流體粘度及流變性測定實(shí)驗(yàn)

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1、中國石油大學(xué)油層物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：2013.09.25成績：班級(jí)：石工11?5學(xué)號(hào)11021217姓名:曹士文教師:付帥師同組者：王曉強(qiáng)鄭德浪姚強(qiáng)液體粘度及流變性測定實(shí)驗(yàn)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握流體流變1山線的測定原理和方法。2.加深了解旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的原理及使用，正確測量脫氣原油在不同溫度下和不同剪切速度下的粘度。二.實(shí)驗(yàn)原理液體粘度分為動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度，動(dòng)力粘度是指做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩液層間單位而積上的內(nèi)摩擦力丫與速度梯度的比值，即：u=T/（du/dy式中p——液體的動(dòng)力粘度，Pa-st——剪切應(yīng)力，N/m2;du/dy——和距為dy的兩液層間的速度梯度，1/s。當(dāng)式（2?3?1）屮

2、各參數(shù)的單位采用CGS（厘米-克■秒）制單位時(shí)，粘度的單位為泊，符號(hào)為P。常用粘度單位為mPa-s，各粘度單位間的轉(zhuǎn)換如下：1mPa*8=0.001Pa*s1P=100cP（厘泊）lcP=lmPa?s運(yùn)動(dòng)粘度是指在相同的溫度下流體的動(dòng)力粘度與其密度的比值，單位為赤/s,在CGS制單位卜-為cnf/s。三.儀器設(shè)備旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)主耍用于測試脫氣液體在恒泄溫度和恒延剪切速度下的粘度，也可用于測試不同剪切速度下的粘度。（一）實(shí)驗(yàn)儀器所用實(shí)驗(yàn)儀器由旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)和水浴組成。儀器的構(gòu)造如下圖：(7)1)圖一旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)結(jié)構(gòu)圖（1）粘度計(jì)機(jī)頭水準(zhǔn)泡；（2）液晶顯不屏；（3）外罩；（4）轉(zhuǎn)了保護(hù)架；（5

3、）主機(jī)底座；（6）微型打印機(jī)；（7）粘度計(jì)機(jī)頭；（8）操作鍵盤；（9）轉(zhuǎn)子連接頭；（10）轉(zhuǎn)子;（11）主機(jī)底座水平調(diào)節(jié)旋鈕（使水準(zhǔn)泡居中）1、旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)工作原理旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)由電機(jī)經(jīng)變速帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作恒速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子在某種液體屮旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體會(huì)產(chǎn)生作用在轉(zhuǎn)子上的粘性力矩。液體的粘度越大，該粘性力矩越大；反Z,液體的粘度越小，該粘性力矩也越小。該作用在轉(zhuǎn)子上的粘性力矩由傳感器檢測出來，經(jīng)儀器所帶的微電腦處理后，可得出被測液體的粘度。（二）儀器的操作和使用1、準(zhǔn)備被測液體（地面脫氣原油），將被測液體置于直徑不小于70mm,高度不低于125mm的燒杯或直筒形容器屮。2、通過水浴準(zhǔn)確控制被測液

4、體的溫度。3、仔細(xì)調(diào)整儀器的水平，檢查儀器的水準(zhǔn)器氣泡是否居中，保證儀器處于水平的工作狀態(tài)。4、估計(jì)被測液體的粘度范

5、韋

6、,選擇適宜的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速。若估計(jì)不出液體的大致粘度時(shí)，應(yīng)視為較高粘度。選用由小到大的轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子號(hào)由高到低）和由慢到快的轉(zhuǎn)速。原則上高粘度的液體選用小轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子號(hào)高）；低粘度的液體選用大轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子號(hào)低），快轉(zhuǎn)速。為保證測量精度，測量時(shí)量程百分比讀數(shù)應(yīng)在1O%-1OO%Z間。如測量顯示值閃爍，表示溢出或不足，應(yīng)更換量程。5、緩慢調(diào)節(jié)升降旋鈕，調(diào)整轉(zhuǎn)了在被測液體中的高度，直至轉(zhuǎn)了的液面標(biāo)志（凹槽中部）和液面相平為至。6、選擇好轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速檔位后，按“確定”鍵，轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)

7、，儀器開始進(jìn)行測量。一.實(shí)驗(yàn)步!1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2.試驗(yàn)步驟1?預(yù)熱10分鐘。2.將轉(zhuǎn)子接到粘度計(jì)上，按左旋方向上緊（注意保護(hù)轉(zhuǎn)子）。3.將溫度調(diào)至實(shí)驗(yàn)所需的溫度，待溫度升到實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)，按確定鍵開始測量,記錄第一個(gè)數(shù)值。4.改變溫度，重復(fù)測量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。二.數(shù)據(jù)處理與計(jì)算根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，做出P-T關(guān)系圖像。表一液體粘度與流變性測定原始記錄126.623022422.4233.523012612.6343.823076.37.6452.323052.45.2溫度，°C編號(hào)轉(zhuǎn)速,RPM粘度,mPas百分比，%轉(zhuǎn)子，#2.繪制原油粘度與溫度之間的關(guān)系曲線。結(jié)論：通過觀測，隨著溫度T的升

8、高逐漸升高，流體粘度u逐漸降低，也就是流動(dòng)性逐漸變好。通過測算，溫度每升高10攝氏度，流體粘度約降低為原來的一半。一.小結(jié)通過實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，基本掌握了相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，有助于相關(guān)流體知識(shí)的后續(xù)學(xué)習(xí)和研究。實(shí)驗(yàn)過程中由于實(shí)驗(yàn)安排問題,沒有提前預(yù)習(xí)，在付老師的指導(dǎo)下，基本完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)，但實(shí)驗(yàn)過程中，由于實(shí)驗(yàn)儀器等問題，數(shù)據(jù)存在誤差。但基木原理還是掌握了。可以分析得知：隨著溫度的升高，流體粘度逐漸降低，流動(dòng)性變好；溫度每升高10攝氏度，流體粘度約降低為原來的一半。