一、概述及用途
随着钻井工艺技术的飞跃发展,特种工艺井、定向井、从式井越来越多。对泥浆润滑性能的要求也越来越高。同时用于泥浆润滑的处理剂也在逐年增多。由于润滑剂质量的差异,加上需要合理的配伍性,都需要一种仪器来评价。为了提高更加准确的检测精度,为此,我们研制了NZ型泥饼粘滞系数测定仪。可供石油、地质、煤炭、勘探等部门现场和实验室来检测泥浆的泥饼粘滞系数
该仪器结构简单、工作可靠、精度高、重复性好,是泥浆分析的必备仪器。
二、主要技术参数
1、电源电压:~220V 50Hz
2、角度读值:数字显示
3、精度: ±0.5°
三、结构和原理
1、 结构:本仪器为便携式。主要由外壳、滑板、微电脑显示控制器、传动机构及微电机等组成。
2、 工作原理:在滑板倾斜条件下,放在泥饼上的滑块受向下的重力作用,当克服粘滞力后开始滑动。如图所示:根据牛顿摩擦定律可得:
设滑块重量为W、其分力与斜面平行者为F、即摩擦力。垂直者为P,即正压力。由三角形关系。
F=Wsina P=Wcosa
在滑块开始下滑时的摩擦系数:
又由相似三角形关系可知:
∠a=∠β 故tga =tgβ
而∠β为仪器所测,所以tgβ就是泥饼的摩擦系数,即泥饼的摩擦系数为仪器所测粘滞系数。
四、仪器使用方法
1. 滑块测量法
(一)、首先打开电源开关,显示屏显示,按下清零按钮显示屏的数字全为零。再用调平杆调整螺钉,将其滑板调平。
(二)、将API失水仪做的泥饼放在滑板平面上。
(三)、将滑块轻轻的放在泥饼上,静止一分钟。
(四)、按下电机按钮,电机带动传动机构,使滑板旋转。
(五)当滑块移动时,快速按下电机按钮,电机停止运转,测量结束;此时显示屏显示滑板的旋转角度值和正切值,正切值即为泥饼的摩擦系数。
2. 滑棒测量法
(一)、该项测试是用滑板有凹槽的一面,重复滑块测试法中的(一)和(二)项。
(二)、将API矢水仪做的泥饼放在槽内,先在泥饼上面放一部分同一泥浆。再将滑棒轻轻的放在槽内的泥浆上。以后操作方法同滑块测试法中(四)和(五)。
(三)、这项测试需要泥浆的多个泥饼。
而且各个泥饼的滑棒静置时间不同,时间可选为1、3、5、7、9、11、13……分钟。一直做到滑棒静置到某个时间。以后的几点摩擦系数不再增大为止,若以测得的角度和静置时间画一曲线图可以看出,曲线上升到一定程度,就趋于平滑状态,取拐点值就是最大的摩擦系数和静压时间。以后,再做同类泥浆直接做最大静置时间即可。
下面是用45克安丘土,18克纯碱,480克蒸馏水,高速搅拌20分钟,停放24小时所配制的白土泥浆测得的一组数据。画出的曲线,可供参考。
泥浆性能:
r:1.05m塑17TO:490
TS10:114失水量:10
泥饼:3
3. 解卡剂效果的测定
(一)、先测出泥浆的最大摩擦系数。
(二)、操作方法和滑棒测定法基本相同。所不同的是泥饼放在槽内后;先轻轻地将滑棒放在泥饼上,立即将要测定的解卡剂注入槽内,于槽面平,静置两小时或四小时或更长时间。
(三)、静置到所需要的时间后,以后的测试方法同滑块测试方法中(四)和(五)。
(四)、把解卡剂中测得的泥饼摩擦系数与该泥饼的最大摩擦系数相比较;若比最大摩擦系数大,说明解卡剂效果不好。