六速旋转粘度计数据计算
a.牛顿粘度的计算
在300rpm运行时,R1 B1 F1组合刻度盘上的读数就是牛顿粘度。如果使用其他弹簧需要表盘读数乘以“f”因子(弹簧常数)。
用粘度计确定牛顿粘度cP,使用下面的公式:
N = S × θ × f × C
注释:
S = 速度因子(见说明书表五)
θ= 刻度盘读数
f = 弹簧系数(见
说明书表三)
C = 外套筒-浮子因子(见
说明书表四)
N = 牛顿粘度- cP
示例:使用一个R2 B1组合600 rpm的速度与f5.0弹簧,一个表盘读数189。
N = 0.5 ×189 × 5×0.315 = 149 cP
1 mPa.s等于1 cP
注意:校准用标准液有粘度的范围,使用标准的R-B-F组合用于测试。如果选择不当,会影响到测试数据。
外套筒-浮子组合 |
外套筒-浮子因子 |
R1-B1 |
1.000 |
R1-B2 |
8.915 |
R1-B3 |
25.392 |
R1-B4 |
50.787 |
R2-B1 |
0.315 |
R2-B2 |
8.229 |
R2-B3 |
24.707 |
R2-B4 |
49.412 |
R3-B1 |
4.517 |
R3-B2 |
12.431 |
R3-B3 |
28.909 |
R3-B4 |
57.815 |
表(四)外套筒-浮子因子
转速 |
速度因子 |
1 |
333.3 |
2 |
166.6 |
3 |
100 |
6 |
50 |
10 |
10 |
20 |
5 |
30 |
3.33 |
60 |
3 |
100 |
1.667 |
200 |
1.5 |
300 |
1 |
600 |
0.5 |
表(五)速度因子300 rpm = 1
b.计算弹簧常数(重量法)
K1 =G×r×g/θ
注释:
K1 = 弹簧常数——Dynes/cm/° def
G = 负载在克
g = 981 = 引力常数(厘米/ sec2)
半径r = 1.725厘米
θ=刻度盘读数
例如:所需的设置为F1扭簧, 扭力弹簧常数是386 Dynes/cm/° def与R1 B1组合。使用50克砝码,公式是:
K1 = 50 × 1.725 × 981 / 386 = 219.2
c. 数据测试及计算:
将室温调整在20±5℃,严格按照“测试操作方法”工作。如在井场测量时,应尽可能减少取样所耽搁的时间,取样地点、条件应记录在测量表上。
仪器系数为 C = 5.11
1、牛顿液体绝对粘度:
将仪器转速调整300r/min,等到刻度盘上的读数恒定,其读数为绝对粘度值。
η=300r/min (读数) mPa·s
2、塑性流体粘度:
1)仪器转速调整600r/min,待刻度盘上的读数恒定,其读数的1/2为视粘度值。
2)将仪器转速调整为300r/min,其读数与600r/min读数之差为塑性粘度。
3)将钻井液在高速下搅拌10秒钟,以3r/min转速开始旋转后的最大度数值即为初切力。静置10分钟记录静切力。
视粘度: η视 = 1 2 ×600 r/min (读数) mPa·s
塑性粘度:η塑 = 600 r/min (读数) -300r/min(读数)mPa·s
动 切 力:τ0 = 5.11(300r/min 读数 -η塑)Pa
静 切 力:τ初 = 5.11×3r/min (读数) Pa (静置1分钟)
τ终 = 5.11×3r/min (读数) Pa (静置10分钟)
3、假塑流体:
其流动特点是有切应力就开始流动,但粘度随切应力的增大而降低,假塑性流体的流动服从幂函数,其表达式:
τ = k ( dv dx)n
lgτ= lg k + n lg dv dx
n——流行指数 其值在0~1之间
k——稠度系数
流性指数 n = 3.32lg 600r/min (读数) / 300r/min(读数) (无因次)
稠度系数 k = 5.11×300r/min (读数)/ 511" Pa·s"