中瑞祥臺式毛細管吸收時間測定儀原理操作

、概述

毛細管吸收時間測定儀可用于多個域，如污水處理（快速測試污泥過濾特性和狀態）、油田化學處理劑測試和研究（評價泥漿抑制分散性能力、鉆井液的防膨脹能力、鉆井液的抑制水化分散能力、優化入井作液配方，如處理劑種類、用量及配比等， 也可作為分析、評價頁巖分類的新方法）。

二、儀器的主要術參數

名稱 術參數 備注

濾失面積 (4580±60)mm

2 作壓力 100psi(690±35)kPa

外形尺寸 152×140×76

三、儀器的結構及作原理

（）組成

包括了計時器、不銹鋼的圓筒、測試探頭等，不銹鋼的圓筒頭直徑

1 厘米，另頭直徑 1.8 厘米。

（二）作原理

毛細管吸收時間測定儀測定各種試液與頁巖粉配成的漿液滲過特制濾紙定距離所需的時間，此值稱為 CST 值。它的大小與液體的性質，膠體的分散性等因素有關，可用于判定泥頁巖在水中的膠態分散程度。CST 值越小抑制效果越好，其小值表明：

（1）小的頁巖水化效應；（2）小的膠體分散；（3）頁巖活性。

四、儀器的操作

（1） 試樣制備

1、收集巖樣，好直徑大于 6.4mm。

2、用淡水清洗巖屑。

3、用3%（質量分數）H2O2 溶液強烈攪拌已用淡水清洗好的巖屑。

4、在（105±3）℃的恒溫干燥箱內干燥已清洗好的巖屑 2h。

5、用粉碎機研磨已干燥好的試樣。

6、將試樣過 100 目標準分樣篩后，裝入廣口瓶備用。

（2） 頁巖水化分散試驗

1、定量稱取 7.5g過100 目篩的頁巖試樣，倒入不銹鋼杯中，加入蒸餾水至 50ml。

2、將裝有試樣的杯置于瓦楞混合器上，在 3 擋速度下，攪拌 20s。

3、用不帶針頭的注射器（5ml）取出 3ml 漿液并壓入 CST 圓柱試漿容器中。

4、測定并記錄 CST 值。

5、將剩余的漿液繼續在 3 檔速度下，分別攪拌 60s 和120s 并測定其CST 值

（即各重復該段中 3 步和 4 步）。

6、用20s、60s、120s 作為 X 值，對應的 CST 值作為 Y 值，并代入線性回歸。

7、計算Y=mX+b 中的斜率 m，截距b 值及相關系數 R，并做CST

—T 曲線圖。T 為攪拌時間。回歸方程 Y=mX+b 中，Y 即CST 值，m 即直

線的斜率，CST 值隨剪切時間的變化而變化，可用來表征水化分散的速度。

b 是CST 軸上的截距，是由 CST—T 曲線外延而得到的。

般認為，b 越大，瞬時破裂下來的膠體顆粒越多；m 越大，水化分

散的速度越快，反之亦然。

（3） 頁巖的分析、評價和分類

CST 儀可用于作為分析、評價和提出頁巖分類新方法的儀器， 如圖所示，它用

來測定頁巖的分散性。CST 裝置由過濾漏斗(直徑約2.54cm、5～6cm 的不銹鋼

圓筒)、標準孔隙度濾紙、計時器及與之相連的電組成。電距漏斗邊緣分別 為

0.5cm、1.0cm和1.5cm。

CST 裝置行頁巖分散試驗程序如下：將 15%的100 目頁巖漿液在恒速下剪切

不同的時間，漏斗置于標準濾紙上，濾紙覆蓋帶電的試驗板。取 5ml 攪拌

好的漿液倒入漏斗中，測定漿液在濾紙上流動 0.5cm 距離所需的時間。同試驗

至少應行三次，其誤差不過 3%～5%。

為了評價不同電解質對頁巖的作用，制備 CST 試驗樣品時， 要求用蒸餾水

沖洗頁巖巖屑，直至水中無氯離子存在為止，然后再將巖屑烘干。