液体粘度及流变性测定实验.pdf

中国石油大学油层物理实验报告

地面脱气原油粘度的测定

一、实验目的

1、用毛细管粘度计法测量脱气原油的粘度。
2、用旋转粘度计测试脱气液体在恒定温度和恒定剪切速度下的粘度。
3、掌握粘度随温度变化规律。

二、实验原理
1、毛细管粘度计法
在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动

时，其运动粘度与流动时间成正比。通过测定原油通过两条标准线之间的时间t，

并用比重计测得原油密度ρ，通过动力粘度公式：

μ=ρCt（1）

式中μ——液体的动力粘度，mPa·s；
C——粘度计常熟；
ρ——液体在测试温度下的密度，g/cm3；
t——毛细管中液面由标线a流到b的时间，s。
2、旋转式粘度计法
旋转式粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中
旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大，该粘性力矩越
大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由
传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。
三、实验设备

1、毛细管粘度计法
测定石油产品的动力粘度时所用的主要仪器为毛细管粘度计，其结构如下
图所示：

测定动力粘度初拥毛细管粘度计外，还需要用
带透明壁或装有观察孔的恒温浴，其水面高度不小

于180mm，容积不小于2L，并附带自动搅拌器和
一种能准确调节温度的电热装置（最好同事采用温
度调节器）。
除此之外，需要用的其它测试仪器有：
（1）温度计，分度为0.1℃，范围为0~50℃或
50~100℃
（2）秒表，用于计量液体在粘度计中的下落时间；
（3）比重计，用于测定液体的密度

图1

2、旋转式粘度计法

所用实验仪器由旋转式粘度计和水浴组成。仪器的构造如下图：

图2旋转粘度计结构图
（1）粘度计机头水准泡；（2）液晶显示屏；（3）外罩；（4）转子保护架；（5）主机底座；
（6）微型打印机；（7）粘度计机头；（8）操作键盘；（9）转子连接头；（10）转子；（11）
主机底座水平调节旋钮（使水准泡居中）
2、旋转粘度计配有四种转子以供选择，即1、2、3、4号转子。转子编号越
大，转子直径越小，转子与被测液体接触的表面积越小。转子转速可以通过微电
脑进行调整，共设有8个档位，即0.3、0.6、1.5、3、6、12、30、60转/分钟。
4种转子和8档转速有32种组合方式，可以测量出测定范围内的各种液体的粘
度值，见下表1。

表1不同转子和转速组合的满量程值

转子
量程mPa·s
1234
转速r/min
60100500200010000
302001000400020000
1250025001000050000
61000500020000100000
320001000040000200000
1.540002000080000400000
0.610000500002000001000000
0.3200001000004000002000000

3、微电脑操作界面如下图：

转子1#按键，可以在转子和转速之间切换
转速0.3转/分
按键，可以选择所需要的转子或转速
按“确定”键，转子开始旋转，测量粘度，屏幕显示如下：
按“复位”键，转子停止转动

转子1#
转速0.3转/分竖条显示为采
复位确定粘度xxx样的进程
mPa·s

百分比指所测粘度为该档位满量

图3微电脑操作界面
四、实验步骤

1、毛细管粘度计法
（1）选取合适的粘度计，在支管7上套上橡皮管，并
用手指堵住管身6的管口，同时倒置粘度计将管身1插

入待测石油产品中，然后利用吸耳球将液体吸到标线b，
不要使扩张部分2,3和管身1中液体产生气泡。当液面

达到标线b时，提起粘度计，使其迅速恢复正常状态，
并将橡皮管套在管身1上口。
（2）将粘度计夹在固定架上，利用铅垂线从两个相互
垂直的方向检测毛管是否垂直。
（3）利用管身1所套的橡皮管将待测原油吸入扩张部

分2,使液面稍高于标线a，并且不要让毛细管和扩张部
分2中有气泡或裂隙。

（4）记录液面由标线a流到标线b所需的时间。重复测定3次，并选出平均流
动时间t。
（5）按式（1）计算液体的动力粘度。

2、旋转式粘度计法

1、实验准备

（1）安装好粘度计支架、底座及机身；

（2）把RDT温度探针连接到机身背面的温度探针插孔上；
（3）调整粘度计的水平，使水平气泡在黑色的圆圈中央；

（4）拆下转子接头保护帽；

（5）按“ON/OFF”键把底座背面的电源开关打开，仪器自动校零（每次电源开
关关掉后，重新使用仪器时都要进行着一步）。

2、实验操作

（1）预热10分钟。

（2）将转子连接到粘度计上，按左旋方向上紧（注意保护转子）。

（3）按“E