油层物理-流体粘度与流变性实验-中国石油大学

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1、中国石油大学油层物理实验报告实验曰期，2014.9.26成绩：班级：石工学号:姓名：教师：同组者：流体粘度及流变性测定实验一、实验目的1.学会旋转粘度计使用方法，测定脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度；2.掌握粘度随温度变化的规律；3.学会使用毛细管粘度计法测定脱气原油的粘度。二、实验原理1.动力粘度是指做相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力与速度梯度的比值，即:dr/dy式中"一液体的动力粘度，Pa•s；r一剪切应力，N-m；—一和距为dy的两液层之间的速度梯度，1/s。dy2.旋转粘度计法旋转粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时，液体

2、会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大，该粘性力矩越大;反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。3.毛细管粘度计法毛细管粘度计用于测试脱气液体在某一温度、低流速下的粘度。通过下面的公式进行计算：^=pCt式中：//一液体的动力粘度，mPa•s；C一粘度计常数；p—液体在测试温度下的密度，g/cm3；t一毛细管中液面由上标线流到下标线所需的时间，s。三、实验流程图1旋转粘度计结构图图2毛细管粘度计结构图0!1、旋转粘度计测定脱气原油粘度的操作步骤：①将脱/_（原油置于直後不小

3、于70mm,高度不低于125mm的双层杯中。②调整仪器水平：将仪器的水准器气泡调至居屮。③估计原油的粘度范围，选择适宜的转子和转速。若估计不出原油的大致粘度时，应视为较高粘度。选用由小到大的转子（转子号由高到低）和由慢到快的转速。原则上高粘度的液体选用小转子（转子号高）；低粘度的液体选用大转子（转子号低），快转速。为保证测量精度，测量时量程百分比读数应在10%〜100%之间。如测量显示值闪烁，表示溢出或不足，应更换量程。④缓慢调节升降旋钮，调整转子在原油中的高度，直至转子的液面标志（凹梢中部）和液面和平为至。⑤选择好转子和转速档位后，按“确定”键，转子幵始旋转，仪器开

4、始进行测量。⑥通过水浴准确控制原油的温度，使用不同温度测量4次。⑦记录仪器面板上的温度、粘度和百分比。2、毛细粘度计测定脱气原油粘度的操作步骤：①选取合适的粘度计，在支管上套上橡皮管，并用手指堵住管身的管U,同时倒置粘度计将管身插入待测石油产品中，然后利用吸耳球将液体吸到下标线，不要使扩张部分和管身屮液体产生气泡。当液面达到十*标线时，提起粘度计,使其迅速恢复正常状态，并将橡皮管套在管身上口。②将粘度计夹在固定架上，利用铅亟线从两个相互亟直的方向检测毛管是否垂直。③利用管身上的所套的橡胶管将待测石油产品吸入扩张部分，使液面稍高于上标线，并且不要让毛细管与扩张部分中的液

5、体产生气泡或裂隙。④记录液面由上标线流到下标线所需的时间。⑤至少重复4次试验，每次的流动时间与其算术平均值的差数不应超过算术平均值的0.5%。五、实验数据处理1、旋转粘度计法1编号温度/°C转子/n转速/RPM粘度/mPa•s百分比/%

6、132.723064664.6I240.323037237.2

7、345.226027655.21450.226020641.2表1旋转粘度计法测定脱气原油的粘度。温度数值1000s•edE/耷运01020304050温度/°C60图3旋转粘度计法测定脱气原油的U-T（粘度•温度）曲线结论：根据实验中所得的数据绘制粘度-温度曲线，观察可

8、知，随着温度的升高，脱气原油的粘度逐渐下降。2、毛细管粘度计法实验编号tlt2t3tit平均液面下降时间/S140.22140.54140.07140.86140.42••仪器编号••25O：0.8C：0.03375P:0.8365表2毛细管粘度计法测定脱气原油的粘度实验数值检验数据：140.42-140.22=0.20140.42-140.54=-0.12140.42-140.07=0.35140.42-140.86=-0.44判断数据准确性：n^xl00%=0-140/01-0.121140.42x100%=0.08%———x100%=0.25%140.421-0

9、441'~~'x100%=0.31%140.42计算证明每次的流动时间与其算术平均值的差数不超过算术平均值的0.5%,可以认为数据是准确的。计算脱气原油的粘度，根据公式：p:pct:物//=0.835x0.03375x140.42//=3.964(mPaB)六、小结本次实验主要学习了两种测定原油粘度的实验方法：旋转粘度计法、毛细粘度计法。旋转粘度计法主要依靠仪器的自主完成，实验者只需要调整转子型号和转速大小，粘度与温度均由粘度计测得，在使用旋转粘度计时，将实验油品放入恒温水浴的容器中，可是实现不同温度小原油的粘度测量，操作简单方便。在使用旋转粘度计时