鉆井級(jí)膨潤(rùn)土是石油鉆井行業(yè)常用的一種天然黏土礦物產(chǎn)品,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5005-2010的要求,其主要指標(biāo)應(yīng)滿足:粘度計(jì)600r/min≥30、動(dòng)塑比/[Pa/mpa.s]≤1.5、濾失量/mL≤15、75μm篩余(質(zhì)量分?jǐn)?shù))≤4。
檢測(cè)所需的儀器:1、溫度計(jì):精度為0.5℃;2、天平:精度0.01g;3、攪拌器:如裝有9B29X葉輪的9B型多軸攪拌器(負(fù)載轉(zhuǎn)速11000r/min±300r/min),或等效物。轉(zhuǎn)軸應(yīng)裝有單正弦波形的葉片,葉片直徑約25mm,沖壓面向上按裝;4、攪拌杯:近似尺寸為深180mm,上口直徑92mm,下底直徑70mm(例如M110/D型Hamilton Beach攪拌杯或等效物);5、刮刀;6、直讀式黏度計(jì):符含GB/T16783.1-2006;7、濾失儀:低溫低壓式,符合GB/T16783.1-2006;8、濾紙:Whatman50型,或等效物;9、量筒:兩只,容量500mL±5mL和10mL±0.1mL;10、去離子水或蒸餾水;11、容器:帶蓋,容量約為500mL;12、計(jì)時(shí)器;兩個(gè),機(jī)械式或電子式。
鉆井級(jí)膨潤(rùn)土懸浮液流變性的檢測(cè)步驟
制備膨潤(rùn)土懸浮液:邊在攪拌器上攪拌邊向350mL±5mL去離子水中加入22.5g±0.01g鉆井級(jí)膨潤(rùn)土。在攪拌5min±0.5min后,從攪拌器上取下攪拌杯,用刮刀刮下粘在杯壁上的所有膨潤(rùn)土。將粘在刮刀上的所有膨潤(rùn)土混到懸浮液中。將攪拌杯重新放到攪拌器上繼續(xù)攪拌。必要時(shí),再過(guò)5min和10min后從攪拌器上取下攪拌杯,刮下粘在杯壁上的所有膨潤(rùn)土??倲嚢钑r(shí)間應(yīng)為20min±1min。
室溫下或在恒溫設(shè)備(25℃±1℃)中,將膨潤(rùn)土懸浮液在密閉或帶蓋容器中養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間為16h,記錄養(yǎng)護(hù)溫度。將膨潤(rùn)土懸浮液養(yǎng)護(hù)之后,搖勻并倒入攪拌杯中,在攪拌器上攪拌5min±0.5min。將懸浮液倒入為直讀式黏度計(jì)配備的樣品杯中。測(cè)定黏度計(jì)在600r/min和300r/min時(shí)的讀值,讀值應(yīng)在每檔轉(zhuǎn)速下達(dá)到穩(wěn)定值后讀取。測(cè)定應(yīng)在懸浮液溫度為25℃±1℃的條件下進(jìn)行。
鉆井級(jí)膨潤(rùn)土懸浮液流變性的計(jì)算
按式PV=R600-R300計(jì)算塑性黏度PV,按式Y(jié)P=(R300-PV)/2計(jì)算動(dòng)切力YP;按式b=YP/PV計(jì)算動(dòng)塑比b。公式中,PV塑性黏度單位為毫帕秒(mPa.s),YP動(dòng)切力的單位為帕(Pa),b動(dòng)塑比的單位為帕每毫帕秒[Pa/(mPa.s)],R600黏度計(jì)在600r/min時(shí)的讀值,R300黏度計(jì)在300r/min時(shí)的讀值。