第一篇 钻井液性能测试方法
1 密度的测定
1.1 符号及单位
密度以来表示，单位为g/cm。 1.2 仪器
——密度计：灵敏度为0.01g/cm；
——温度计：量程为0-100℃，分读值为1℃； ——量杯：1000mL。 1.3 试验步骤
a. 将密度计底座放置在水平面上。
b. 用量杯量取钻井液，测量并记录钻井液温度。
c. 在密度计的样品杯中注满钻井液，盖上杯盖，慢慢拧动压紧，为使样品杯中无气泡，必须使过量的钻井液从被盖的小空中流出。
d. 用手指压住杯盖小孔，用清水冲洗并擦干样品杯外部。
e. 把密度计的刀口放在底座的刀垫上，移动游码，直到平衡（水平泡位于中央）。 f. 记录读值。
g. 倒掉钻井液，将仪器洗净，擦干以备用。 1.4 校正
a. 用淡水注满洁净、干燥的样品杯。 b. 盖上杯盖并擦干样品杯外部。
c. 把密度计的刀口放在刀垫上，将游码在左侧边线对准刻度1.00g/cm处，观察密度计是否平衡（平衡时水平泡位于中央）。
d. 如不平衡，在平衡圆柱上加上或取下一些铅粒，使之平衡。
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2 粘度和切力的测定
2.1 符号及单位
——漏斗粘度：以FV表示，单位为s；
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——表观粘度：以AV表示，单位为mPa.s； ——塑性粘度：以PV表示，单位mPa.s； ——动切力： 以YP表示，单位Pa；
——静切力： 以G10S(10s切力)和G10min(10min切力)表示，单位为Pa。 2.2 漏斗粘度 2.2.1 仪器
——马氏漏斗：圆锥型漏斗长305mm，上口直径152mm，筛网下容量1500mL，金属或塑料制成；流出口长510.8mm,内径4.7mm；筛网孔径1.6mm，高度9.0mm；
——刻度杯：1000mL，金属或塑料制成； ——秒表： 灵敏度为0.1s；
——温度计：量程为0-100℃，分度值为1℃。 2.2.2 试验步骤
a. 用手指堵住流出口，把新取的钻井液倒入洁净、干燥并垂直向上的漏斗中，直到刚好注满筛子底部为止。把刻度杯置于流出口下。
b. 移去手指并同时计时，记录注满1000mL刻度杯的时间（单位为s）。 c. 测量并记录钻井液的温度。 2.2.3 校正
按以上步骤测定淡水的马氏漏斗粘度，在(24±3)℃下应为(28±0.5)s。
3 表观粘度、塑性粘度、切力的测定
3.1 仪器
——直读式粘度计：范（Fann）35型或同类产品； ——秒表：灵敏度为0.1s； ——样品杯：350-500mL；
——温度计：量程为(0-100) ℃，分读值1℃。 3.2 试验步骤
a. 将待测钻井液倒入样品杯后放置在仪器的样品杯托架上，调节高度使钻井液的液面正好在转筒的测量线处。在实验室测定时，钻井液在测定前应用高速搅拌器搅拌5min，测定温度应在(24±3)℃（或所需温度范围之内）；在井场，应在尽可能短（如5min之内）的时间内进行，测定温度应与取样位置的钻井液温度接近（温度差值不应超过6℃），并在记录中
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取样位置和钻井液温度。
b. 将粘度计的转速调至600r/min，待读值稳定后读取数值并记录。 c. 将转速调至300r/min，待读值稳定后读取并记录。
d. 如需要，按相同方法读取并记录200，100，6，3r/min的读值。
e. 在600r/min下搅拌10s，静置10s后在3r/min下读取并记录最大读值，再在600r/min搅拌10s，并静置 10min后读值并记录3r/min下的最大读值。 3.3 计算
AV= 1/2ф600 PV=ф600 -ф300
YP=1/2(ф300- PV)= ф300—1/2ф600
G10s=1/2ф3。I G10min=1/2ф3。F
式中：ф600— 600r/min下的读值；
ф300— 300r/min下的读值； ф3。I—静止10s后3r/min下的读值； ф3。F—静止10min后3r/min下的读值。
4 滤失量的测定
4.1 符号及单位
滤失量以FL表示，单位为mL。 4.2 室温中压滤失量
指在室温、压力为690±35kPa（一般近似为0.7MPa）条件下的滤失量。 4.2.1 仪器
——室温中压滤失仪：包括压滤器、支架、垫圈等，并带有压力源；压力器容积为300-400mL，直径76.2mm，高度大于64.0mm，过滤面积为4580±60mm，用耐腐蚀材料制成；
——滤纸：瓦特曼（Whatman）50型或相当的产品； ——秒表：灵敏度为0.1s；
——刻度量筒：容量为10-25mL，分读值为0.2mL； ——钢板尺：刻度值为1mm。 4.2.2 试验步骤
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不同厂家生产的滤失仪外观形状可能略有不同，但试验步骤大同小异，均可参照本步骤执行。
a. 在洁净、干燥的压滤器内放一张干燥的滤纸，将垫圈等按顺序装配好。
b. 将已用高速搅拌器搅拌1min后的钻井液倒入压滤器中，使钻井液液面距顶部为1cm，盖好盖子，将其悬挂在滤失仪的支架上，并把刻度量筒放在滤失仪流出口下面。
c. 迅速加压并计时，所加压力为690±35kPa( 近似为0.7MPa)。压力源可用氮气、二氧化碳气或压缩空气，禁止用氧气。
d. 但滤出时间到30min时，将滤失仪流出口上的液滴收集到量筒中，移去量筒，读取并记录所收集的滤液的体积（单位：mL），同时测定并记录钻井液的温度。关闭压力源，放掉压滤器中的压力，取下压滤器，倒出其中的钻井液，小心取出带有泥饼的滤纸，用水冲去泥饼表面的浮泥，用钢板尺测量并记录泥饼厚度（单位：mm）,观察并记录泥饼质量好坏（硬、软、韧、松等）。
注：如滤失量大于8mL，可测定7.5min的滤失量，其值乘2可得到30min滤失量的近似值，通常情况下应进行30min滤失量的测定。
e. 冲洗并擦净压滤器。
4.3 高温高压滤失量
目前通常是测定三种温度（150℃、150-200℃，200-250℃）条件下，压差为3450kPa失的滤失量。 4.3.1 仪器
——高温高压滤失仪：主要组件是，一个可承受7092-10132kPa压力的钻井液压滤器、一套加热系统、一个可承受3546kPa压力的滤液接受器，并带有压力源、调压器等；
——过滤介质：当测试温度在200℃以下时，用瓦特曼50型滤纸或同类产品；当测试温度在200℃以上时，用戴纳劳依X-5型不锈钢多孔圆盘或同类产品；
——秒表：灵敏度为0.1s； ——金属温度计：量程为0-250℃；
——刻度量筒：容量为25mL或50mL，分读值为0.2mL；
——高速搅拌器：在负载情况下转速为11000±300r/min，搅拌轴装有单个波形叶片，叶片直径为20.5cm，质量为5.5g；带有样品杯，其高18cm，上端直径9.7cm，下端直径7.0cm，
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用不锈钢或耐腐蚀材料制成； ——钢板尺：刻度值为1mm。
4.3.2 150℃HTHP滤失量的试验步骤
a. 把温度计插入钻井液压滤器外加热套的温度计插孔中，接通电源，预热至略高于所需温度（一般高5-6℃）。
b. 将待测钻井液高速搅拌1min后，倒入压滤器中，使钻井液液面距顶部约13mm，放好滤纸，盖好杯盖，用螺丝固定。
c. 将上、下两个阀杆关紧，放进加热套中，把另一支温度计插入压滤器上部温度计的插 孔中。
d. 连接气源管线，把顶部和底部压力调节至690kPa（约0.7MPa），打开顶部阀杆，继续加热至所需温度（样品加热时间不要超过1小时）。
e. 待温度恒定后，将顶部压力调节至4140KPa(约4.2MPa)。打开底部阀杆并计时，收集30min的滤液。在试验过程中温度应在所需温度的±3℃之内。如滤液接收器内的压力超过690kPa(0.7MPa)，则小心放出一部分滤液以降低压力至690kPa(0.7MPa)。记录30min的滤液体积（单位：mL）、压力（单位：kPa）、温度和时间。
f. 滤液体积应校正成过滤面积为4580mm时的滤液体积。如果所使用的的滤失仪的过滤面积为2258mm，则将所得结果乘以2即得高温高压滤失量。
g. 试验结束后，关紧顶部和底部阀杆，关闭电源 、气源、取下压滤器，并使之保持直立的状态冷却至室温，放掉压滤器内的压力，小心取出滤纸，用水冲去泥饼表面的浮泥，用钢板尺测量并记录泥饼厚度（单位：mm）,观察并记录泥饼质量好坏（硬、软、韧、松等）。冲洗并擦净压滤器。
4.3.3 150℃以上HTHP滤失量的试验步骤
试验步骤与4.2.3所述基本相同，不同点有： a. 钻井液液面距顶部距离至少为38mm。
b. 底部回压及顶部压力应根据所需温度选定（见表1），顶部和底部压力差为3450kPa(3.5MPa)。
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钻井液性能测试方法
