一、实验目的
1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法； 2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法；
3、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理；
4、掌握钻井液密度的测定方法；
5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法。
二、实验原理及测定方法
1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算
（1）六速旋转粘度计的结构和工作原理
六速旋转粘度计（图4-1）是以电动机为动力的旋转型仪器。被测液体处于两个同心圆筒间的环形空间内。
通过变速传动外转筒以恒速旋转，外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩，使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度，依据牛顿定律，该转角的大小与液体的粘度成正比，于是液体粘度的测量转为内筒转角的测量。记录刻度盘的表针读数，通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。
图4-1 六速旋转粘度计及变速拉杆
（2）六速旋转粘度计的使用方法
①接通电源，拨动三位开关至高速位置，待外筒转动后，将变速拉杆的红球形手柄（手柄位置与转速的选择如图4-1）放置在最低位置，此时外筒转速即为600rpm。观察刻度盘是否对零（若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧）、外筒是否偏摆（若偏摆，应停机重新安装外筒）。检查调速机构是否灵活可靠。
②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线（此处钻井液的体积为350ml），立即置于托盘限位孔上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。迅速从高速（600rpm）到低速（300rpm）依次测量。待刻度盘读数稳定后，记录两个转速下的读数Ф。 ③实验结束后，关闭电源，松开托盘手轮，移开泥浆杯，倒出泥浆。左旋卸下外转筒，将外转桶和内筒清洗后擦干，将外转筒安装在仪器上。
（3）粘度和切力的计算方法
表观粘度AV＝0.5*Ф600，单位：mPa.s；
塑性粘度PV＝Ф600－Ф300，单位：mPa.s；
动切力YP＝0.511*（2*Ф300－Ф600），单位：Pa。简略计算时，可将0.511替换为0.5。
2、静滤失仪的工作原理、使用方法及滤失量、pH值和泥饼厚度的测定
（1）钻井液滤失原理
在滤失介质两端施加一定的压力差，在压力差的作用下，钻井液通过滤失介质发生滤失。
（2）打气筒静滤失仪的结构和工作原理
打气筒静滤失仪（如图4-2）是将一定量的钻井液，注入筒状钻井液杯中，上紧杯盖，接通气源，调节减压阀将压力调至0.69MPa，打开放气阀，气源进入钻井液杯中。通过静滤失仪可记下滤失时间、滤失量并可留取泥饼。 图4-2 打气筒静滤失仪
1-带压力表的打气筒 2-减压阀 3-底座 4-钻井液杯 5-量筒
图4-3 减压阀的操作示意图
图4-4 放空阀的操作示意图（左图为进气、右图为关闭或排空）
图4-5 钻井液杯的安装示意图
（3）打气筒静滤失仪的使用方法
①松开减压阀（逆着图4-3箭头方向旋转减压阀手柄，将手柄退出），使减压阀处于关死状态，此时无
压力输出和显示，然后关闭放空阀（如图4-4右图）。用力打气使气筒压力表达1MPa左右，然后顺时针旋转减压阀（如图4-3箭头方向），直到压力表读数为0.69MPa。
②用手指堵住钻井液杯气接头小孔，倒入适量的泥浆，使液面与泥浆杯内刻度线平齐（高度以低于密封圈1-1.5cm最好），放好干燥的密封圈，铺一张干燥的滤纸，将干燥的泥浆杯盖盖好旋紧。然后装入三通接头并卡好（如图4-5），将量筒放在泥浆杯下面，对准出液孔。
③顺着“进气”箭头方向推通气阀杆（如图4-4左图），同时观察压力表指示。当压力表稍有下降或听到有进气声后，即停止操作通气阀，开始计时并微调减压阀手柄，使压力表指示保持为0.69MPa。
④记录7.5min时收集的滤液量，取开量筒，逆着“进气”箭头方向推通气阀杆（如图4-4右图），听到放气声后表示泥浆杯中余气放尽，取下泥浆杯。
⑤冲洗擦干泥浆杯、杯盖和密封圈。
（4）钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法
电加热棒①钻井液滤失量的测定方法
假设钻井液的瞬时滤失量为0，7.5min时量筒中滤液体积的2倍即为静滤失量。
②钻井液pH值的测定方法
将pH试纸放到滤液中浸湿后取出，待其颜稳定后和标准对照，估计出泥浆的pH值。
注意：此方法只有在滤液颜较浅的水基钻井液中才可使用。
③钻井液泥饼厚度的测定方法
7.5min静滤失实验结束后，打开泥浆杯，取下滤纸，用缓慢的水流小心的洗净泥饼上的浮浆，把滤纸放置在平整的桌面上，用钢板尺测量的平均厚度值的2倍即为泥饼厚度。
3、钻井液中固相含量的测定
根据蒸馏原理，取一定量钻井液用电热器将其蒸干，收集并测出冷凝液的体积，用减差法即可求出钻井液中固相的含量。也可通过称重方法算出固相的含量。
固相含量的测定步骤如下：
②用注射器取10ml均匀钻井液，注入蒸馏杯中，称重W杯+浆。
③将套筒及加热棒拧紧在蒸馏杯上，再将蒸馏器引流管插入冷凝器出口端。将加热棒插头插入电线插头，通电加热蒸馏，并计时。通电约5分钟后冷凝液即可滴入量筒，连续蒸馏至不再有液体滴出为止，切断电源。
④用环架套住蒸馏器上部，使其与冷凝器分开，再用湿布冷却蒸馏器。
⑤记下量筒中馏出液的体积，若馏出物为水与油且分层不清时可加入1~3滴破乳剂。油、水体积分别以V油、V水表示。
⑥取出加热棒，用刮刀刮净套筒内壁及加热棒上附着的固体，全部收集于蒸馏杯中，然后称重W杯+固。
测定过程中须注意：
①操作时蒸馏器必须竖直；
②注意用电安全，避免电源线与蒸馏器筒接触，以防烫坏绝缘层；
③为了保护加热棒，蒸馏时间一般为20分钟左右，不应超过30分钟；
④若钻井液泡多，可加数滴消泡剂。
对于淡水非加重钻井液，计算固相质量体积百分含量和固相体积百分含量时，固相质量体积百分含量＝（W杯+固－W杯）×10，单位为g/100ml；固相体积百分含量=固相质量体积百分含量÷ρ土，单位为g/100ml（ρ土取 g/cm3）。
4、钻井液密度的测定方法
凡精度可达±0.01g/cm3的密度测量仪器均可用来测定钻井液的密度。通常使用钻井液密度计（如图4-6）测定钻井液的密度。
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