Отчёт по лабораторной работе №5

Выполнил: студенты гр. РТ-07 Александров И.С.

Леонова Д.В.

Михрин Б.Л. Николаев А.Ю.

Сапожников А.В.

Юдин Р.В.

Проверил: доцент ____________ /Блинов П.А. /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

Статическое напряжение сдвига характеризует прочность структуры и определяет способность промывочной жидкости: удерживать во взвешенном состоянии частицы разрушенной породы и пузырьки газа (воздуха); проникать в трещины и поры горных пород и удерживаться там под действием нагрузок.

Повышать следует в случае, если интенсивность разрушения горных пород при бурении достаточно велика и продукты разрушения имеют значительные размеры и плотность, если необходимо утяжелять промывочную жидкость специальными утяжелителями, а также в условиях возможных поглощений промывочных жидкостей в трещиноватых или пористых породах. При этом необходимо иметь в виду, что повышенное статическое напряжение сдвига ухудшает условия дегазации и очистки промывочных жидкостей.

Цель работы. Определить статическое напряжение сдвига глинистого раствора с помощью ротационного пластометра.

Приборы и материалы. Лабораторная глиномешалка, весы с разновесами, образцы глины различного качества, техническая вода, ротационный пластометр СНС-2.

Рис. 7.1. Прибор СНС-2

Прибор СНС-2. Состоит из цилиндра 6 (рис. 7.1), подвешенного на упругой проволоке 2 к конусу, кронштейна 4 и стакана 7, установленного на вращающемся столике 8. Вращение с частотой 0,2 об/мин через редуктор 12 и шкив передается столику от электродвигателя 13. Во избежание скольжения испытуемой жидкости поверхность подвесного цилиндра сделана рифленой. На трубке 3, соединенной с цилиндром, укреплен лимб 14, разделенный на 360°. На уровне лимба, на кронштейне находится указатель 5. Для горизонти-рования станины прибора 11 на опорах 10 имеются установочные винты 9.

Порядок выполнения работы. Приготовить раствор. При помощи регулировочных винтов прибор установить в строго горизонтальное положение, о чем будет свидетельствовать концентрическое положение цилиндра в стакане. Нить должна находиться по центру трубки.

Слегка приподнимая и вращая подвеску с помощью крутильной головки, совмещают нуль лимба с риской указателя. Показание на шкале против риски принимают за начальный угол отсчета

Прибор включить в электросеть. Испытуемый раствор зали вают в стакан прибора до тех пор, пока уровень его не совпадет с верхним основанием цилиндра.

Затем включить секундомер, а через 1 мин—электродвигатель. Стакан начинает вращаться, увлекая за собой цилиндр и всю подвесную систему, так как усилие вращения передается через структуру глинистого раствора. По мере закручивания упругой проволоки сопротивление закручиванию возрастает и, в конце концов, превышает прочность структуры испытуемой жидкости. Это сопровождается или остановкой внутреннего цилиндра, или его движением в обратную сторону. По лимбу определяют максимальный угол закручивания проволоки .

Статическое напряжение сдвига

,

где к - константа прибора при данной упругости проволоки.

Определив , выключают электродвигатель, промывочную жидкость в стакане вновь перемешивают. По лимбу определяют начальный угол и фиксируют время стабилизации структуры. По истечении 10 мин включают электродвигатель и измеряют угол . Определив рассчитывают отношение , характеризующее тиксотропные свойства исследуемой жидкости ( = 1-1,5).

Продолжительность замера углов закручивания проволоки при исследовании промывочной жидкости не должна превышать 1 мин, так как в процессе измерения происходит дальнейшее упрочнение структуры. Поэтому для измерения статического напряжения сдвига промывочных жидкостей в широком диапазоне значений применяют проволоки различной упругости.

Расчёт:

1. ;

;

2. ; .

.

3. .

Коэффициент удовлетворяет заданному интервалу.

Вывод: В данной работе было измерены статические напряжения сдвига и ; из их соотношений получены коэффициенты, характеризующее тиксотропные свойства исследуемых жидкостей, удовлетворяющие заданному интервалу: ( = 1-1,5).