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基础信息Product information
产品名称：BROOKFIELD BF35钻井泥浆，压裂液粘度计
产品型号：
更新时间：2024-08-18
产品简介：
BROOKFIELD BF35钻井泥浆，压裂液粘度计，确定常压下不同时间和温度范围的石油、钻井液和压裂液的流动特性。
产品特性Product characteristics
BROOKFIELD BF35钻井泥浆，压裂液粘度计介绍
BF35八速粘度计广泛应用于生产现场和实验室，精确测量流体的流变特性。
描述
BF35八速粘度计依据剪切率和剪切应力，确定常压下不同时间和温度范围的石油、钻
井液和压裂液的流动特性。通过一个控制旋钮，可以很容易地改变速度，并且剪切应力值
显示在一个明亮放大且易于读取的表盘上。
粘度计的电机转速连续监测，然后由BROOKFIELD的脉冲功率电子调速器自动调整，
以确保在复杂的电源和钻井液/ 压裂液剪切条件下始终保持在一个恒定的剪切率。八档精确
的可调测试转速（剪切速率单位为RPM）如下：3（凝胶）、6、30、60、100、200、300、
和600。另外还提供了一个更高的搅拌速度。速度可以通过控制旋钮来改变，无需停止电机。
BF35粘度计适用于生产现场和实验室的使用，并且使用一个电机驱动的电子组件来为
钻井液的工程师提供了一个非常精确的多功能工具。BF35在13 - 16 VDC的电源下工作。电
子调节器连续监测并自动调节转速，以确保在生产现场常见的各种复杂多变的电源和钻井
液/ 压裂液剪切条件下始终保持在一个恒定的剪切率。
BROOKFIELD BF35钻井泥浆，压裂液粘度计技术规格
仪器几何结构 库爱特同轴圆筒（Couette）
速度精度（RPM） 0.1 电机速度（RPM）
8 档固定转速
（600、300、200、100、60、30、6、3 ）
读数 直接表盘读数
电源要求 13 -16 VDC
重量（kg） 6.0 尺寸（cm） 15.2 x 17.8 x 40.6
运输重量（kg ） 20.4 运输尺寸（cm） 55.9 x 25.4 x 40.6
BF35粘度计的测量范围
转子（外筒） – 定子（内筒） R1B1 R1B2 R1B3 R1B4
转子半径，RR，（厘米） 1.8415 1.8415 1.8415 1.8415
定子半径，RB，（厘米） 1.7245 1.2276 0.8622 0.8622
定子高度，L，（厘米） 3.8 3.8 3.8 1.9
剪切间隙，（厘米） 0.117 0.6139 0.9793 0.9793 半径比率，RB／RR 0.9365 0.666 0.468 0.468
大剪切应力，SS
MAX，(Dyne / cm2) R1B1 R1B2 R1B3 R1B4
F 0.2 ( 绿) 330 651 1320 2644
F 0.5 ( 黄) 840 1657 3359 6730
F 1.0 ( 蓝) 1680 3314 6717 13460
F 2.0 ( 红) 3360 6629 13435 26921
F 3.0 ( 紫) 5040 9943 20152 40381
F 4.0 ( 白) 6720 13257 26870 53841
F 5.0 ( 黑) 8400 16571 33587 67302
F 6.0 ( 橙) 16800 33143 67175 134603
剪切率范围 R1B1 R1B2 R1B3 R1B4
剪切率系数，KR
(sec
-1
per RPM)
1.7023 0.3770 0.2682 0.2682
剪切率（S
-1
或 1/s ）
3 RPM
5.11 1.13 0.80 0.80
6 RPM 10.21 2.26 1.61 1.61
30 RPM 51.07 11.31 8.05 8.05
60 RPM 102.14 22.62 16.09 16.09
100 RPM 170.23 37.70 26.82 26.82
200 RPM 340.46 75.40 53.64 53.64
300 RPM 510.69 113.10 80.46 80.46
600 RPM 1021.38 226.20 160.92 160.92
BROOKFIELD
5 of 15
粘度范围
<a>
R1B1 R1B2 R1B3 R1B4
小粘度
<b>
@600 RPM
0.5
<c>
4.5 12.7 25
大粘度
<d>
@0.01 RPM
10,000,000 89,000,000 255,000,000 500,000,000
<a> 以标准扭力弹簧（F 1.0）来计算。对于其他的扭力弹簧，乘以因子F。
<b> 更低的粘度，可用型号900 测量。但当评审读数的预期精度时，必须考虑轴承阻力、泰勒漩涡、零点偏移等因素
的影响。
<c> 实际上，由于泰勒漩涡的影响，小粘度被限制在0.5 cP 。
<d> 大粘度基于大的剪应力和小的剪切速率（RPM）所得。但由于实际条件和物质本身流变特性的限制，很难
进行这些极限测量。
粘度转换
要从左侧单位转换为顶部单位，需乘以表中对应的截距系数
厘泊（cP） 泊(P) g/(cm*s) (mN*s)m
2
mPa*s (lb*s) 100 ft
2
厘泊（cP） 1 0.01 0.01 1 1 0.002088
泊(P) 100 1 1 100 100 0.2088
g/(cm*s) 100 1 1 100 100 0.2088
(mN*s)m
2
1 0.01 0.01 1 1 0.002088
mPa*s 1 0.01 0.01 1 1 0.002088
(lb*s) 100 ft
2
478.93 4.789 4.789 478.93 478.93 1
剪切应力转换
要从左侧单位转换为顶部单位，需乘以表中对应的截距系数
Dyne/cm2
Pa lb/100 ft2
lb/ft2
表盘读数DR
Dyne/cm
2
1 0.1 0.2084 0.002084 0.1957
Pa 10 1 2.084 0.02084 1.957
lb/100 ft
2
4.788 0.4788 1 0.01 0.939
lb/ft
2
478.8 47.88 100 1 93.9
表盘读数DR 5.107 0.5107 1.065 0.01065 1
如何选择定子和扭力弹簧？
对于一个粘度计实际上能测量的范围，常常有混淆或误解。例如：一个R1B1 F1 测试组合的粘度
计在100 RPM 和更高的转速下，按理应该可以很好地测量出水的粘度，但在 3 RPM 下，读数将是不可
靠的。而另一方面，粘度为15000 的线性流体，相同的测试组合粘度计测量时不能使用超过6 RPM的
转速。
为了评估所选的扭力弹簧是否为佳，使用下面的公式来计算小弹簧因子，该公式建立于流体在
大转速下进行测试，以及在该大转速下流体所得的预期表观粘度。如果该因子计算出来为0.87 ，则
应该使用F1.0 弹簧；如果计算出来为 0.16 ，则 F0.2 弹簧将是佳选择。为了满足所有范围，可能需要
使用不止一个弹簧。
小弹簧因子（F）= {RPM(MAX) *AV
(MAX)
}÷{ 定子系数(F)*90000}
定子系数(F)
R1B1 1
R1B2 8.9
R1B3 25.4
R1B4 50.7
美国BF35博勒飞BROOKFIELD石油钻井泥浆，压裂液粘度计安装
1. 把仪器接到13 – 16 VDC 限额电流的直流电源。
2. 关掉仪器，把挡泥板放到定子主轴上，且短管端向上指向轴承。推上去！
3. 适当拧紧定子，且锥形端朝向挡泥板。
4. 把套筒放在定子外的转子上。螺纹将保证无论何时每次的转子装卸都能均匀
*。
5. 电源开关位于仪器背板。打开电源。
6. 把事先准备好的适当测试样品放置于样品杯中，通过提高样品台将转子套筒
精确浸入到套筒的浸没刻度线。锁紧样品台上的制动螺母。
仪器校准
如果BF35粘度计的定子轴承被污染，或者定子主轴本身就弯了，则BF35粘度计会变
得不准。当需要归零而表盘读数无法回零，或者主轴转动而表盘有过多的刻度偏移时，这
可能表示定子轴承卡住了。如果弹簧显示为非线性，则定子主轴可能弯了。一旦粘度计具
有任何的这些症状，则表示粘度计将需要维修。
根据API 操作规程建议10B-2，用于测试油井水泥浆的粘度计应按季度做校准。API
操作规程建议13B-1 和13B-2 了用于测试钻井液的粘度计应按月进行校准检查。
程序
1 、使用随同标准液一起提供的温度- 粘度图来确定感兴趣的粘度范围，从而选择认证的校
准液。要确保图表上的批号匹配流体容器的批号。每一批次的标准液均单独认证。各批次
之间的粘度通常会略有不同。
2、清洁并干燥粘度计的定子、套筒和样品杯。将粘度计和标准液并排放在一个合理温度的
恒温室（变化小于5˚ F±2.5˚ F）的水平台面上。粘度计和标准液至少静置两个小时恒温。
3、在空气中操作粘度计两到四分钟，以便放松轴承和齿轮。观察转子套筒是否过度摇晃，
必要时更换之。
4、填充样品杯中的标准液到样品杯划线，并把它放到粘度计的样品台上。向上移动样品台，
直至液位升到套筒的浸没刻度线。
粘度计套筒
5 、放一个精度为±0.2˚ F （0.1˚ C）的温度计到标准液中，手持或绑定它到适当地方，防止
破损。在低速度设置下操作粘度计，直到温度计读数稳定在每秒钟0.2± ˚ F（0.1˚ C）。记录
下温度读数。
6、一旦温度稳定，先在600 RPM 下操作粘度计，接着300 RPM 。以较接近的0.5个表盘
刻度单位来记录下表盘读数。
7、使用随同标准液一起提供的温度- 粘度图，以较接近的0.5 cP 来确定认证粘度。
A. 比较300 RPM 的读数和标准粘度，并记录下偏差值。
B. 600 RPM的表盘读数除以1.98 的得数，与标准粘度进行比较，并记录下偏差值。
8、偏差不能超过 1.5个表盘刻度单位。如果偏差超过此公差值，则粘度计需要由有资质的
技术工程师进行调试或校准。
9、记录粘度计的序列号、日期和偏差。注明粘度计的校准日期和校准检查状态的综合情况。
浸没刻度线
美国BF35博勒飞BROOKFIELD石油钻井泥浆，压裂液粘度计操作
粘度测量
1、加热或冷却样品时，启动“STIR”搅拌档位混合样品 10秒钟。使用温度计进行温度监控。继续搅拌，直至样品达到目标温度。
2 、转动旋钮到一个速度档位。当表盘读数稳定后，记录读数和温度。如需在任何其他的速度进行测试时，重复此步骤。
始终从高转速降低到低转速。例如：如果你需要在100 RPM、200 RPM、300 RPM读数，须首先记录300 RPM 的测量值，然后 200 RPM ，100 RPM ，后为凝胶强度（如有需要）。
凝胶强度测量
1、启动“STIR”搅拌档位混合样品10秒钟。
2、调节旋钮至“GEL ”凝胶档位，然后立即关闭电源。
3、当套筒停止转动后，等待10秒钟，然后打开电源，看着表盘。在凝胶崩溃之前，
记录下大的表盘刻度偏移。这就是10秒的凝胶强度。
当测量凝胶特性，静态期间表盘刻度无需归零。因此，如果它无法自由归零，那么就不应
该将它强制归零。确定大表盘刻度偏移时，如果表盘刻度不从零开始了，不需要做出调
整。只需关注大表盘刻度偏移。在凝胶测量静止期，如果表盘刻度归零了，则可以确定
样品的流变学性质和特征。
4、对于10分钟的凝胶强度，重新搅拌样品，在记录下大的表盘刻度偏移之前，等
待10分钟。
API 测试
1、启动“STIR”搅拌档位混合样品10秒钟。
2、设定转速为600 RPM 。等待读数稳定后，记录表盘读数和温度。
3、设定转速为300 RPM 。等待读数稳定后，记录表盘读数和温度。
4、再次搅拌样品10秒钟。
5、设定速度至“GEL ”凝胶档位，然后立即关闭电源。
6、当套筒停止转动后，等待10秒钟，然后打开电源，看着表盘。在凝胶崩溃之前，
记录下大的表盘刻度偏移。这就是10秒的凝胶强度。
7、对于10分钟的凝胶强度，重新搅拌样品，在记录下大的表盘刻度偏移之前，等
待10分钟。
美国BF35博勒飞BROOKFIELD石油钻井泥浆，压裂液粘度计维护保养
粘度计轴承需要不时地进行更换。完成下列步骤，以确定它是否需要执行维护程序：
1 、 开始测试前，当粘度计竖直放置好且套筒未浸于流体内时，粘度计应有一个零表盘读数。
2 、 调整好粘度计后，以600 RPM 转速旋转套筒。在空气中的表盘读数不应超过 1 。
3 、 在适当容器中装入水，并将转子套筒浸入至样品浸没刻度线。
4 、 以600 RPM 转速旋转套筒。在水中的表盘读数应该在1.5 ~ 3.0 之间。
5 、 以300 RPM 转速旋转套筒。在水中的表盘读数应该在0.5 ~ 2.0 之间。
如果粘度计未能通过上述的任何一项测试，则表示轴承不合格，须由有资质的仪表技术工程师进行更换。
定子轴承和扭力弹簧更换需要的工具：艾伦扳手，1 / 16 英寸；扭力弹簧拆卸工具；老虎钳
1、 拔下电源，拆下套筒和定子。
2、使用合适的艾伦扳手，松开在速度控制旋钮内的定位螺丝。从仪器上拆下速度控制旋钮。
3、拆下外壳盖上的所有四平圆头螺钉，轻轻向上抬起盖子。
4、使用艾伦扳手，从扭力弹簧内的铝衬套管松开定位螺钉（逆时针旋转）。定位螺钉位于为扭力弹簧所用的铝夹套筒顶部。
5、松开两个螺钉，并卸下止动块。
6、松开表盘顶部的定位螺钉（逆时针旋转）。
7、从铝夹套筒和表盘轻轻抬起扭力弹簧，以便拆卸它。
不要拉伸扭力弹簧。
如果只是更换弹簧，请摒弃旧弹簧，并直接跳到步骤20来继续完成这个操作流程。
8、从连接梁上卸下4 个螺钉，并将它轻轻放到右边。
不要触碰围绕调速轮的编码器。
9、松开表盘底部的定位螺丝（逆时针旋转）并且在定子主轴上拖下来，以便把它们都拆除掉。
10、 拆除黄铜轴承座（上轴承）的两个螺钉。用手按住上黄铜轴承座，以便更容易接近卡环和轴承。
小心不要损坏引脚。
11、 上轴承位于黄铜轴承座内。使用老虎钳拆下卡环。向上推轴承，以便从黄铜轴承座上拆下上轴承。
12、 采用手术手套，插入一个新的上轴承进黄铜轴承座并用老虎钳更换卡环。
不要赤手触摸轴承。污垢、油脂和其他污染物，会损坏轴承。
13、 把黄铜轴承座复位回到两个引脚上，并拧紧两个螺钉。
14、 拆下挡泥板，松开在下黄铜轴承罩上的定位螺丝（逆时针旋转），然后朝定子主轴方向往下滑动下轴承，以便拆掉全部三个部件。
15、 使用手术手套，以便安装一个新的下轴承到定子主轴上。
16、 安装下黄铜轴承罩，并拧紧定位螺钉。将挡泥板滑回到定子上，直到碰到下黄铜轴承罩。
轴承应该能够自由转动长达两分钟。如果没有，则需更换新的轴承。
17、 往上滑动定子主轴通过上黄铜轴承座。朝使得位于定子主轴顶部的“Flat ”面向于你的方向转动定子主轴。
18、 与定子主轴上的“Flat”方向*，排整齐表盘上的底部螺钉，并拧紧牢固。确保螺钉垂直于定子主轴的顶端。
定子主轴的转动应平滑无噪音。
19、 复位连接梁时，小心不要触碰或弄弯编码器。拧紧四个螺丝。
20、 轻轻滑动扭力弹簧通过铝夹套筒，并进入表盘内。确保扭力弹簧的底座准确落在表盘内。拧紧位于表盘上的螺钉，以便安装固定好扭力弹簧。
21、 复位止动块和它的两个螺钉。确保零刻度盘读数与止动块上的填充物对齐。
22、 按下扭力弹簧，直至与铝夹套筒在同一水平面上，并拧紧定位螺钉。
23、 复位定子和套筒。
24、 重新连接主机外罩，并重新校准。
