油井水泥浆性能实验

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1、中国石油大学钻井工程实验报告实验日期：2015.11.26成绩:班级：石工12-7班学号:12021388姓名:善人教师:同组者：油井水泥浆性能实验一、实验目的1.通过实验掌握油井水泥浆的基本配制方法，掌握水泥浆密度、流变性能的测定方法，掌握冇关仪器的使用方法，对油井水泥浆基本性能的指标范围冇一定的认识。2.通过实验掌握油jr•水泥浆稠化时间的测量方法及常压稠化仪的操作方法，了解常用油井水泥浆的稠化性能与冇关指标，充分认识水泥浆稠化时间对阀井作业的重耍性。二、实验仪器1、电子天平2、恒速搅拌器3、钻井液密度仪4、六速旋转粘度计5、常压稠化仪三、实验原理1、水泥浆密度水

2、泥浆密度是由配制水泥浆的水泥、配浆水、外加剂和外掺料等材料的密度和掺量决定的。实验屮使用YM型钻井液密度计测量水泥浆的密度，该仪器是不等臂杠杠测试仪器，杠杠左端为盛液杯，右端连接平衡筒。当盛液杯盛满被测试液体时，移动砝码使杠杠主尺保持水T的T衡位置，此时砝码左侧边所对应的刻度线就是所测试液体的密度。2、水泥浆流变性能大多数水泥浆表现出复杂的非牛顿流体特征。一般来说，水泥浆属于剪切稀释型流体，描述水泥浆流变性质最常用的流变模式为宾汉塑性模式和幂律模式。（1）宾汉塑性模式T=Ty+MP•y中国石油大学钻井工程实验报告实验日期：2015.11.26成绩:班级：石工12-7班

3、学号:12021388姓名:善人教师:同组者：油井水泥浆性能实验一、实验目的1.通过实验掌握油井水泥浆的基本配制方法，掌握水泥浆密度、流变性能的测定方法，掌握冇关仪器的使用方法，对油井水泥浆基本性能的指标范围冇一定的认识。2.通过实验掌握油jr•水泥浆稠化时间的测量方法及常压稠化仪的操作方法，了解常用油井水泥浆的稠化性能与冇关指标，充分认识水泥浆稠化时间对阀井作业的重耍性。二、实验仪器1、电子天平2、恒速搅拌器3、钻井液密度仪4、六速旋转粘度计5、常压稠化仪三、实验原理1、水泥浆密度水泥浆密度是由配制水泥浆的水泥、配浆水、外加剂和外掺料等材料的密度和掺量决定的。实验屮

4、使用YM型钻井液密度计测量水泥浆的密度，该仪器是不等臂杠杠测试仪器，杠杠左端为盛液杯，右端连接平衡筒。当盛液杯盛满被测试液体时，移动砝码使杠杠主尺保持水T的T衡位置，此时砝码左侧边所对应的刻度线就是所测试液体的密度。2、水泥浆流变性能大多数水泥浆表现出复杂的非牛顿流体特征。一般来说，水泥浆属于剪切稀释型流体，描述水泥浆流变性质最常用的流变模式为宾汉塑性模式和幂律模式。（1）宾汉塑性模式T=Ty+MP•y(2)幂律模式式屮n为流性指数，k为稠度系数。实验中使用六转速粘度计测量水泥浆的流变性能，该仪器是以电动机为动力的旋转型仪器。被测试液体处丁•两个同心圆筒间的环形空间内

5、。通过变速传动外转筒以恒速旋转，外转筒通过被测试液体作用于内筒产生一个转矩，使同扭簧连接的N简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变为内筒转角的测量。记录表盘参数，通过以下方法计算水泥浆的流变参数。首先，判别流变模式：=0-5±0.03宾汉塑性模式*0.5±0.03幂律模式式中：F—流变模式判別系数，无量纲；＜93QQ—转速300r/min读数;沒200—转速200r/min读数<9100—转速100r/min读数。然后，计算流变参数宾汉塑性模式流变参数=0.0015(<9300-000)r,=O.511(93OO-

6、511z7/?幂律模式流变参数2.092lg0.511〜0511”3、水泥浆稠化吋间稠化时问是指从水泥浆配浆开始到水泥浆注入稠化仪中，在实呩外温和压力条件T，水泥浆稠度达到100BC所经历的时间。实验中使用常压稠化仪测量水泥浆的稠化时间。配制好水泥浆随着水泥水化，水泥浆不断变稠，稠化仪浆叶旋转剪切水泥浆的阻力増人，使安装在电位计上的弹簧扭矩及其指针旋转角度也相应增大，电位计的阻值及电压也随之增大。因此，电位计所反映出来的电压值，不仅表示了弹簧扭矩的大小，也反映了测量水泥浆稠度值的人小U!实验数据处理实验原始数据：（1）水泥浆配方水泥级别G水灰比0.56外加剂名称氯化钙

7、外加削加量15g（2）水泥浆密度（实验温度及压力条件常温常压）水泥浆密度1.7g/cm3（3）测定水泥浆的流变参数（实验温度及压力条件常温常压）表1粘度计读数转速(r/min)36100200300—*不数1320415671（4）测定水泥浆的稠化吋间（实验温度及压力条件75°C常压）表格1不同时间的水泥浆稠度时间(min)05101520253035404550稠度（Be）1.71.71.71.71.92.12.43.03.96.112.61、计算水泥浆流变参数p^200—^100tF=——=（0300一沒100F处在0.47〜0.53之间，选择宾