实验报告4粘土造浆率的测定

1中国地质大学（北京）本科生实验报告学号：姓名：课程：钻井液工艺原理课程号：0201171成绩：2007-12-14实验四粘土的造浆率测试一、实验目的掌握目前国际上通行的API和OCMA的膨润土评价标准和造浆实验方法。二、实验内容1、按API实验程序配制泥浆及性能测定。2、按OCMA实验程序配制泥浆及性能测定。3、按API和OCMA标准评价造浆用粘土质量。三、实验仪器、设备及药品（一）仪器及设备电动搅拌机、高速电动搅拌机、ZNN—D6型旋转粘度计、ZNS型泥浆失水量测定仪、1002型泥浆比重秤、量具、pH试纸（二）药品碳酸钠、粘土粉四、实验方法及步骤（一）API标准1、配制泥浆。先将最优加量的碳酸钠溶解，并稀释至350毫升，开动搅拌机，将22.5克粘土缓缓加入，高速搅拌20分钟。2、将泥浆倒入一密封容器，在室温下静置16小时。3、将泥浆高速搅拌5分钟，保持温度在24±3℃下用旋转粘度计测出300和600。计算塑性粘度和切力。4、用API失水仪测量24±3℃和0.69MPa条件下的失水量。（二）OCMA标准1、配制三个350毫升的泥浆，每份泥浆中含有不同重量的粘土和碱量，使其表观粘度在10～25厘泊之间。高速搅拌20分钟，期间最少要中断二次，以刮下粘附在容器壁上的粘土。2、密封容器中静放24小时后高速搅拌5分钟，测定它们的表观粘度和API失水量。3、在半对数坐标纸上作表观粘度、API失水对粘土浓度的关系图。在图上画出通过2三点粘度的直线，从而确定表观粘度为15厘泊时所需的粘土浓度（克/毫升），并由表中查出相对的造浆率。画出通过三点的失水量直线，从而求得每100毫升水中含有7.5克粘土时的API失水量。五、实验数据记录及处理1、数据记录2、数据处理3、用API和OCMA两个标准评价所测粘土质量。附表：API标准OCMA标准要求指标旋转粘度计600转/分的读数最小30屈服值（磅/100英尺2）不大于3×塑性粘度失水量最大13.5（30min）200目湿筛筛余最大4％水分（按加工厂运出计）最大10％要求指标表观粘度15厘泊时造浆量不小于16平方米/吨泥浆含土量为7.5％时的API失水量不大于15毫升/30分钟200目湿筛筛余不大于2.5％100目干筛筛余不大于2％水分不大于15％3（二）造浆粘土的评价综合国内外对膨润土的研究成果，评价造浆膨润土优劣的测试项目包括：（1）蒙脱石含量；（2）胶质价和膨胀倍数；（3）阳离子交换容量、盐基总量和盐基分量；（4）可溶性盐含量；（5）造浆率；（6）流变特性和失水特性。对造浆粘土的评价方法之一是按照造浆性能要求确定粘土的造浆率。所谓造浆率是指：配得表观粘度为15×10-3Pa·s的泥浆时，每吨粘土造浆的立方数，计量单位为m3/t。它直接表示泥浆造浆效率的高低，以此评价泥浆的宏观性能。造浆率的具体测定规范是：在定量的蒸馏水中加入定量的膨润土粉，经搅拌后密封静止24小时，使之充分预水化，然后搅拌，用直读式旋转粘度计测600转时的读数，当读数为30即对应表观粘度15╳10-3Pa·s时，依加土量计算造浆率：1wssVBWM(4-1)式中：B——造浆率，m3/t；Vw——水的体积，ml；Ws——土的重量，g；Ms——土的比重，g/cm3。显然，一次性定量配出的被测泥浆不可能正好为ηA=15╳10-3Pa·s，因此应该预估水、土加量范围，4配制2~3种不同水、土比的泥浆，分别测定它们的ηA值，然后用两点或三点连线法插值或顺延出造浆率值。测定造浆率之前，对被测粘土的加工处理应该按照统一要求进行，使粘土的细度、水分含量、含砂量等指标处于标准范围，以保证造浆率测定的准确性。