湖北國土資源職業學院
實驗指導書
20 -20 學年第學期
實驗課程基本情況
實驗專案及指導教師
實驗一泥漿效能的測定方法
一、教學目的
1、了解測定泥漿基本效能所用儀器結構及原理。
2、掌握泥漿效能常用測定儀的使用與操作方法。
二、實驗內容
1、了解泥漿比重、流變特性（粘度和切力）、濾失效能（失水量和泥餅厚度）、固相含量、含砂量等主要效能測定所用儀器的結構。
2、測定上述效能的方法。
三、儀器、裝置、材料
（一）儀器、裝置、材料及數量
比重稱、漏斗粘度計、旋轉粘度計、泥漿失水量儀、泥漿固相含量測定儀、泥漿含砂量測定器
（二）主要儀器裝置簡介
1、1002型比重稱
（1）儀器
1002型比重稱由泥漿杯1、橫樑8、游動砝碼6和支架5組成，在橫樑上有調重管9和水平泡3，其結構如圖1。
圖1 泥漿比重稱
1. 泥漿杯；2.杯蓋；3. 水平泡；4.刀架；5.支座；6. 游動砝碼；7.擋臂；8. 橫樑；9. 調重管
（2）測定步驟
①校正比重稱
先在泥漿杯中裝滿清水，蓋好杯蓋，使多餘清水從蓋上小孔溢位，擦乾泥漿杯周圍的水珠，把遊碼移到刻度1，如水平泡位於中間，則儀器是準確的；如水平泡不在中間，則可在調重管內取出或加入重物來調整。
②倒出清水，擦乾，將待測泥漿注入杯中，蓋好杯蓋，讓多餘泥漿溢位，擦淨泥漿杯周圍的泥漿，移動遊碼使橫樑成水平狀態（水平泡位於中間）。遊碼左側所示刻度即為泥漿比重。
2、漏斗粘度計
（1）zmn型馬式漏斗粘度計
1 儀器結構
zmn型馬式漏斗粘度計由錐體馬式漏斗、六孔/cm（16目）濾網和1000ml量杯組成，如圖2。錐體上口直徑152mm，錐體下口直徑與導流管直徑4.76mm，錐體長度305mm，漏斗總長356mm，篩底以下的漏斗容積1500ml。
規格：mln-2
技術引數：規格型號:mln-2漏斗容量:
1500ml量杯容量:946ml測量精度:26±0.
5s配置:配塑料盛液杯外形尺寸:150×150×380規格型號:
mln-3漏斗容量:1500ml量杯容量:946ml測量精度:
26±0.5s配置:配不鏽鋼盛液杯外形尺寸:
150×150×380規格型號:mln-4漏斗容量:1500ml量杯容量:
946ml測量精度:26±0.5s配置:
配不鏽鋼杯、秒錶外形尺寸:150×150×380
用途及特點：馬氏漏斗粘度計是用於日常測量鑽井液粘度的儀器。採用美國api標準製造。廣泛應用於石油、地質等部門。
圖2 馬氏漏斗粘度計
②用手握住漏斗呈直立位置，食指堵住導流管出口。取被測泥漿試樣，經濾網注於漏斗錐體內直到泥漿的水平面至達篩網底面止（此刻剛好是1500ml）。放開食指，同時啟動秒錶記時，直到觀察標準946ml量杯刻線時止，記錄流出泥漿的秒數，以秒數記錄漏斗粘度結果。
③校驗馬式漏斗使用一段時間後，必須進行必要的校驗，其校驗方法按使用方法步驟進行。在21±3℃條件下將清水1500ml注於漏斗內，若流出946ml（1夸脫）的清水為26±0.5秒，或流出1000ml的清水為28±0.
5秒，即為合格。
（2）蘇式野外漏斗粘度計
2 儀器結構
該粘度計由漏斗和量筒組成。構造如圖3。量筒由隔板分成兩部分，大頭為500ml，小頭為200ml，漏斗下端是直徑為5mm，長為100mm的管子。
圖3 蘇式野外漏斗粘度計
1. 漏斗；2. 管子；3. 量杯；4.篩網；5.泥漿杯
3 測定步驟
將漏斗呈垂直，用手握緊並用食指堵住管口。然後用量筒兩端，分別裝200ml和500mln泥漿倒入漏斗。將量筒500ml一端朝上放在漏斗下面，放開食指，同時啟動秒錶記時，記錄流滿500ml泥漿所需的時間，即為所測泥漿的粘度。
儀器使用前，應用清水進行校正。該儀器測量清水的粘度為15±0.5秒。若誤差在±1秒以內，可用下式計算泥漿的實際粘度。
3、znn型旋轉粘度計
znn型旋轉粘度計有手搖兩速、電動兩速和電動六速三種。主要用於測量泥漿的流變引數。電動六速旋轉粘度計儀器結構如圖4所示。
（1）儀器結構
1 動力部分
雙速同步電機轉速 750轉/分 1500轉/分
電機功率7.5 瓦、15瓦
電源220伏±10% 50hz
2 變速部分
可變六速，轉速分別為3 6 100 200 300 600轉/分
3 測量部分
扭力彈簧、刻度盤與內外筒組成測量系統。內筒與軸錐度配合，外筒卡口聯接。
4 支架部分
採用托盤公升降被測容器。
（2）工作原理
液體放置在兩個同心圓筒的環隙空間內，電機經過傳動裝置帶動外筒恆速旋轉，借助於被測液體的粘滯性作用於內筒一定的轉矩，帶動與扭力彈簧相連的內筒乙個角度。該轉角的大小與液體的粘性成正比，於是液體的粘度測量轉換為內筒轉角的測量。
（3）操作程式
a.準備
1 將儀器與電源相接，啟動馬達，變更調速杆位置。檢查傳動部分運轉是否良好，有無晃動與雜音，以及調速機構是否靈活可靠。
2 卸下外筒，檢查內筒是否上緊，內外筒表面有無雜務，是否清潔。檢查無誤後，再將外筒裝好。
3 按下鍵鈕，以300轉/分和600轉/分觀察外筒的偏擺量，如偏擺量大於0.5mm，則取下外筒，三卡口調換重灌。
4 檢查刻度盤0位，如刻度盤0位不對指標，鬆開固定螺釘，調0後將螺絲固緊。
b.操作
①將剛攪拌好的泥漿倒入樣品杯刻度線處（350毫公升），立即放置於托盤上，上公升托盤使液面至外筒刻度線處。擰緊手輪，固定托盤。如用其它樣品杯，筒底部與杯底之間不應低於1.3mm。
②迅速從高速到低速進行測量，待刻度盤讀數穩定後，分別記錄各轉速下的讀數。
③測靜切力時，應先用600轉/分攪拌10秒，靜置10秒鐘後將變速手把置於3轉/分，讀出刻度盤上最大讀數，即為初切力。再用600轉/分攪拌10秒，靜置10分鐘後將變速手把置於3轉/分，讀出刻度盤上最大讀數，即為終切力。
④試驗結束後，關閉電源，鬆開托盤，移開量杯。
⑤輕輕卸下內外筒，清洗內外筒並且擦乾，再將內外筒裝好。
（4）注意事項
①外筒裝卸一手握住外轉筒，另一手握住外筒順時針轉動，使外筒的卡口對準外轉筒內的銷子後取下外筒。裝上外筒時，應使外筒的槽口對準外轉筒內的銷子後，在逆時針旋轉外筒即可，切忌碰撞內筒。
②內筒裝卸一手緊握內筒軸，一手內旋內筒裝卸，切勿弄彎內筒軸。
③長途搬運時一定要卸下內筒，裝好外筒，以防止內筒軸被撞彎。
④扭力彈簧剛度的調整不准隨意進行。
4、zns型泥漿失水量儀
該儀器是將泥漿用惰性氣體（二氧化碳、氮氣或壓縮空氣）加壓的情況下，測量泥漿的失水量。當泥漿在0.69mpa壓力的作用下，30分鐘內通過截面為45.
6±0.5㎝2過濾面滲透出的水量，以毫公升表示。同時，可以測得泥漿失水後泥餅的厚度，以公釐表示。
（1）儀器結構
zns失水量測定儀主要由氣源10、減壓閥8、放空閥6、泥漿杯4、量筒1、支架等組成，其結構如圖5所示。
圖5 氣壓式失水儀原理圖
1. 量杯；2.放水閥；3.過濾板；4.泥漿杯；5.放空閥旋鈕；6.放空閥；7.壓力表；8.減壓閥；9.氣瓶；10.氣源總體端蓋
（2）測定步驟
1 先將支架放在平穩的臺面上。
2 將減壓手柄退出，使減壓閥處於關死狀態，此時無輸出，然後關死放空閥。
3 裝好氣瓶並擰緊蓋，打氣1－1.2mpa順時針旋轉減壓閥手柄，使壓力表指示0.5~0.6mpa。
4 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，高度以低於密封圈2~3公釐最好，放好密封圈，鋪平一張濾紙，擰緊泥漿杯蓋，然後將泥漿杯連線在三通接頭上，將20毫公升量筒放在泥漿杯下面，對準出液孔。
5 按逆時針方向緩緩旋轉放空閥手柄，同時觀察壓力表指示。當壓力表稍有下降或聽見泥漿杯有進氣聲響時，即停止旋轉放空閥手柄，微調減壓閥手柄，使壓力表指示為0.69mpa，泥漿杯內保持0.
69mpa的恆定狀態，當見到第一滴濾液開始記時，打氣筒指標壓力維持在0.96mpa,30分鐘時取下量筒，退出減壓閥手柄，關死減壓閥，順時針旋轉放空閥，泥漿杯內餘氣放出。取下泥漿杯，開啟泥漿杯蓋取出濾紙，洗淨泥餅上的浮漿，測量泥餅厚度。
6 沖洗擦乾泥漿杯、杯蓋、密封圈（涼幹或烘乾杯蓋濾網）。
7 記錄下量筒內失水量。為縮短時間一般可測7.5分鐘失水量成乘以2，必要時即需測30分鐘失水量。
5、zng型泥漿固相含量測定儀
（1）結構和工作原理
該儀器根據蒸餾原理，取一定量（20毫公升）泥漿，用高溫（電加熱）將其蒸乾，然後固相稱重，算出固相成分之重量或體積的百分含量。
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