泥漿檢測設備

① 泥漿護壁灌注樁監理該怎麼檢測

建築泥漿護壁鑽孔灌注樁施工監理要點

一、灌注樁工程質量預控
1、研究工程地質勘察報告、樁位平面布置圖、樁基結構施工圖，弄清設計要求和對影響灌注樁工程質量和安全因素進行預測分析。
研究建築場地和鄰近區域的地下管線、地下構築物、地面建、構築物的調查資料，確保周邊不受影響。
2、資質審查
資質審查是任何工程開工前必不可少的工作，對鑽孔灌注樁施工的資質審查應更加嚴格仔細，並要從兩方面進行。一是施工隊伍的承建資格及現場人員的素質及經驗的審查。工程質量的把關很大程度上是靠現場工人的雙手來完成的，特別是鑽孔灌注樁這種對施工工藝有嚴格要求的工種，監理人員必須了解他們以往的施工經驗，檢查特殊工種的上崗證書等：施工過程中，往往由於現場工人一個錯誤的操作，就造成整根樁報廢的嚴重後果，因而除了要具有相關的工作職責及制度外，還應進行責任心的教育。二是施工機械的審查。施工單位使用的成孔機械必須與現場土質、樁徑、樁深等要求相適應，應注意審查其設備檔案，保證其性能良好，不合格的機械不準進入現場；如果機具破舊，施工中打打停停，勢必嚴重影響質量。同時應考慮供電情況，一般應有備用發電機。
3、組織設計交底及圖紙會審
設計交底與圖紙會審可同時進行，以設計交底為主，設計人員申明設計意圖，重申質量標准，監理人員應提出必要的以求保證質量的一些工作要求。
4、核承包單位的灌注樁施工技術方案。
重點：
①施工程序安排是否合理；
②施工機械設備能否保證質量；
③施工方法是否符合現場條件和工藝要求，並滿足國家施工規范和質量驗評標准等。施工管理制度、崗位責任制、質檢制度等。
5、核承包單位申報和進場的原材料——水泥、砂、石、外加劑、鋼筋等的合格證或復試單。
6、砼攪拌廠或現場攪拌站機械設備的狀況（包括生產能力、生產質量、管理水平等）。
7、查鑽孔機、起吊、灌注、清渣與排漿以及加工和壓漿等設備狀況。
8、核砼配合比及檢查施工配合比是否滿足水下砼澆注要求
①砼配比應通過試驗確定，坍落度宜為180～220㎜，水泥用量不少於360kg/m3；
②砂率宜為40～45%；
③選用中粗砂；
④粗骨料（碎石）最大粒徑5～20㎜.來源：考試大
9、查現場排泥、排渣的安排是否合理。
10、督承包單位認真做好第一孔或試樁工作，以取得經驗和根據實際情況修改工藝操作，保證施工質量。
二、灌注樁工程施工質量的控制要點
1、復查樁孔定位及標高。基樁軸線的控制點和水準基點應設在不受施工影響的地方，復核後妥善保護，施工中經常復測。
2、復查鑽桿的垂直度，控制垂直偏差0.2%以內，鑽頭對孔位應正確，鑽頭中心與護筒中心偏差宜控制在15㎜以內。
3、監督承包單位做好清泥換漿工作，以減少孔底沉澱物。
4、對泥漿試驗和調制進行質量控制。鑽孔過程中檢查所用泥漿能否及時調整適應穿過各種地層的需要。一般要求泥漿粘度10～25s，含砂率＜6%，密度1.15～1.2kg/m3，膠體率＞95%.
5、進行終孔驗收，終孔的確定主要參照三個因素，即設計深度、鑽速及浮渣取樣，原則上應由地勘單位派出有經驗的技術人員進行鑒定，監理工程師應檢查孔深、孔徑、沉渣厚度（摩擦樁沉渣厚度≤150㎜；端承樁沉渣厚≤50㎜）。來源：考試大
6、澆灌砼前，應檢查孔底500㎜以內的泥漿比重應小於1.25，含砂率≤8%，粘度≤28s.
7、監督承包單位在1.5～3h內（最多不超過4h）完成砼澆築的准備工作，就緒後監理工程師下達澆築通知。
8、成孔後不能立即灌注砼的樁孔，應檢查是否滿水，以防塌孔。灌注前應進行第二次清孔，清孔後，再檢查沉渣厚度，符合規范要求後允許澆灌砼。
9、檢查鋼筋籠的製作質量，對鋼筋籠進行隱蔽驗收。檢查保障保護層的措施，注意起吊鋼筋籠的情況，防備嚴重變形。
10、砼導管應拆裝靈活，澆築過程中應保持導管始終在孔洞中心，並隨時測量澆築深度，確定埋置深度（一般控制在3～6m最小不得小於2m），防止導管提拔過快、過多，造成斷樁。
11、下導管後，澆灌砼前，要求再次清孔，並計算澆灌砼量，要保證澆倒首灌砼後導管埋入砼面下0.8 m以上。
12、控制最後一次灌注量，樁頂不得低於設計標高500mm，應考慮鑿除的泛漿高度必須保證暴露的樁頂砼達到強度設計值。
13、核算砼澆築量（澆灌量必須大於按孔徑計算的體積，充盈系數一般土質為1）。
14、鑽孔灌注樁施工受人為因素影響很大，要隨時檢查現場人員特別是質檢人員的在崗情況及有無作鑽進記錄，監理人員要及時做好工序的檢測驗收工作。
15、督促施工單位按要求留置砼試塊。每澆注50M3 必須有1組試件，小於的50M3樁，每根樁必須有一組試件。並根據需要留置同條件養護試件。
三、灌注樁工程施工質量的事後控制
1、樁頂鋼筋注意不要任意彎折，復核實際樁位和標高。
2、審查混凝土強度統計表和計算表，
3、申報抽芯和小應變檢測。詳見《東莞市建築地基檢測管理規定》
4、各項資料經審查符合要求後，組織樁基驗評。
四、應注意的質量問題和採取措施
1、首灌砼不成功時，應立即採用泵吸反循環清孔吸出孔內砼，然後重新首灌。
2、若發生堵管，則應拔出導管疏通後，重新下導管（離砼面30～40㎝），然後斷續灌注，並分析發生堵管的原因。
2.1埋管過淺，導致井孔內的泥漿返到導管里，形成混漿，使管內砼流動性降低，石子呈團狀，堵在管口而造成堵管。
2.2埋管過深，使導管內砼不能依靠自身的重力作用沖出導管形成堵管。
2.3砼攪拌不良或石料粒徑過大，使砼的流動大大降低而堵管。
2.4為防堵管，必須保持導管埋入砼內不得過深過淺，一般以2～6m為宜；嚴格控制砼的攪拌質量，不合格的砼不能進入導管；砼灌注一定數量後，就必須拆管，防止埋管過深，每次拆管前應測定砼面的高度，並與理論值進行比較，按偏於保守的數值確定埋管深度，保證埋深不超過6m，且不小於1m.
3、鋼筋籠上浮
3.1灌注過程中導管卡住鋼筋籠，引起鋼筋籠上浮。採取措施：
①當砼面未達到鋼筋籠時，只需邊轉動導管邊緩緩提升，至鋼筋籠與導管脫開為止，鋼筋籠會由於自重沉至原位。
②當砼面未達到鋼筋籠後導管卡住鋼筋籠時，移動導管使兩者脫開，但由於有砼托著，鋼筋籠不會復位，因此在砼進入鋼筋籠後，應盡力避免導管與鋼筋籠相卡。
3.2在砼接近鋼筋籠底時，如操作不當，砼的沖擊會托著鋼筋籠上浮。採取措施：①當首灌砼澆築時，鋼筋籠應有定位鋼筋，並放慢灌注速度，以減小管口砼對鋼筋籠的沖擊力；②當砼面在鋼筋籠里灌至4m以上時，可一次性將導管提升到鋼筋籠段，要求保持1～2m埋管深度，灌注速度仍要放緩；③待鋼筋籠埋深達到10m以上後，一般不全上浮，可用正常速度灌注。
4、其它影響質量的問題來源：考試大
4.1砼灌注中如遇停水、停電或機械故障而不得不終止灌注時，須採取應急措施恢復灌注。①如預計1h可恢復灌注，應將導管盡量淺埋至1m左右，並每隔10min右左上下晃動導管，以免砼在導管內凝固。②如預計1h內無法恢復灌注，應啟動應急措施，採用備用水源，電源和機械設備。
4.2如有混凝土試件或混凝土結構抽芯不合格，處理辦法詳見「東建字（2001）45號」文件。

② 一般建築工地上常用的工程試驗檢測設備有哪些，求高人指點，最好能提供設備型號/數量/產地。謝謝！

序號 設備名稱 規格型號
1 多功能電動擊實儀 DTY-Ⅲ
2 標准恆溫恆濕養護箱 YH-40B
3 行星式水泥膠砂強度攪拌機 JJ-5
4 水泥凈漿攪拌機 NJ-160A
5 水泥膠砂試件振實台 ZS-15
6 沸煮箱 F2-31
7 灌砂筒 標准
8 壓碎儀 標准
9 砼振動台 ZT 1x1
10 養護室全自動控制器 BYS-Ⅲ
11 雷氏夾測定儀 LD-50
12 單卧軸強制砼攪拌機 HJW-15-30-60
13 土壤密度計 TM-85
14 泥漿粘度計 1006
15 新標准法維卡儀 標准
16 砂漿稠度儀 SC-145
17 泥漿比重計 NB-I
18 泥漿含砂量計 NA-I
19 砼回彈儀 HT-225(A、B型）
20 電子天平 ACS-A
21 比表面積測定儀 FBT-5
22 電動抗折試驗機 K2J-500
23 電熱鼓風乾燥箱 101-0-4
24 電子天平 HX-T
25 光電液塑限測定儀 FG-3
26 電動脫模器 LD141
27 路面材料強度試驗儀主機 TL127-Ⅱ
28 壓力試驗機 SYZ-2000
29 水泥抗壓夾具 40mm×40mm
30 容重筒 1-30L
31 坍落度筒 標准
32 標准篩（方孔、圓孔） 300mm
33 針片狀規准儀 新標准
34 游標卡尺 0-150mm
35 台秤 100kg/50g
36 浸水天平 LD50001
37 水泥砂漿稠度儀 SZ-145
38 李氏比重瓶 220-250ml
39 容量瓶 1000ml、500ml
40 溫度計 50、200
41 含砂率計 NA-1
42 養生室空調 窗式
43 砼試模（塑料） 150×150×150mm
44 秒錶 電子
45 EDTA滴定設備 標准
46 自動砂當量試驗裝置 SD-2S
47 水泥膠砂成型試模 40×40×160mm

③ 泥漿含沙儀如何使用

第一、水的比重就是1.0
第二、粘土的比重是2.0

泥漿的比重必須大於1.1甚至大於1.1才能保證孔壁安全，否則會出現塌孔事故。
泥漿比重不是唯一的指標，還有含沙量，還有單位時間的沉渣量，都要控制好才能保證鑽孔灌注樁的質量。
想要制備好的泥漿
第一、有一個體積足夠的泥漿池
第二、有財力購買紅土或硅藻土
第三、有攪漿泵
第四、機台的責任心

④ 市政工程中常用的常規檢測儀器和設備有哪些

市政工程常規檢測儀器和設備：
水泥恆應力壓力試驗機，水泥抗折抗壓試驗機 ，電子萬能試驗機 ，全自動電腦水泥恆應力壓力試驗機 ，抗折抗壓試驗機 壓力試驗機 萬能試驗機 。
路面平整度測定儀 動態應變儀 動彈儀 靜態電阻應變儀 路面材料強度試驗儀 室內承載比試驗儀 野外承載板測定儀 新式路面水分滲透儀擺式摩擦系數測定儀 混凝土鑽孔取芯機 混凝土切片機 混凝土磨平機 加速磨光機 錨桿拉力計 電動鋪砂儀 電動液壓成型脫模機 振動壓實成型機 路面深度構造儀 EVD動態變形模量測試儀，EV2靜態變形模量測試儀 。
水泥凈漿攪拌機、水泥膠砂攪拌機、水泥膠砂振實台、40*40mm水泥抗壓夾具、雷式沸煮箱、D水泥電動抗折機、水泥膠砂流動度測定儀、負壓篩析儀、雷氏夾測定儀、鄂式破碎機、水泥試驗磨、Ф175盤式研磨機、水泥凈漿標准稠度及凝結時間測定儀(維卡儀)、水泥比長儀、水泥膠砂試體養護箱、水泥標准養護箱、恆溫恆濕養護室控制儀、水泥留樣桶、全自動勃氏透氣比表面測定儀、水泥組分測定儀、水泥游離氧化鈣測定儀、氯離子分析儀、水泥漿體Marsh時間自動測定儀、三氧化硫測定儀、水泥水化熱測定儀、水泥安定性試驗用壓蒸釜。
土壤密度計、 鋁土盒 、輕型觸探儀、重型觸探儀 、 灌砂法容重測定儀、 亞甲藍試驗攪拌裝置、土壤相對密度儀、 取土環刀、多功能電動擊實儀、 含水量快速測定儀、土壤含水率測定儀、 泥漿粘度計、 泥漿比重計、 泥漿含砂量測量器、 三軸儀、 沙浴電爐、 回彈模量測定儀、 光電液塑限聯合測定儀、 彎沉儀、 手動馬歇爾擊實儀、 反力框架 、灌砂桶、 脫模器、 滲透儀、 液壓推土器、 等應變直剪儀、 直剪儀、 單杠桿固結儀高壓 、單杠桿固結儀中壓、 杠桿固結儀低壓、 單杠桿固結儀、 土壤貫入阻力儀、 土壤收縮儀、 土壤膨脹儀、 重型擊實儀、輕型擊實儀 、石灰土無側限壓力儀、碟式液限儀、 表面振動壓實儀、 靜力觸探儀 、石粉含量測定儀
測量學實驗系列：TDS-303數據採集儀、INV306D(F)採集系統、CANIN鋼筋銹蝕測試儀、TICO超聲波混凝土檢測儀、橋梁結構分析與設計軟體、PXI-1052結構動態數據採集系統、PIT-V低應變樁身完整性測試儀。

⑤ 樁基施工泥漿池處理用什麼設備

鑽孔樁施工泥漿棄漿處理方案： 施工現場修建沉澱池，先將污水排入沉澱池，除去懸浮物、油類物質並進行中和處理，檢測達到排放標准後排入河流。 在鑽孔灌注的過程中採用篩網，泥漿中的小碎石、砂等固體顆粒物進行分離

⑥ 泥漿比重怎麼測

製作泥漿需要注意其比重，泥漿比重計算公式

泥漿比重並沒有固定的計算公式，但一般會有測定泥漿的儀器來測量其泥漿比重。將泥漿灌入標准容器里，放到測量儀器上。後滑動游標，游標滑動桿上是有刻度的（就像磅秤刻度一樣），刻度1表示是水，大於1的刻度就是泥漿的比重。而一般測量所得比重1為標准，如不符合可調整平衡筒中的重物。

注意，測量儀器的讀數砝碼左測邊線所對的刻線就是所測鑽井液的比重。泥漿比重計的檢驗與注意事項泥漿比重計出廠前需進行檢測。另外，按正確的使用方法進行每次用後要徹底洗凈、擦乾、重新放於盒內。

一、鑽孔樁泥漿性能
正循環泥漿比重1.1～1.3，沖擊鑽1.2～1.4，反循環1.05～1.15

黏度一般16～22s，鬆散易坍19～28s

含砂率<4%

二、清孔後泥漿性能指標
比重：1.03-1.10，黏度：17-20，含沙量：＜2%，膠體率：＞98%

三、泥漿比重試驗
1．試驗儀器：泥漿比重計

現場技術員必備技能——泥漿三大指標測定（樁基施工）
2．試驗方法：將要測定的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋並洗凈從小孔溢出的泥漿，再置於支架上，移動游碼，使杠桿水平，讀出遊碼左側的刻度即為泥漿的相對密度。

NB-1型泥漿比重計是一個不等臂的天平，它的杠桿刀口擱在可固定安裝在工作台的座子上，杠桿左側為盛泥漿的杯，容積固定不變，杠桿右側為有刻度的游碼裝置，移動游碼可在標尺上直接讀出泥漿重量。杠桿的平衡可由杠桿頂部的水平泡指標。該儀器測試使用前要用清水對儀器進行校正，如讀數不在1.0處，可通過增減杠桿右端的金屬顆粒來調節。

四、泥漿粘度試驗：
1．試驗儀器：標准漏斗粘度計

現場技術員必備技能——泥漿三大指標測定（樁基施工）
2．試驗方法：用兩端開口杯分別量取200mL和500mL的泥漿，用篩網濾去大的砂粒，再將泥漿倒入漏斗，使泥漿從漏斗流出，流滿500mL量杯所需的時間即為泥漿的粘度。（校正方法：漏斗中加滿700mL的清水，流出500mL的時間應為15s，如偏差超過±1s，則測定的結果應進行修正。方法：泥漿粘度=測得的泥漿粘度（s）×15s/測得的清水粘度數（s））

五、泥漿的含砂率試驗：
1．試驗儀器：含砂率計

現場技術員必備技能——泥漿三大指標測定（樁基施工）
2．操作程序：

把泥漿充至測管上標有「泥漿」字樣的刻線處，加清水至標有「水」的刻線處，堵死管口並搖振。

傾倒該混合物於濾筒中，丟掉已通過濾篩的液體，再加清水於測管中，搖振後再倒入濾筒中。反復之，直至測管內清潔為止。

用清水沖洗篩網上所得的砂子，剔除殘留泥漿。

把漏斗套進濾筒，然後慢慢翻轉過來，並把漏斗插入測管內。用清水把附在篩網上的砂子全部沖入管內。

待砂子沉澱後，讀出砂子的百分含量（垂直靜置一分鍾，記錄沉澱物體積的毫升數，即為含砂率）。 將儀器清洗並擦乾，收入箱內。

⑦ 泥漿比重計的校驗方法

泥漿比重計的校驗方法：

檢驗儀器是否准確，可在泥漿杯中注滿蒸餾水，用同樣力法測量所測得比重如為1，則表明比重計是准確的。如果測得結果不為1，則可將泥漿比重計的平衡圓柱蓋擰開，增減圓柱內的金屬顆粒，使所測量的比重為1即可。

泥漿比重計用於井場或實驗室內測量泥漿的重量，單位為g/cm3。該型泥漿比重計是一個不等臂的天平，它的杠桿刀口擱在可固定安裝在工作台的座子上，杠桿左側為有刻度的游碼裝置，移動游碼可在標尺上直接讀出泥漿重量。杠桿的平衡可由杠桿頂部的水平泡指標。

(7)泥漿檢測設備擴展閱讀

操作規程：

1、須將泥漿注入泥漿杯中，齊平杯口，不要留有氣泡，將杯蓋輕輕蓋上，多餘泥漿和空氣即從杯蓋中間小孔中排出，再將溢出的泥漿揩刷干凈。

2、然後把杠桿的主刀口放到底座的主刀墊上去，將砝碼緩緩移動，當水泡位於中央時，杠桿呈水平狀態，砝碼左側所示刻度，即為泥漿比重。

3、如需測得泥漿比重在2-3克/厘米3范圍時，需將平衡圓柱蓋旋開，然後將平衡重錘放入，旋上螺紋蓋即可測得。（測量方法及步驟同上）儀器使用後應沖洗揩刷干凈。

⑧ 急求土方工程試驗檢測設備有哪些在線等待

土密實度檢測設備
土含水率檢測設備

⑨ 泥漿參數檢測與監測

8.2.1 泥漿性能檢測

超深井鑽探由於井深、溫度高、壓力大，對鑽井液要求嚴格。特別是在深井段，隨著深度的增加，泥漿溫度、壓力也逐漸升高，對高溫高壓條件下鑽井液性能的實時檢測尤為重要，現場泥漿工程師將根據檢測結果實時對鑽井液進行調整和完善。因此，除了API標准要求的常規檢測外，需要增加高溫檢測項目，因此需要在現場建立泥漿實驗室，並配備高溫高壓方面的檢測儀器。

需要配備的高溫鑽井液檢測儀器：高溫滾子爐、高溫高壓濾失儀（動態及靜態）、高溫流變儀等。

8.2.2 鑽井液泥漿監測系統

鑽井泥漿監測就是在鑽井過程中，對泥漿性能參數進行實時監測，存儲和間接計算，並利用這些基礎數據實時分析泥漿性能，指導鑽井施工。經過長時間的數據積累，可以為鑽井方案設計和施工提供參考依據。

在鑽井施工過程中，鑽井泥漿監測系統可對泥漿各項性能參數進行實時監測、處理和動態顯示，並結合其他鑽井參數，建立起各個參數間的數學模型。

（1）現場泥漿檢測的主要參數

鑽井液的黏度、密度、溫度、流量及泥漿罐液面高度等。

（2）鑽井泥漿監測系統組成

鑽井泥漿監測系統由現場測量儀表、通信線和計算機組成，如圖8.1 所示。現場測量儀表包括電磁流量計、液位監測計、泥漿密度監測計和泥漿黏度監測計等。下面主要就電磁流量計和密度計這兩項最主要的監測設備作介紹。

圖8.1 鑽井泥漿監測系統組成

1）電磁流量計。為了測得泥漿管道中的泥漿流量，採用電磁式流量感測器測量流量。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。2隻電極沿管徑方向固定在測量管上，電極頭與襯里內表面基本齊平。勵磁線圈以雙向方波勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產生一工作磁場。此時，如果具有一定電導率的流體流經測量管，將切割磁力線，感應出電動勢E。電動勢E正比於工作磁場的磁通量密度B、測量管內徑d與平均流速v的乘積，即E=kBdv（k為比例常數）。電動勢E（流量信號）由電極檢出，經過信號調理、AD（模擬數字轉換器）轉換，變成數字信號傳送給單片機，最後通過通信匯流排傳送給工業控制計算機。電磁流量計結構如圖8.2 所示。

2）密度計。密度計採用放射源產生的伽馬射線穿過管道中的被測介質，其中一部分射線被介質散射和吸收，剩餘部分被安裝在管道另一邊的探測器所接收。介質吸收了多少射線，與被測介質密度成指數關系；通過相應的計算，就可得到管道中泥漿的密度。密度計採用單片機控制，通過通信匯流排與工業控制計算機相連。用戶可在上位機中設定參數；測量到的實時數據，也可通過通信匯流排傳送給上位機進行顯示、存儲。密度計結構如圖8.3所示。

（3）泥漿監測數據處理

根據現場測得的泥漿數據，採用綜合加權評分法進行編程，對泥漿多項性能指標（流動指數、塑性黏度、懸浮能力及鑽頭水眼黏度等）進行分析，以判斷泥漿質量的好壞。根據經驗和鑽井技術要求，給各項指標確定權值。流動指數對流型和洗井質量影響很大，是指標中最重要的一個；塑性黏度不但決定了泥漿攜帶岩屑的能力，而且影響鑽進速度；泥漿凝膠強度和結構影響泥漿懸浮能力；失水量是鑽井液性能的重要參數，也是衡量泥漿護壁效果的指標之一；鑽頭水眼黏度既影響泥漿的抗剪能力和稀釋能力，又影響鑽進速度。根據相應的權值進行計算，並考慮泥漿配比中的各種成分，可得到最優泥漿配方。另外，在影響鑽進速度的許多變數中，泥漿的性能參數是比較獨立的，只受井筒地質條件影響；但泥漿類型及其性能變化卻對鑽壓、轉速和水力因素的配合有很大影響。所以對採集到的實時泥漿數據要進行相應的處理。最優泥漿密度由下式求得：

圖8.2 電磁流量計結構

圖8.3 密度計結構

科學超深井鑽探技術方案預研究專題成果報告（中冊）

式中：ρ_m為最優泥漿密度，kg/L；P_k為地層孔隙壓力，MPa；H為井深，m；Δρ為附加泥漿密度，常取0.03～0.05kg/L。

鑽頭鑽速和泥漿的運動黏度有一定的關系。可根據泥漿黏度、密度和泥漿流量反算出鑽頭的機械鑽速與實際鑽速（通過測量得到）的相對比。

8.2.3 儀器控制及分析軟體初步編制

基於計算機平台，利用VB計算機語言和相應的資料庫，編寫高溫高壓泥漿分析軟體，以高效科學地管理室內和現場泥漿數據、便捷直觀地顯示泥漿各項性能隨溫度壓力的變化圖表、科學精確地預測較高溫高壓時的泥漿性能。

Visual Basic是Microsoft公司推出的可視化的開發環境，是Windows下最優秀的程序開發工具之一。利用Visual Basic可以開發出具有良好交互功能、良好的兼容性和擴展性的應用程序。

VB的特點：①可視化編程；②事件驅動機制；③面向對象的程序設計語言；④支持多種資料庫訪問機制。我們可以想到的程序90%都可以用VB來開發和實現。從設計新興的用戶界面到利用其他應用程序的對象，從處理文字圖像到使用資料庫，從開發小工具到大型企業應用系統，甚至通過Internet的編輯全球分布式應用程序，都可以利用VB來實現。因此，我們選用VB來進行該軟體的設計。

軟體主要功能包括：室內數據導入、現場數據導入；泥漿各項性能隨溫度壓力變化曲線，包括綜合圖和分組圖；井下具體位置的泥漿性能查詢，具體包括溫度、pH值、潤滑性、失水量、黏度、膠體率、密度，地層膨脹量，乳化效果；較高溫高壓條件下的泥漿性能預測；泥漿性能數據修改、導出、列印。

軟體結構圖：見圖8.4。

圖8.4 軟體功能結構圖

軟體數據流見圖8.5。

軟體系統包括的數據流有技術員對數據的錄入；室內實驗員對數據的錄入；軟體將泥漿數據以圖表的形式可視化顯示；管理人員對泥漿數據的查詢；管理人員對泥漿數據的修改；軟體對較高溫高壓條件下的泥漿性能進行預測；泥漿性能數據列印輸出。數據流圖如下：

圖8.5 軟體數據流程圖

可視化效果見圖8.6至圖8.11。

圖8.6 泥漿分析軟體模擬界面圖

圖8.7 溫度隨井深變化曲線

圖8.8 pH值隨溫度變化曲線

圖8.9 黏度隨溫度變化曲線

圖8.10 失水量隨溫度變化曲線

圖8.11 泥漿摩阻系數隨溫度變化曲線

⑩ 高溫鑽井液檢測儀器國內外發展現狀

3.3.1 高溫高壓流變儀

高溫流變性是高溫鑽井液的重要參數之一，直接影響鑽速、泵壓、排量、懸浮及攜帶岩屑、井眼清潔、井壁穩定、壓力波動及固井質量等，因此國內外非常重視高溫流變儀的研發。典型生產商為美國Fan公司、OFI公司、Grace公司等。其典型產品有如下。

3.3.1.1 OFITE1100高溫加壓流變儀

美國OFI公司研製生產的OFITE1100高溫加壓流變儀是一個全自動測試系統，能夠根據剪切力、剪切速率、時間、壓力、溫度等參數來准確測試壓裂液、完井液、鑽井液、水泥漿的流變特性，並實時顯示和同步記錄剪切應力、剪切率、轉速、壓力、容池和樣品溫度。可以在實驗室使用也可以在野外使用，可選擇防水移動箱，帶輪子，移動方便。OFITE高溫高壓流變儀壓力可達到18MPa，溫度可到260℃，最低0℃。另外還有冷卻系統，冷卻樣品（圖3.1）。

圖3.1 OFITE 1100高溫加壓流變儀

獨特的ORCADA（OFITE R（流變儀）C（控制）and D（數據）A（採集）），軟體簡單。全新的KlikLockTM快速鏈接技術與重新設計的樣品杯相結合，便於拆卸和維修。全新的SAFEHEATTM系統是一個安全、精確、環境友好、高效的空氣傳輸加熱系統，使得操作更安全簡單，清洗更快速。

3.3.1.2 OFITE高溫高壓流變儀

根據剪切力、剪切速率、時間和壓力直到207MPa和溫度最高至260℃條件，全自動系統准確測定完井液、鑽井液、水泥漿的流變特性。選配冷水系統後，可使測試系統適應於需要冷卻的測試樣品，進一步增加了儀器的應用范圍（圖3.2）。

圖3.2 OFITE高溫高壓流變儀

使用羅盤來測定扭矩附件頂部磁鐵的轉動。如果沒有對儀器進行補償，防護罩內動力驅動磁鐵的影響。地球磁場的影響、防護罩磁性的影響、彈簧非線性的影響、實驗室磁場和材料的影響、非理想流體流動的影響、產品結構微小變化的影響等綜合結果使測定角度顯示非線性關系。計算機可以容易地完成這些影響的補償。

3.3.1.3 Ceast毛細管流變儀

毛細管流變儀分為單孔型和雙孔型，應用於熱塑性聚合物材料的質量控制和研發工作。在CeastVIEW平台下，通過VisualRHEO軟體控制儀器。可實現以任意恆剪切速率或活塞桿速度測量。雙孔料筒結構獨立採集分析每個孔所測得的試驗數據。可選各種專用的軟體。可選配多種測量單元：熔體拉伸試驗、口模膨脹、狹縫口模。PVT、半自動清洗等。Rheologic系列：最大力50kN；速度比1∶500000；活塞速度0.0024～1200mm/min。工作溫度50℃～450℃（選配500℃），有兩個PT100感測器控制。可快速更換的載荷感測器（范圍：1～50KN），壓力感測器范圍3.5～200MPa（圖3.3）。

圖3.3 毛細管流變儀

3.3.1.4 Haake RV20/D100高溫高壓黏度儀

Haake RV20/D100該高溫加壓旋轉黏度計的使用上限為203kPa（1400psi）和300℃，它由兩個固定在加熱器上的同軸圓筒組成。外筒用螺栓固定在加熱器（高壓釜）的頂部，內筒支承在滾珠軸承上（外筒通過軸承將內筒托住）。內筒或轉筒靠磁耦合與一個Rotovisco RV 20相連接。內筒作為轉子，釜外的驅動機構通過電磁耦合帶動內筒轉動；內筒通過電磁耦合將其所受的轉矩傳遞給釜外的驅動機構，使其轉過一個角度（圖3.4）。

圖3.4 Haake RV20/D100剪應力測試原理

可用計算機控制來自動描繪流變曲線。該儀器在0s^-1～1200s^-1范圍內可連續變化，並且自動進行數據分析。施加在轉軸上的扭矩可被反應靈敏的電扭力桿測得。測量電扭力桿扭轉的角度即為所施加的扭矩值。剪切應力可由扭矩值通過合適的剪切應力常數來計算得出。

3.3.1.5 美國Grace公司專利產品MODEL 7400/M7500

M7400流變儀包含250mL的漿杯總成，安裝在儀器加壓的測試釜體內，漿杯易於取出，方便漿杯裝樣和清洗。流變儀可配備不同的內筒/轉子（外筒）組合，提供了不同的測量間隙尺寸。轉子（外筒）按需要的速度圍繞內筒轉動，由於內筒和轉子（外筒）之間的環型區域內的液體被剪切，傳導到內筒上的扭矩用一個應力表類型的扭矩感測器測量（圖3.5）。

圖3.5 M7400流變儀

儀器加壓用一個空氣驅動液壓泵，礦物油作為壓力介質，連接到高壓泵上的可編程壓力控制器控制壓力的升壓和保壓，漿杯下的葉輪循環流動壓力油改善溫度控制效果，葉輪也用於提供均勻的樣品加熱效果，溫度控制採用一個連接到內部4000W加熱器和熱電偶的溫度控制器控制，漿杯中心內筒頂部的熱電偶用於測量實際樣品溫度，馬達驅動轉子（外筒）在一定速度范圍內轉動，樣品黏度根據測量出來的剪切應力和剪切速率計算出來。

M7500是專為復雜樣品進行簡單測試而設計的高溫、超高壓、低剪切、自動、數字流變儀。該儀器專利的測量機構設計消除了昂貴和易損的寶石軸承，可以進行大范圍的測量。由於它獨特的設計，使其便於維護並大大簡化了操作流程。基於微軟資料庫作為支持友好的用戶界面，測試結果自動化的壓力，速度和溫度控制，使實驗結果更加精確和一致，標準的API實驗可由觸摸式LCD屏幕或者在計算機上單擊滑鼠來實現（表3.5）。

表3.5 M7500技術參數

M7500與其他同類產品相比，測試時間短且更容易操作；它不含有易碎和昂貴的精密軸承，維修成本低；最先進的速度控制使得低剪切率測試成為可能，自動剪切應力校準在很大程度上簡化了操作程序。

3.3.1.6 Fann流變儀

（1）Fann稠度儀

Fann稠度儀是一種高溫高壓儀器，試驗的泥漿在套筒內承受剪切，其最高工作壓力和溫度分別為140MPa和260℃，其測量原理見圖3.6。它通過安裝在樣品釜兩端的兩個交替充電的電磁鐵產生的電磁力，使軟鐵芯作軸嚮往復運動。存在於運動鐵芯與樣品釜釜壁之間的環形間隙內的泥漿受到剪切，泥漿黏度越高，鐵芯運動越緩慢，從一端運行到另一端所用的時間也就越長，泥漿的相對黏度就用鐵芯的運行時間來衡量。Fann稠度儀不能測量絕對黏度，通常將其結果作為相對黏度。這是因為電磁鐵施加給鐵芯的是一個不變的力，使鐵芯在被測泥漿中從速度為零加速至終速度，在常用的泥漿中鐵芯不能總是勻速運動，因此不能按不變的或確定的環空剪率進行分析。在實際使用中，常用於測量水泥漿的稠度。

圖3.6 Fann稠度儀原理圖

（2）Fann 50C高溫高壓流變儀

Fann50C高溫高壓流變儀是高溫高壓同軸旋轉式黏度計，其最高工作壓力和溫度為7MPa和260℃，其剪應力測量原理如圖3.6。泥漿裝在兩個圓筒的環狀間隙里，外筒可用不同轉速旋轉。外同在泥漿中旋轉所形成的扭矩，施加在內筒上，使內筒轉過一個角度。測量這一角度，即可確定其剪應力值。測量數據用X-Y記錄儀以曲線形式輸出。其轉速可在1～625r/min范圍內無級調速。

Fann 50C早期產品由壓力油提供壓力，適合於作水基泥漿的高溫高壓流變性測試，壓力油對油基泥漿試驗結果影響較大。Fann 50C中期產品有兩種形式，既可由壓力油提供壓力，也可由高壓氮氣或空氣提供壓力。近期產品則只有由高壓氣源提供壓力一種形式。採用氣壓形式後，就不存在壓力油對泥漿污染和對測試結果的影響。

（3）Fann 50SL高溫流變儀

50SL是Fann 50C的改進型產品，它在Fann50C原有結構基礎上，新增加了壓力感測器，冷卻水電磁閥和遠程式控制制器（RCO），是一款高精度的同軸旋轉型黏度計，該儀器具有廣泛的通用性，可解決多種黏度測試問題或完成許多程序測試，Fann 50SL（圖3.7）可以測試特殊剪切速率下的流體的流變特性，如賓漢塑性流體和假塑性流體（包括冪律流體）和膨脹性流體，觸變性和膠凝時間也可以測試出來，實驗可以在剪切率、溫度和壓力精確控制的狀態下進行。

該黏度計可以測試出剪切力-剪切率值，也可得到在流變狀態下的剪率特性，通過選擇合適的扭簧、內筒和外筒可得到很寬的黏度測量范圍（量程從50到64000dyn/cm²之間的剪力范圍）。

最高溫度260℃，壓力7MPa（1000psi）條件下的測試。使用該儀器必須在連接遠程式控制制器和一台合適的電腦的條件下，其控制操作由儀器將感測器信號通過介面傳送到計算機，計算機再把正確的控制信號輸出給Fann 50SL。加熱、施壓和轉子速度的控制由專門軟體的輸入來控制。在各種剪切速率下的表觀黏度、時間依賴性、連續剪切和溫度效應引起的變化等可快速而准確地測定。50SL是一般流變特性，包括鑽井液高溫穩定性測定的理想儀器。唯一不足的是該控制軟體中不具備將曲線在列印機上輸出的功能。

（4）Fann 75流變儀

主要用來測量不同溫度、壓力和剪切速率下鑽井液的剪切應力、黏度。最高測量溫度為260℃，最高測量壓力為138MPa，儀器如圖3.8所示。

該儀器同其他「旋轉」式流變儀工作原理一樣，轉子/浮子組合如圖所示。

（5）Fann IX77流變儀

范氏IX77型全自動泥漿流變儀（圖3.9）是第一台在高壓（30000Psi）和高溫（316℃）的極端條件下測量流體流變性的全自動流變儀。另外，如果配上一個軟體控制的製冷器可以使實驗在室溫以下的溫度進行。

圖3.7 Fann 50SL高溫流變儀

圖3.8 Fann 75流變儀

該儀器是同軸圓筒測量系統，它使用一個精密的磁敏角度感測器來檢測內嵌寶石軸承的彈簧組合的角度，感測器系統可以校準到±1℃。電機轉速實現了0～640r/min無級調速的全自動控制。

儀器的特點在於藉助內嵌微電腦和巧妙的機械及電路設計而帶來的非常安全的傳動機構。它的軟體使儀器的操作、數據採集、輸出報告和報警功能自動進行，最大限度的擴展其應用范圍，給操作帶來較大的靈活性。

IX77禁止用於測試具有赤鐵礦、鈦鐵礦、碳酸鐵成分的或者含有磁性的活亞鐵成分的混合物、溶液、懸浮液和試劑的樣品。

其他高溫高壓流變儀如Chandler 7400（工作極限條件：140MPa和205℃）和Huxley Burtram（105MPa和260℃）與以上類型工作原理相似。

圖3.9 Fann IX77 流變儀

3.3.2 高溫高壓濾失儀

泥漿在鑽井時向地層滲濾是一個復雜的過程，影響因素較多，它包括在泥漿液柱壓力和儲層壓力之間的壓差作用下，發生的靜止濾失。包括在該壓差下，泥漿在流動狀態下的動濾失，這種流動是由泥漿循環時的返流和鑽柱旋轉時的旋流所引起，它對井壁過濾面產生沖刷作用，影響了滲濾的過程。

高溫高壓濾失儀是一種在模擬深井條件下，測定鑽井液濾失量，並同時可製取高溫高壓狀態下濾失後形成的濾餅的專用儀器。溫度和壓力在濾出液控制中起著很大的作用。

3.3.2.1 海通達高溫高壓濾失儀

（1）GGS系列（圖3.10；表3.6）

圖3.10 GGS-71型高溫高壓濾失儀

表3.6 GGS系列儀器參數

其中GGS42-選用單孔單層活網鑽井液杯，濾網目數50。

GGS42-2和GGS71-A使用不銹鋼外殼，添加特殊保溫層，熱傳遞效率高，選用通孔單層活網鑽井液杯，濾網目數50；GGS42-2A和 GGS71-B使用不銹鋼外殼，添加特殊保溫層，熱傳遞效率高，選用通孔單層活網鑽井液杯，濾網目數60，有獨立溫度控制系統，採用國外先進的電子溫控器。

（2）HDF-1型高溫高壓動態濾失儀

HDF-1型高溫高壓動態濾失儀克服了靜態濾失儀的不足，使測試結果更加接近井下實際情況。該儀器由電機驅動的主軸帶動杯體內的螺旋葉片對鑽井液進行攪拌。通過SCR控制器控制變速電機，數字顯示主軸轉速（表3.7；圖3.11）。

表3.7 儀器的主要技術參數

圖3.11 HDF-1型濾失儀

3.3.2.2 OFI公司高溫高壓動態全自動失水儀

OFITE高溫高壓動態失水儀在動態鑽井條件下測量濾失特性。馬達驅動裝配有槳葉的主軸在標准500mL HTHP泥漿池中旋轉，轉速設置范圍為1～1600r/min，模擬鑽井液高溫高壓池中以層流或紊流形式流動。測試方式完全和標準的高溫高壓濾失儀一樣，唯一的差異為濾出物收集時鑽井液在高溫高壓池中流動循環。由於濾失介質為普通的圓盤（disk）材質，因此測定結果跟別的或以往的有充分的可比性，該儀器能夠和電腦相連，並自動畫出曲線。最高壓力8.6MPa，最高溫度260℃（圖3.12）。

圖3.12 OFI高溫高壓動態濾失儀

技術特徵：①一款分析轉動中鑽井液的真正循環濾失儀；②變速馬達，1/2Hp永久磁鐵，直流；③池頂帶蓋得以輔助管路連接，移去堵頭，可以添加額外的鑽井液添加劑；④安全校正的防爆片，保證過壓安全；⑤馬達和轉動主軸轉動轉速操作保證1∶1；⑥可調螺旋槳改變到濾失介質距離；⑦可調熱電偶溫度38～260℃；⑧可選的濾失滲透性濾片；⑨500mL容積的不銹鋼高壓池。

3.3.2.3 美國Fann高溫高壓動態全自動失水儀

Fann90高溫高壓動態失水儀使用人造岩心濾筒，濾液從岩心濾筒側壁濾出，能很好地模擬鑽進過程中鑽井液從井壁濾失的過程，不但能測試在一段時間內累積的濾液量，而且可以繪制濾液隨時間變化的濾失曲線。Fann90的最高工作壓力可達17.2MPa，最高工作溫度260℃。該儀器可與電腦和列印機連接，自動化程度高，操作方便，是當前最先進的高溫高壓動態失水儀（圖3.13）。

圖3.13 Fann90 高溫高壓動失水儀

3.3.2.4 LH-1型鑽井液高溫高壓多功能動態評價實驗儀

「抗高溫高密度水基鑽井液作用機理及性能研究」的多功能動態評價實驗儀，是一種鑽井液用智能型多功能動態綜合評價實驗儀。該儀器能模擬鑽井過程中的井下情況評價鑽井液性能，並將鑽井液多項高溫高壓性能評價實驗集於一體，達到一儀多用的目的（圖3.14）。

圖3.14 鑽井液多功能動態綜合測試儀實物圖

該儀器可以進行高溫高壓靜/動態濾失、高溫高壓鑽屑分散、高溫高壓動態老化等若干項實驗，採用電腦工控機控制實驗過程，實時顯示實驗狀態、自動採集、處理、顯示實驗數據，實現智能化實驗操作。

儀器主要技術指標：工作溫度0～300℃；工作壓力0～40MPa；轉速0～1200r/min，無級調速；釜體容積800mL；冷卻速率200℃～室溫/10min。

3.3.3 高溫滾子爐

溫度的影響對鑽井液在鑽井內的循環是非常重要的。熱滾爐的作用是評定鑽井液循環與井內時溫度對鑽進的影響。

高溫滾子爐包括爐體、滾筒及滾筒帶動的陳化釜。陳化釜設有一釜體，釜體上部設有釜蓋，釜體與釜蓋之間設有密封蓋，釜蓋上垂直於釜蓋設有壓緊螺栓，將密封蓋與釜體壓緊。密封蓋與釜體之間設有密封環，所述的密封環為四氟乙烯材質。覆蓋上設有排氣閥，排氣閥穿過密封蓋與釜腔相通，排氣閥兩端設有O型密封圈，密封圈為四氟乙烯材質。釜蓋與釜體上設有支撐環，支撐環為四氟乙烯材質，爐門邊緣設有密封墊，密封墊為四氟乙烯材質。該滾子爐耐高溫、密封效果好，而且體積小、安全系數高，便於使用。

3.3.3.1 青島海通達XGRL-4高溫滾子爐

滾子爐是一種加熱、老化裝置。採用微處理器智能控制技術，直接設定，數字面板顯示，並可進行偏差指示。適用范圍為50～240℃，滾子轉速為50r/min（圖3.15）。

圖3.15 XGRL-4型高溫滾子爐

該滾子爐採用鋼架結構、硅酸鋁保溫層、不銹鋼外殼；滾筒採用優質金屬材料滾筒和框架、四氟石墨軸承，重量輕、轉動平穩；其加熱系統採用兩根700W加熱管加熱；動力系統由大功率調速電機鏈帶動滾子轉動，傳動平穩可靠、噪音低；溫控部分採用智能儀表設定、顯示和讀出，恆溫准確，溫度超限自動斷開加熱電源，並發出聲光報警。定時部分定時關機。

3.3.3.2 OFFIE 滾子爐

美國OFI公司，五軸高溫滾子爐。適用范圍為50～300℃，滾子轉速為50r/min（圖3.16，圖3.17）。

圖3.16 OFFIE滾子爐

圖3.17 老化罐

3.3.3.3 Fann 701滾子爐

美國Fann公司的Fann 701型五軸高溫滾子爐，適用范圍為50～300℃，滾子轉速為50r/min（圖3.18）。

圖3.18 Fann滾子爐

3.3.4 其他高溫高壓評價儀器現狀

3.3.4.1 高溫高壓堵漏儀

高溫高壓堵漏儀主要是用來模擬高溫高壓條件下進行堵漏材料實驗，對一套泥漿系統既可以做填砂床實驗又可以做縫板實驗，還可以做岩心靜態污染實驗以及測量堵漏層形成後抗反排壓力的大小。如：JHB高溫高壓堵漏儀由加壓部分、加溫部分、縫板模擬部分等組成。參看圖3.19～圖3.22。

圖3.19 高溫高壓堵漏儀實物圖

圖3.20 高溫高壓堵漏儀結構圖

圖3.21 實驗縫板實物圖

圖3.22 實驗用滾珠及套筒實物圖

3.3.4.2 高溫高壓膨脹儀現狀

膨脹儀是評價黏土礦物膨脹性能的重要試驗儀器，主要用於防塌泥漿及處理劑的研究方面。通過電腦回執曲線可准確測定泥頁岩試樣在不同條件下的膨脹量和膨脹率。用以評價不同的防塌處理對頁岩泥水化的抑制能力，並針對不同的地層及不同組分的泥頁岩選擇適用的處理劑，以控制、削弱泥頁岩的水化膨脹進而防止可能出現的坍塌、卡鑽等事故的發生。

常溫常壓膨脹儀不能模擬井下條件下黏土的膨脹情況和加入黏土抑制劑後對黏土的防膨脹效果。

（1）HTP-C4高溫高壓雙通道膨脹儀

HTP-C4型高溫高壓單通道膨脹量儀，能較好模擬井下溫度（≤260℃）和壓力（≤7MPa）條件下，測試頁岩的水化膨脹特性，為石油鑽井井壁穩定性研究、評價和優選防塌鑽井液配方提供了一種先進的測試手段。HTP-C4型頁岩膨脹儀採用非接觸式高精度感測器，電腦監控記錄，性能穩定，測試范圍大，無漂移，通電即可使用，兩個樣品可同時測量（表3.8；圖3.23）。

表3.8 儀器的主要技術參數

圖3.23 HTP-4型高溫高壓單通道膨脹儀

（2）JHTP非接觸式高溫高壓智能膨脹儀

高溫高壓膨脹儀雖然能模擬井下溫度和壓力條件，但其使用的是接觸式線性位移感測器，這種接觸式感測器受膨脹腔結構的影響，在高壓密封和位移之間產生矛盾，使黏土的線性膨脹量不能得到真實的反映，因為增大了試驗誤差。

圖3.24是一種非接觸式高溫高壓智能膨脹儀結構圖。它由加熱體、實驗腔體、腔蓋、腔體、腔身、圓鐵餅、非接觸式位移感測器、試驗液體加入口、加壓孔、前置器、數據採集器及輸出設備組成。它是利用非接觸式位移感測器與圓鐵餅之間的距離隨黏土餅膨脹時提高變化而變短，而改變感測器的輸出電壓，使數據採集器得到實驗參數，達到在室內評價黏土礦物的膨脹性能。克服了現有膨脹儀不能真實和准確地描述井下條件黏土的膨脹情況、實驗誤差大、加入抑制劑後對黏土的防膨脹效果不能預計的問題。結構簡單，操作方便，實驗數據准確。

圖3.24 JHTP非接觸式智能膨脹儀結構

3.3.4.3 高溫高壓黏附儀

該儀器可測定鑽井液在常溫中壓（0.7MPa）及在常溫高壓（3.5MPa）條件下濾失後形成濾餅的黏附性能，同時還可測試鑽井液樣品在高溫（～170℃）高壓（3.5MPa）條件下濾失後形成濾餅的黏附性能。黏附盤加壓方式為氣動（圖3.25）。

3.3.4.4 高溫高壓腐蝕測定儀

OFI高溫高壓腐蝕測試儀是用於測試金屬試樣在高溫高壓動態條件下對各種腐蝕液體的反應速率。該系統主要由壓力釜、控制儀表及閥門、樣品支架和試樣玻璃器皿組成。

壓力釜採用特製的合金鋼材料，最大工作壓力34.5MPa，最高溫度可達204.4℃。壓力釜及內部樣品由熱電偶加溫。加熱速率范圍為2.5℉/min到3℉/min。機箱內包括一個馬達用以搖動測量支架，一台高壓泵用於提供系統壓力。系統設有安全裝置，包括安全警報等。

圖3.25 GNF-1型黏附儀