的銷 子，再逆時針旋轉(zhuǎn)外筒即可，切忌碰撞內(nèi)筒。 內(nèi)筒裝卸。一手緊握內(nèi)筒軸，一手內(nèi)旋內(nèi)筒裝卸，切勿弄歪內(nèi)筒軸。 長途搬運(yùn)時，一定要卸下內(nèi)筒，裝好外筒，以防止內(nèi)筒軸被撞彎。 扭力彈簧剛度的調(diào)整不準(zhǔn)隨意進(jìn)行。（四）ZNS型泥漿失水測定儀0.69MPa該儀器是將泥漿用空氣加壓的情況下，測量泥漿的失水量。當(dāng)泥漿在 壓力作用下， 30分鐘內(nèi)通過截面為 45.3cm2

7、過濾面滲透出的水量，以毫升表示。同 時可以測得泥漿失水后泥餅的厚度，以毫米表示。1儀器結(jié)構(gòu)ZNS型失水量測定儀，主要由打氣筒，減壓閥，放空閥，泥漿杯，量筒、支架 等組成，其結(jié)構(gòu)如圖 4。2測定步驟 先將支架放在平穩(wěn)的臺面上。 將減壓閥、壓力表、打氣筒等組件通過方形凸位安裝在支架方形孔內(nèi)。 將減壓閥手柄退出，使減壓閥處于關(guān)死狀態(tài)，此時無輸出，然后關(guān)死放空 閥。 以左手拿住泥漿杯，用食指堵住泥漿杯氣接頭小孔，倒入被測泥漿，高度 以低于密封圈 23 毫米為最好，放好密封圈，鋪平一張濾紙，擰緊泥漿杯蓋，然 后將泥漿杯連接在三通接頭上，將 20 毫升量筒放在泥漿杯下面，對準(zhǔn)出液孔。 連接好打氣筒，打氣使

8、壓力表指示在 0.6MPa。 迅速將放空閥退回一圈，微調(diào)減壓閥手柄，使壓力表指示為0.69MPS。泥漿杯內(nèi)氣體壓力保持在0.69MPa恒定狀態(tài)，當(dāng)見到第一滴濾液開始記時，30分鐘時取下量筒，退出減壓閥手柄關(guān)死減壓閥，順時針轉(zhuǎn)動放空閥 1 圈半左右，放空閥打 開，泥漿杯內(nèi)剩余氣體被放出，取下泥漿杯，打開泥漿杯蓋取出濾紙，洗凈泥餅上 的浮漿，測量泥餅厚度。 沖洗擦干泥漿杯，泥漿杯蓋、密封圈。并烘干杯蓋濾 網(wǎng)。 記錄下量筒內(nèi)失水量。為縮短時間一般可測 7.5 分鐘失水量乘以 2，必要時 即需測 30 分鐘的失水量。（五）ZNG型泥漿固相含量測定儀該儀器是根據(jù)蒸餾原理。取一定量（ 20 毫升）泥漿，用

9、高溫（電加熱）將其蒸 干，然后進(jìn)行固相稱量，算出固相成分之重量或體積的百分含量。儀器主要是由蒸餾器、加熱棒、電線接頭、冷凝器、量筒、等組成（見圖5）1操作步驟 拆開蒸餾器，放平泥漿杯；充分?jǐn)嚢枘酀{，將其倒?jié)M泥漿杯。輕輕的將泥漿 杯蓋在杯口上，使多出泥漿溢出并擦干凈，此時泥漿杯內(nèi)泥漿為 20 毫升。輕輕的 抬起杯蓋，將粘附在杯蓋底部的泥漿刮回到泥漿杯中。為防止蒸餾過程中泥漿沸 溢，向泥漿杯中加入 35 滴抗泡劑，然后扭上套筒。 將加熱棒旋緊在套筒上部 （應(yīng)直立放置），將蒸餾器插入泥漿箱后面小孔內(nèi)， 并將 20 毫升百分刻度量筒夾在冷凝器導(dǎo)流管口處，以收集冷凝液。 連接電路進(jìn)行蒸餾，同時記時，通電

10、35 分鐘，第一滴冷凝液流出，直到泥漿被蒸干不再有冷凝液流出（大約需20 40 分鐘）。 撥出電線插頭，切斷電源，用環(huán)架取下蒸餾器淋水冷卻，拆開蒸餾器，用刮 刀刮下泥漿杯及加熱棒，套筒上固相成分，然后稱量，計算出固相百分含量。 記下量筒冷凝液的體積，用于計算或作為參考。若冷凝液水與油分層不清， 可加入 2 3 滴破乳劑。2注意事項 用完后清洗蒸餾器和冷凝器孔，擦干加熱棒，然后將其風(fēng)干。 電源電壓為220V交流，波動范圍可在180230V注意不能超壓。 通電時間不要太長，一般 30 分鐘左右，蒸干即可。 使用一段時間后，要檢查一下電線接頭和電源插頭，防止短路和斷路。（六）LNH型泥漿含砂量測定器

11、1泥漿含砂量是指泥漿中不能通過 200 號篩網(wǎng)（相當(dāng)于直徑大于 0.75 毫米）砂 子體積的百分比。2儀器由過濾筒，漏斗和玻璃量筒組成。3測定方法 加入泥漿（ 20 或 40 毫升），再加入一定量水不超過 160 毫升，用手指蓋住 筒口，搖勻，倒入過濾筒內(nèi)，加倒邊用水沖洗，直至泥漿沖洗干凈，網(wǎng)上僅有砂子 為止。 將漏斗放在玻璃量筒上，過濾筒倒置套在漏斗上，用水把砂子沖入玻璃量筒 內(nèi)，等砂子沉到底部細(xì)管后，讀出含砂量容積，計算出砂子體積的百分含量。（七）膠體率測定瓶 1膠體率：是表示泥漿中粘土顆粒分散和水化程度。2儀器：膠體率測定瓶（也可用 100 毫升量筒代替）。3測定步驟 將 100 毫升泥

12、漿裝入膠體率測定瓶中，將瓶塞塞緊，靜止 24小時后，觀察量 筒上部澄清液的體積（毫升數(shù)）。 膠體率以百分?jǐn)?shù)表示（七）pH值測定方法1比色法用廣泛試紙。撕下一小條 PH試紙，浸入泥漿濾液或泥漿中，觀察其顏色變化， 并與比色板顏色相比，相一致即為泥漿的 pH值。2.用PHS型酸度計 工作原理PHS2 型酸度計是利用玻璃電極和甘汞電極對被測溶液中不同酸度產(chǎn)生的直流電勢，輸入到一臺用參量振動深度負(fù)反饋的直流放大器，以達(dá)到pH值指示的目的。 主要技術(shù)性能a. 測量范圍pH: 014pHmV: 0+1400mV, 0-1400mVb. 最小分度：pH: 0.02pHmV: 2mVc. 儀器使用環(huán)境條件環(huán)境

13、溫度：040 C電源電壓： 220V10%d. 被測溶液溫度范圍：060C 儀器調(diào)節(jié)器。 測定pH值的操作方法a. 電極安裝先將電極夾子夾到電極桿上，再將玻璃電極夾在夾子上，電極插在插口內(nèi)，并 用小螺絲扭緊，甘汞電極夾在中央夾子上，其引線連接在接線柱上，玻璃電極下端 玻璃球泡應(yīng)比甘汞電極陶瓷芯端稍高一些。b. 校正測定pH值時，先按下按鍵7,讀數(shù)開關(guān)5保持不按下狀態(tài)，左上角指示燈應(yīng) 亮，予熱數(shù)分鐘調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器 11 在被測溶液溫度值上。將分檔開關(guān) 2 放在“ 6”，調(diào)節(jié)零點(diǎn)調(diào)節(jié)器 10 使其指示在 pH“1”。將分檔開關(guān) 2 放在校正位置，調(diào)整校正調(diào)節(jié)器 3，使其指針在滿度。將分檔開關(guān)2放在

14、“6”位置，重復(fù)檢查pH “ 1”位置。c. 定位將中性標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液置于試杯中，查出該溫度下的pH值。按下讀數(shù)開關(guān) 5。調(diào)解定位調(diào)節(jié)器4,使其指示在該標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的 pH值（即分檔開關(guān)2的指示 數(shù)加表面上指示值），并搖動試杯使指示穩(wěn)定為止，重復(fù)以上操作進(jìn)行調(diào)節(jié)。d. 測量將讀數(shù)開關(guān) 5 放開。用蒸餾水清洗電極頭部,并用濾紙吸干,移下電極至被測溶液中,并不斷搖動溶液杯。 將讀數(shù)開關(guān) 5按下,調(diào)節(jié)分檔開關(guān) 2讀出指示值。 注意事項a. 新的或長期不用的玻璃電極球泡在使用前，應(yīng)放在蒸餾水中浸泡48小時，每次用完應(yīng)浸泡在蒸餾水中,玻璃電極球泡壁薄易碎,操作時應(yīng)小心。b. 應(yīng)保證甘汞電極下端毛紀(jì)管暢通。

15、使用時電極應(yīng)充滿 KCI溶液，里面無氣 泡,防止斷路。為讓極少量的 KCl 溶液從毛細(xì)管中流出,使測得結(jié)果可靠,應(yīng)把電 極上面的小橡皮塞及下端小橡皮套拔去。（八）NR1 型鉆井液潤滑性測定儀1 主要技術(shù)參數(shù) 潤滑系數(shù)量程： 0 5 磨合后用蒸餾水校正的潤滑系數(shù)為 0.330.37 扭力扳手讀數(shù)范圍 150 磅- 英寸 電源電壓 交流 220V 電機(jī)電壓 直流 110V 主軸轉(zhuǎn)數(shù) 60 轉(zhuǎn)/ 分2儀器結(jié)構(gòu)及工作原理 儀器由試環(huán)、試塊、扭軒扳手、電機(jī)、測試電路等組成。 用試不和試塊分別模擬鉆桿和孔壁，使兩者浸沒在被測試的鉆井液中，電機(jī)帶 動裝在主軸上的試環(huán)回轉(zhuǎn)，扭力扳手給試環(huán)和試塊施加正壓力。根據(jù)

16、扭矩公式 Mk=N?L式中：M扭力扳手的扭矩的讀數(shù)N作用在試環(huán)上的正壓力L杠桿的力臂電機(jī)的扭矩為 Mf = F?RR試環(huán)的半徑F試環(huán)與試塊間磨擦阻力根據(jù)磨擦定律 。即電機(jī)扭矩與外加扭矩成正比。因為L、R、Mk都是已知的，而電機(jī)的扭矩又與電流存在函數(shù)關(guān)系，因此只要知 道電機(jī)的扭轉(zhuǎn)特性曲線就可以求出潤滑系數(shù)。表頭的滿量程為50 微安，表頭滿量程時潤滑系數(shù)a值為0.5，按a=0.01l（ I為電流表指示讀數(shù)），即可計算出潤滑系 數(shù)。3操作步驟（ 1 ） 儀器的標(biāo)定儀器出廠時已標(biāo)定，但在使用過程中應(yīng)定期標(biāo)定，其步驟如下： 將儀器側(cè)倒放置，卸下扭力扳手，使試塊脫離試不。 開動電機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn) 5 分鐘以上，使

17、電機(jī)及主軸承潤滑油溫度穩(wěn)定，以確保電機(jī) 空載電流穩(wěn)定。 如圖 9 所示，在主軸上裝好量秤桿，用螺釘固定，使其處于平衡臨界狀態(tài) （即主軸的轉(zhuǎn)矩與平衡桿自重所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡）。調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使電表指針指 零。 在量秤桿一端加一定砝碼，電表的讀數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)律，如表懸掛砝碼重（克） 102 170 203 255 328 426電表讀數(shù) 0.12 0.20 0.24 0.30 0.385 0.5 如果電表讀數(shù)不符合上述數(shù)值，可調(diào)節(jié)33K 電位器，然后反復(fù)測定其中任意兩點(diǎn)。在卸下砝碼后，量秤桿處于臨界狀態(tài)時，電表指針應(yīng)仍指零。2試環(huán)與試塊的標(biāo)定 清洗試環(huán)與試塊，要求其接觸表面不得有任何雜質(zhì)油污。 將清

18、洗后的試塊安裝在主軸上，用螺母固定，將試塊安放在托架上。檢查試 塊與試環(huán)的園弧是否吻合，如不吻合，則調(diào)整試塊托架，使之吻合。 在試環(huán)內(nèi)裝約 300ml 的蒸餾水，試環(huán)與試塊浸在液面以下，在無負(fù)載下，開 動馬達(dá)轉(zhuǎn)至電流表指針穩(wěn)定，用調(diào)零旋鈕調(diào)指針指零。 扭力扳手按在托架上，調(diào)扭力扳手讀數(shù)刻度盤使指針指零，在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下， 扭力扳手緩慢加壓至50磅-英寸，運(yùn)轉(zhuǎn)5min，此時的電表讀數(shù)應(yīng)在3337之間，蒸 餾水的潤滑系數(shù)在 0.330.39 之間。 若蒸餾水的潤滑系數(shù)值小于 0.33 ，則檢查水中是否有油污，要反復(fù)檢查試 環(huán)、試塊，換蒸餾水再測，若蒸餾水的潤滑系數(shù)大于 0.37，則檢查試環(huán)、試塊表 面，當(dāng)確實