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钻井液测试操作规程要点

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螺纹处滴漏失,也有利于测试结束后拆卸和清洗仪器。

4.将除泡后的钻井液样品注满蒸馏器样品杯。小心盖上样品杯盖子,使过量的钻井液从盖子上的小孔中溢出以确保样品杯内的样品体积准确。盖紧盖子,擦掉样品杯和盖子外面溢出的样品。要确保擦过的钻井液杯螺纹处仍有一层硅酮润滑脂,且盖子上的小孔未被堵塞。轻轻取下杯盖将粘在杯盖面上的样品刮回样品杯中。

5.将蒸馏器样品杯拧紧到上套筒上,最后将加热棒拧紧至蒸馏器上。 将蒸馏器引流管插入固相箱体侧面小孔内,并把洁净、干燥带液体接收器放置在冷凝器排出口下面。

6.通电加热并观察从冷凝滴下的液体。在收集不到任何冷凝物后,继续加热10min。

7. 蒸馏完毕,切断电源。观察液体接收器内是否有固体物质,如果有,证明钻井液沸溢出样品杯,则必须重复试验。

8.待液体冷却至室温后,读取液体接收器内的水和油的体积。记录所收

9.冷却后,取下并卸开蒸馏器,用刮刀刮净杯内及加热棒上的全部固体成分。 10.试验完毕,将样品杯、量筒等洗净,放置至干燥地方保存。 8

三、计算

1.水体积百分数(%):

Vw = 100×(水体积)/ (样品体积) 式中:Vw 水体积百分数。 2.油体积百分数(%):

Vo =100×(油体积)/ (样品体积) 式中:Vo 油体积百分数。 3.固相体积百分数(%):

Vs =100-(Vw +Vo ) 式中:Vs 固相体积百分数; Vw 水体积百分数;

Vo 油体积百分数。

四、注意事项:

1.蒸馏结束前,温控器指示灯亮表示恒温,以不再有水滴出为准。 2.油和水界面不清时,可加入2~3滴破乳剂以改善其液面清晰度。

(六) 钻井液PH值、含砂量的测定 一、pH值的测定

在测定完钻井液API失水后,用广泛pH试纸在API失水仪的滤液出孔处,使滤液充分浸透并使之变色(不能超过30s),立即与标准颜色比较读出PH值。也可用酸度计进行分析测定。用pH值试纸测定pH值,通常只能测到0.5pH单位,如需精确测定应使用酸度计或精密pH试纸。

二、含砂量的测定

钻井液的含砂量是指大于74μm的颗粒在钻井液中的体积百分数。它是用一套筛网装置进行测定。 1.仪器的主要技术参数

(1)筛子:直径为63.5mm、孔径为0.074mm的200目筛。 9

(2)漏斗:与筛子配套的漏斗。

(3)玻璃测量管:标有钻井液样品体积刻度线,为了直接读出含砂百分数。在此玻璃管上标有0~20的百分数刻度线。 2.测定程序

(1)将钻井液注入玻璃测定管中至“钻井液”标记处。加水至另一标记处。堵住管口并剧烈振荡。

(2)将此混合物倒入洁净、湿润的筛网上。弃掉通过筛网的液体。在玻璃管中再加水振荡并倒入筛网上。不断重复直至测量管干净。冲洗筛网上的砂子以除去任何残余的钻井液。 (3)将漏斗口朝下套在筛网上,缓慢倒置,并把漏斗下口插入到玻璃测量管中。用小股水流通过筛网将砂子冲入测量管中。静置以使砂子沉降。静置1分钟后从玻璃测量管上的刻度读出砂子的体积百分数。

(4)以体积百分数记录钻井液的含砂量,记录钻井液取样位置,比砂子粗的其他固相颗粒(如堵漏材料)也会留在筛网上,应注明这类固相的存在。 注:注意区分砂子与重晶石、处理剂悬浮物。

(七)高温高压失水的测定

钻井液在井下液柱压力与地层压力相差较大时,失水情况与API失水相差较大。由于钻井液配方不同,其变化规律也不一样。为了了解接近井下的钻井液失水和泥饼情况,应按井底实际情况(压差压力、温度)进行测定,目前事实上难以实现。因此规定在3.5MPa的压差和井底预算温度的情况下对钻井液进行测定。常用GGS-42、GGS-71型高温高压失水仪进行测定,测定温度小于等于150℃时用GGS-42高温高压失水仪,测定温度大于150℃时用GGS-71型高温高压失水仪。

一、仪器的主要技术指标

1.电源:电压220V±5%(交流),频率50Hz 2.气源:去油、土、水份等杂质的氮气,压缩空气等,其额定压力应大于5MPa。严禁使用氧气。 10

2 。22.6cm 3.过滤面积:4.增压器的工作压力:3.5MPa。 5.回压器的工作压力:0.7MPa。 7.钻井液杯容量:176毫升 8.接收器(量筒)容量25毫升。

二、温度低于或等于150℃时的操作步骤

1.把温度计插入加热套的温度计插孔中,接通电源,预热至略高于所需温度(高于5~6℃),调节恒温开关以保持所需温度。

2.将待测钻井液高速搅拌10min,关紧底部阀杆,将钻井液倒入钻井液杯中,考虑到样品的膨胀,要注意使液面距顶部至少1.5cm(上刻线处),放好滤纸,盖

好杯盖,用螺丝固定。

3.将钻井液杯上、下两个阀杆关紧,将其放进加热套中,使另一支温度计插入钻井液杯上部温度计的插孔中。

4.将高压滤液接收器连接到底部阀杆上,并在适当位置锁定。

5.将可调节的压力源连接到顶部阀杆和底部接收器上,并在适当位置锁定。 6.在钻井液杯上、下两个阀杆关紧的情况下,把顶部和底部压力调节至690kPa(100psi)。打开顶部阀杆,将690kPa(100psi)压力施加到钻井液上。维持此压力直至温度达到所需温度并恒定为止,钻井液杯中样品加热总时间不应超过1小时。

7.当样品温度达到所需温度后,将顶部压力调节至4140kPa(600psi),打开底部阀杆并记时,收集30min的滤液。在实验过程中温度应在所需温度的±3℃之内。如果在测定过程中滤液接收器内的压力超过690kPa(100psi),则小心从滤液接收器中放出部份滤液以降低压力至690kPa(100psi)。记录30min收集的滤液体积(单位:mL)、压力(单位:MPa)、温度和时间。

3过滤面积时的体积。如果钻井液杯的滤液面45.8cm8.滤液体积应校正为2,则将所得结果乘以2即得高温高压滤失量 积是22.6cm9.试验结束后,关紧顶部和低部阀杆,关闭气源、电源,并从压力调节器放掉管汇压力,松开顶针。 注:钻井液杯内仍有约4140kPa(600psi)压力。 11 10.在确定钻井液杯上、下两个阀杆关紧且全部压力已从压力调节器放掉情况下,取下钻井液杯,并使之保持直立状态冷却至室温(可用水冲洗),放掉杯内压力,而后打开钻井液杯,倒掉钻井液,小心取出滤饼,用缓慢水流冲洗滤饼表面的浮泥。

11.测量并记录滤饼的厚度(单位:mm)及质量好坏(硬、软、韧、松等)。洗净并擦干压滤器。

注:泥饼厚度不乘2。

三、温度高于150℃的高温高压滤失量的测定

温度高于150℃的高温高压滤失量的测定应核对仪器的使用温度和压力,详细阅读仪器使用说明书,否则易出事故。

1.把温度计插入加热套的温度计插孔中,接通电源,预热至略高于所需温度(高于5~6℃),调节恒温开关以保持所需温度。

2.将待测钻井液高速搅拌10min,关紧底部阀杆,将钻井液倒入钻井液杯中,考虑到样品的膨胀,要注意使液面距顶部至少4.0cm,放好合适的滤纸、滤网,盖好杯盖,用螺丝固定。

3.将钻井液杯上、下两个阀杆关紧,将其放进加热套中,使另一支温度计插入钻井液杯上部温度计的插孔中。

4.将高压滤液接收器连接到底部阀杆上,并在适当位置锁定。

5.将可调节的压力源连接到顶部阀杆和底部接收器上,并在适当位置锁定。 6.在钻井液杯上、下两个阀杆关紧的情况下,对顶部和底部施加测试温度下所推荐的回压(见表1)。打开顶部阀杆,将相同回力施加到钻井液上。维持此压力直至温度达到所需温度并恒定。钻井液杯中样品加热总时间不应超过1小时。 7.当样品温度达到所需温度后,将顶部压力在所加回压的基础上增加3450kPa(500psi),打开底部阀杆并记时。在实验过程中温度应保持测定温度的±3℃之

内和合适的回压。如果在测定过程中滤液接收器内的回压开始上升,则小心从滤液接收器中放出少量滤液以降低压力。,收集滤液30min。收集的滤液体积(单位:mL)、压力(单位:MPa)、

8.测定结束后,关紧顶部和底部阀杆,关闭气源、电源,并从压力调节器 12 放掉压力,为防止蒸发,将滤液冷却至少5min,而后小心地放出滤液并记录总体积,同时记录温度压力和时间。要确保滤液有足够的时间从接收器中全部流出。 3过滤面积时的体积。如果钻井液杯的滤液面.滤液体积应校正为45.8cm92,则将所得结果乘以2即得高温高压滤失量积是22.6cm 注:钻井液杯内的压力可能达到6500kPa(950psi)压力,在拆开钻井液杯之前,应保持其直立并冷却至室温(可用水冲洗)。在拆开前放掉杯内压力,否则,可能会导致事故。 10.在确定钻井液杯上、下两个阀杆关紧且全部压力已从压力调节器放掉情况下,从加热套中取下钻井液杯,并使之保持直立状态冷却至室温(可用水冲洗),打开阀杆,放掉杯内压力,而后打开钻井液杯,倒掉钻井液,小心取出滤饼,用缓慢水流冲洗滤饼表面的浮泥,要特别小心保护滤纸。

11.测量并记录滤饼的厚度(单位:mm)及质量好坏(硬、软、韧、松等)。洗净并擦干压滤器。

注:泥饼厚度不乘2。

四、注意事项

1.拆洗时必须先切断气源,同时将钻井液杯的余压全部放掉才能拆开。 2.不能用氧气和天然气加压。

3.仪器管线需定期试压,以保使用安全。 4.加温及其控制系统必须可靠,否则不使用。

5.钻井液失水较大时,测定中途应多放几次滤液。

(八)泥饼粘滞系数(摩阻)的测定

摩阻摩阻0.2—0.35,水基钻井液0.08—0.09,对大部分水基钻油基钻井液摩阻

0.2认为合格,水平井保持0.08—0.1范围内。井液

钻具在井内由于井斜和压差的作用,往往紧靠在井壁的泥饼上。如果泥饼厚,粘附系数大,泥饼与钻具之间在相对运动时的摩擦力就大,就容易产生泥饼粘附卡钻。因此,测定泥饼粘附系数对调整钻井液性能,减少泥饼粘附卡钻有着十分重要的意义。测定泥饼粘滞系数可用NF-1、NF-2型泥饼粘滞系数测定仪测定。 13

一、仪器的主要技术参数

1.气源:6.0MPa。

2.粘附盘面积直径:50.7mm。 3.钻井液杯容量:240mL。 4.工作输出压力:3.5MPa。 5.输出极限压力:5.0MPa。

二、测试程序

1.在钻井液杯滤网上,按顺序放好滤纸、橡胶垫圈和尼龙垫,用U型板手将压圈压在滤纸尼龙垫圈上面旋紧。

2.将下连通阀杠拧紧于钻井液杯底部的螺孔中,使钻井液杯底部四孔对准支架四个销钉安放在支架上。。

3.将钻井液样倒入钻井液杯中之刻线处,把摩擦盘从杯盖中穿过,用加压杆和勾扳手把钻井液杯盖旋紧到钻井液杯上,同时把另一连通阀杠上紧在钻井液杯盖上。

4.在上连通阀杆处连接气源管汇,并调压力至3.5MPa,将20 mL量筒对准下连通阀杆,放在底座上,分别打开上下阀杠(旋转90度)。

5-1.打开上下阀杠加压即开始记录时间。待过滤30min后, NF-1型立即将加压杠扣住支架横梁,将粘附盘下压,直到使粘附盘与杯内滤饼粘实为止(约5min)。 5-2.加压即开始记录时间。待过滤30min后, NF-2型将气压筒装入钻井液杯盖凹槽内并旋转60°左右,旋转卡紧,再把气源三通插入气筒上并锁定,关闭放气阀杆。打开气源至3.5 mPa,压下粘附盘,直到使粘附盘与杯内滤饼粘实为止(约3-5min)。松开顶针,卸掉加压筒上压力,取下气压筒。

6.待粘附盘被粘实45min后,把扭力搬手与内六角套筒一起装入粘附盘六角头部,调整扭力搬手上的刻度盘与指针对准0位置,然后将加压杠槽口卡在二支柱中间,向左或向右搬动扭力搬手,测量粘附盘与开始滑动时产生的最大扭矩值。 7.关闭上下阀杆和气源,打开放气阀杆,排出气源管汇内的余气。卸下气 14 源管汇和三通组件。

8.松开上阀杆,放出杯内余气。打开钻井液杯,清洗仪器,擦干。 注:放出杯内余气时,需用毛巾掩住阀杆,不要对准人。 9.按下式计算泥饼粘滞系数: -3×M(式中:Kf--泥饼粘滞系数;M--最大扭矩,ibf.in) Kf=0.955×10-2×M(式中:Kf--泥饼粘滞系数;M--最大扭矩,N.m)Kf=0.845×10

三、注意事项

1.试验开始应检查仪器、阀杆、垫圈,滤纸等。 2.“O”型密封圈应经常更换。

3.仪器所用粘附盘为主要测量部件,使用时要注意不要伤盘面,保持光滑。

(九) 坂土含量的测定 一、原理

利用坂土能定量吸附亚甲基蓝的原理进行测定。

二、药品

亚甲基蓝溶液 浓度 3.74克/升(消耗1毫升=0.01毫克当量) 双氧水溶液 浓度 3%(质量分数)

/ 浓度 硫酸溶液 升摩尔2.5三、操作步骤

1.将钻井液进行除气灭泡处理。

2.用两毫升注射器取2.0毫升泥浆样加到盛有10毫升水的锥形瓶中 3.加入3%浓度的双氧水15毫升,加入2.5mol/L的硫酸5~10滴(约0.5毫升),

钻井液测试操作规程要点

螺纹处滴漏失,也有利于测试结束后拆卸和清洗仪器。4.将除泡后的钻井液样品注满蒸馏器样品杯。小心盖上样品杯盖子,使过量的钻井液从盖子上的小孔中溢出以确保样品杯内的样品体积准确。盖紧盖子,擦掉样品杯和盖子外面溢出的样品。要确保擦过的钻井液杯螺纹处仍有一层硅酮润滑脂,且盖子上的小孔未被堵塞。轻轻取下杯盖将粘在杯盖面上的样品刮回样品杯中。5.将蒸馏器样品杯拧紧到上
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