溶蚀性地层以氯化钠盐层最为典型，其他还有钾盐、石膏、芒硝、天然碱等。这类地层又称为水溶性地层，它遇到钻井液中的水，就会发生溶解，使钻井井壁溶蚀掉，其结果经常导致井眼超径、垮塌。 对付水溶性地层，主要从两方面入手解决：一是降失水，其原理和方法前面已经介绍过；二是降低钻井液对地层的溶蚀性。在泥浆中加入与地层被溶物相同的物质，使溶解度趋于饱和，就是常用的治理溶蚀的方法。例如在岩盐中钻进，采用盐水泥浆作为钻井液，防塌效果良好。 盐水泥浆是粘土悬浮液中氯化钠含量大于1%，或用咸水（海水）配制的泥浆，它是靠氯化钠的含量较大而促使粘土颗粒适度聚结并用有机保护胶维持此适度聚结的稳定粗分散泥浆体系。依含盐量的高低，分为盐水泥浆，一般含盐量3%～7%；海水泥浆，总矿化度一般3.3%～3.7%和饱和盐水泥浆，氯化钠约 为33%～36%。 盐水泥浆的粘度低，切力小，流动性好，抗盐侵，抑制岩盐地层的溶解，抗粘土侵的能力强，抑制泥页 岩水化膨胀，坍塌和剥落的效果好。 盐水泥浆的配制有两种情况：其一是先用淡水制备分散性泥浆，然后加盐转化为盐水泥浆；其二是直接用咸水或海水配制泥浆。前一种情况相当于盐侵后泥浆的处理，容易配制；后一种情况，由于膨润土和普通粘土在盐水中不易分散，故配浆困难。为此，对于用盐水或海水直接配浆，宜用抗盐粘土，如凹凸棒土， 海泡土等。 1. 由淡水泥浆转为盐水泥浆 淡水泥浆中加入NaCl，随NaCl含量的增加，泥浆性能的变化如图4-20所示。由图看出①NaCl含量小于1%时泥浆粘度，切力和失水量的变化不大，属淡水泥浆的范围；②泥浆中含盐量大于1%时，粘度、切力和失水量随含盐量增大而迅速上升，当含盐量达某一值时（此值依粘土特性而定）、粘度、切力达到最大值；③含盐量超过某一值时，粘度和切力随含盐量的增加而下降，失水量则继续增大；④pH值随含盐 的增加而逐渐下降。 泥浆性能的这种变化，可用以前阐述的双电层原理解释。随着NaCl加入量的增加，泥浆中Na+增多，这样粘土吸附层中阳离子数目增多，由此ζ电位下降，扩散层厚度减小，泥浆由细分散向聚结方向转变，水化膜变薄，粘土颗粒间形成聚结结构，因而粘度、切力上升，由于聚结，水化膜变薄，自由水增多，失水量也上升。当NaCl超过某一值时如图11-20中为3%左右），粘土颗粒聚结明显，分散度下降，致使 粘度切力下降，失水量继续上升。 图11-21 淡水泥浆加NaCl后的性能变化 1-粘度；2-切力；3-失水量；4-pH值（用5%丹宁酸钠处理的普通粘土泥浆）由图11-20的泥浆性能变化看出，若配制NaCl含量1%～3%的盐水泥浆，则泥浆处理应着重于降粘度和切力，而配制含盐量大于3%的盐水泥浆，泥浆处理主要应降失水。 pH值下降的原因，是由于Na+从粘土中把氢离子和其他酸性离子交换下来的结果。 由此，淡水泥浆加盐转为盐水泥浆的配制方法为：①粘土（加碱）预水化，制备淡水粘土悬浮液；②加
2.低密度高强水泥浆体系研究 2.1低密高强水泥浆性能特点 低密度高强度水泥浆的组成确定于物料间的物理化学作用。在油气井钻探行业，为了使得低密度水泥浆性能能够有效发挥，需要选择一种合适的矿物活性材料，通过相关研究发现，如果这种矿物活性材料具有表面光滑致密、颗粒分布填充性好以及比表面积小的特点，那就可以作为发挥低密度水泥浆性的活性材料，除此之外，活性材料本身要具有高强度化学性能。而活性矿物材料具有以上特性，有两处优点：第一，由于其化学性高可以发生自身凝硬性反应；第二，提高水泥浆整体性能。在进行低密度水泥浆的组合配制时，不仅仅要注意矿物活性材料，还要注意减轻材料所占的比重，一般情况下，减轻材料在用于配合低密度水泥浆时往往用量比较大，这样会导致主体胶凝材料水泥所占比重降低，不利于实现水泥浆体系的稳定堆积。而另一方面，为了降低水泥石渗透率，要求水泥浆体系在设计时需要提高固含量，目的是进行紧密堆积以便提高水泥体系强度。不仅如此，减轻材料的选择上，需要达到在球形度好的基础之上挑选表面吸附水量少的要求。 但是，减轻材料往往为惰性材料，而水泥石的强度需要强烈的化学反应，单单靠水泥材料中的活性物质无法支撑，因此，需要选择具有上文所述特性的矿物质活性材料，以便参与水泥水化反应以增加水泥石强度。但是不同类型的减轻剂，大多有两处不同，第一是降低水泥浆密度的原理以及方式不同，第二是与水泥作用的能量不同，两处不同导致减轻剂在参与水化硬化过程中表现出的流动性、稠化性能及强度性能不同。因此，根据上文所述的减轻剂选择表现的不同结果，在油田具体的生产作业过程中，选择减轻剂时，依照现场实际施工所需参数进行选择，选择属性依据分别为“品种”以及“加量”，而本文针对渤海SZ36-1油田海洋地质特点，根据所需参数选择漂珠为减轻剂中最理想的材料。 2.2低密度高强水泥浆体系设计原则 ①水泥密实性原则，此原则主要凸显“密实”，即按照紧密堆积理论，以及颗粒级配原理，根据漂珠和水泥的不同粒径，选择合适加强剂堆积与颗粒之间增加密实感。②充分发生水化反应原则，充分发生水化反应的优点在于提升体系活化能，提高体系强度，主要措施为利用水硬性材料使得水泥中活性材料充分反应。③提升水泥石的综合性能原则，综合性不仅仅体现为水泥体系强度，防窜能力以及防腐蚀能力都是综合性能的一部分，此时应该添加特殊潜在活性材料与水机碱性物质反应。
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Dingle粉煤灰低密度水泥浆体系 随着勘探领域不断向复杂、深部油气藏拓展，固井遭遇的特殊井、疑难井越来越多。其中低压易漏是比较突出的问题，针对低压易漏地层的固井，能否开发出一种兼有多种特性的低密度水泥浆体系来适合复杂井的固井要求是非常必要的。目前，低密度水泥浆多采用添加低密度材料和增加水灰比来降低水泥浆密度。最常用的低密度材料有粉煤灰、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、沥青、矿渣、塑料粉、核桃壳粉、空心微珠、实心微珠、3M微珠等。采用这类减轻剂的优点是，水泥浆密度可降至1.40～1.60g/cm3，用漂珠、微珠可降至1.25～1.45g/cm3，缺点是配成的水泥浆体流动性较差，稠化时间波动大，个别减轻剂（例如空心微珠）价格较高、漂珠不适合高压等。粉煤灰低密度水泥浆同样存在着强度发展慢、密度下限受到限制、体系不稳定等难点，但粉煤灰存在着价格低，具有较好的抗渗透性、抗硫酸盐腐蚀以及良好的经济效益和环保效益等特点，于是我们开展了粉煤灰低密度水泥浆体系攻关研究。 粉煤灰是燃煤火力发电厂煤粉燃烧熔融后排出的粉末状晶体废物，年排放粉煤灰量上亿吨，多年来未被利用的粉煤灰量累计近6亿吨。粉煤灰是具有火山灰特性的微细 灰，主要化学成分为SiO 2和Al 2 O 3 ，次要成分为CaO和Fe 2 O 3 以及少量的MgO等，其粒径 范围为0.5～300μm，密度在2.0～2.5g/cm3之间。由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性，在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。 早在20世纪40年代，美国开始用粉煤灰作油井水泥的减轻剂，至1965年在固井工程中已有年用粉煤灰13万T的记录。其时，水泥浆体采用绝对体积比，粉煤灰与水泥之比一般为1：1，如改为质量比，则为37：47。20世纪80年代末，大港油田将粉煤灰添加进G级水泥中，使浆体密度降至1.50～1.60g/cm3。 目前，许多科研单位对粉煤灰低密度水泥浆体系进行了研究，并且进行了现场应用，对粉煤灰低密度水泥浆体系主要针对低温强度、水泥浆浆稳定性以及水泥浆密度进行了研究。 1、激活剂的研究 目前常用的粉煤灰激发剂有: 碱性激发剂(NaOH、Na 2SiO 3 等) 、硫酸盐(Ca 2 SO 4 、 Na 2SO 4 等) 、纯碱(Na 2 CO 3 ) 、卤化物(NaCl 、CaCl 2 等) ,常用的改性剂为生石灰。一 般加石灰主要是为了提高体系中的CaO/SiO 2 从而提高粉煤灰的活化效率。但是，碱性激发剂的强碱性可能会增加发生过度反应的危险, 氯化物会引起混凝土的钢筋锈蚀。
第二章钻井液体系 目前，国内常用的钻井液体系分为水基、油基和含气钻井液三大系列。水基钻井液因使用方便、配制简单、价格低廉、对环境污染较小而应用广泛；油基钻井液由于其良好的抗泥页岩水化膨胀缩径性能而主要应用于泥页岩水化缩径严重的区块和对油气层保护要求较高的井；含气钻井液主要用于钻易漏的低压底层。 上世纪90年代又成功发展出合成基钻井液、超低渗透钻井液和不渗透钻井液并在大量井现场应用中取得良好的效果。合成基钻井液对环境污染更小，并具有部分油基钻井液的特性，能很好的保持井壁稳定；超低渗透钻井液和不渗透钻井液在防止地层损害和提高油气井产量上有较突出的效果而得到较广泛的应用； 各种钻井液体系是人们在钻井液技术发展过程中不断实践创造和完善的，不要死记硬背，生搬硬套，而应该对其熟练掌握、灵活应用，并在解决所遇到的各种钻井液问题中不断总结，积累并不断的加以完善。 一、膨润土浆（坂土浆） 1、膨润土浆是常用的水基钻井液的基础结构，用于代替清水开钻，形成泥饼以加固上部地层井壁防止冲坏基础和防止井漏；也用于储备钻井液，在钻井过程中各种事故复杂处理后钻井液量不足时用于做配制钻井液的基浆。 2、常规膨润土浆配方： （1）钠膨润土：水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3纯碱+ 6-10%钠膨润土 （2）钙膨润土：水+ 0.3-0.5%烧碱+ 8-12%钙膨润土+纯碱（钙膨润土的6%）配置好水化24小时以后可加入0.1-0.3%的CMC-LV护胶降失水。 土是膨润土浆的基础结构，烧碱用于除去水中镁离子和调节膨润土浆PH值并促进膨润土水化，纯碱用于除去水中钙离子和促进膨润土水化；实际应用中，烧碱和纯碱的加量可根据配浆水中的钙镁离子含量来适当增减调节。 3、配置步骤 （1）清淘干净一个配浆罐，用清水清洗干净后装入配浆水（配浆水要求总矿化度小于1000mg/L ）。 （2）软化配浆水：检测配浆水中钙镁离子含量，根据钙镁离子含量加入纯碱、烧碱除去配浆水中钙镁离子，软化水质，以提高膨润土的造浆率，使配制出的膨润土浆有较 理想的粘度。 （3）室内小型实验，配制小样，检测小样性能。 （4）通过加重泵按实验合格的小样配浆，配浆前应用配浆水排替管线，配好后连续搅拌并用泵循环2-4小时，然后预水化24小时备用。 （5）如有必要，加入一定数量的护胶剂护胶，通常是加入0.1-0.3%CMC-LV或中小分子
实验器材：量筒（或量杯）、石块（或烧锅炉的焦炭）、细线、盐水、天平和砝码、烧杯（或玻璃杯）、清水 1．测金属块的密度 实验步骤 （1）．将天平放在水平桌面上，调节天平平衡． （2）．测出金属块的质量，并把测量值填入表格中． （3）．向量筒中注入一定量的清水，并把测得的水的体积值填入表格中． （4）．将石块用细线拴好，没入水中，测出石块和水的总体积，并把测量值填入表格中．（5）．计算出石块的体积，填入表格． （6）．计算出金属块密度，填入表格． 表格设计 石块的质量 石块放入前水的体积石块和水的总体积石块的体积石块的密度 m（g） 请同学们写出测定盐水密度的实验步骤，并设计记录实验数据的表格． 学生基本写完后，请同学说出实验步骤以及表格设计的内容，教师随时把正确内容写在黑板上，并进行必要的补充、修正。 2．测定盐水的密度 实验步骤 （1）把天平放在水平台面上，调节天平平衡，（这里向同学说明一下，测金属块的密度完成后，只要天平没动，可以不再调节，但如果作为一个独立实验必须有这一步） （2）在烧杯中盛盐水，称出它们的质量，并将测量值填入表格中． （3）把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，测出它的体积，并将测量值填入表格． （4）称出烧杯和杯中剩余盐水的质量，将测量值填入表格． （5）计算出量筒内盐水的质量，记入表格．
（6）求出盐水密度记入表格表格设计 烧杯和盐水的质量 （g）烧杯和杯内剩余 盐水的质量 量筒中盐水质量量筒中盐水的体积盐水的密度 一、教学分析与说明 1．关于实验原理 实验前可与学生讨论如何利用密度公式来测定物质的密度，需要测出哪些量？用什么办法和仪器来测量？启发学生思考，激发兴趣，搞清实验原理和实验方法． 2．在使用量筒时应注意的问题 （1）了解量筒（或量杯）的用途．量筒是实验室里用来测物体体积的仪器． （2）知道量筒的构造，学会判定量筒的最小分度和量程，认识“ml”表示“毫升”，读数时要估读到最小刻度的下一位． （3）量筒一定要放置在水平面上，然后再将液体倒入量筒中． （4）观察量筒里液面到达的刻度时，视线要跟液面相平，若液面呈凹形，观察时要以凹形的底部为准；若液面呈凸形，观察时要以凸形的顶部为准． （5）用量筒（杯）测固体体积的方法叫排液法． 在练习用量筒（或量杯）测液体体积时，两次的测量应让同组的两个同学各测一次．如果分组仪器全部是量筒，应给教师准备一个量杯，让学生看到实物．观察量筒时，可就观察问题提问练习．在视线和凹面相平时，教师应做一个示范动作．滴管是学生第一次使用，也应讲清楚如何使用，尤其是要从量筒中取出液体时应怎样做，让学生思考一下，最好找学生示范一下．测出的水的体积不要倒回烧杯中，做下一个实验时用． 3．关于实验的操作 （1）在测固体的体积时，要让学生弄明白需要记录哪些数据．并把所测得的有关数据填入数据表中，再求出石块的体积和密度． 测固体密度最好用烧锅炉的焦炭，选一些大小形状均合适的（体积最好在20~40cm3之间），事先要蘸上腊，以防吸水．如果用石块，一定要求学生用细线栓牢，否则极易砸坏量筒．要讲清用排液法测体积的做法和这种方法的适用条件．第一，这种物质不能溶于这种液体，若
竭诚为您提供优质文档/双击可除测量金属块的密度实验报告 篇一：密度的测量实验报告 测量盐水和小石块的密度实验报告 课前回顾： 1、在使用量筒时应注意的问题 （1）量筒是实验室里用来测的仪器． （2）量筒的单位一般为“ml”表示，读数时要估读到最小刻度的下一位．1ml=cm=m（3）量筒一定要放置在水平面上，然后再将液体倒入量筒中． （4）观察量筒里液面到达的刻度时，视线要，若液面呈凹形，观察时要以凹形的底部为准；若液面呈 凸形，观察时要以凸形的顶部为准． （5）用量筒（杯）测固体体积的方法叫． 2、 ___________________________________________________ ___叫密度。3、密度的计算公式____________；密度的国际单位是____________。4、水的密度是____________千克/米
3，合____________克/厘米3。实验目的： 1.通过实验进一步巩固物质密度的概念； 2.学会量筒的使用方法。一是用量筒测量液体体积的方法；二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法； 3.学会用量筒和天平测物质的密度。实验原理： 实验一：测量小石块的密度实验器材： 实验步骤：①用天平测出的质量记作m②在量筒中放入的水记作V1 ③用细线拴住金属块将其浸没于量筒中的水中，水的体积记作V2 石块密度的计算式为： 3 3 实验器材： 实验步骤：①用天平测出的质量记作m1②将烧杯中的液体倒入量筒中一部分，体积记作V③用天平测出 的质量记作m2 盐水密度的计算式为：实验记录表格： 第1页 思考： 1、测量盐水密度的实验中，如果测质量时先测空烧杯的质量，再测总质量，最后测得的密度值偏_。为什么？答：
高密度三凝水泥浆体系研究与应用探究 发表时间：2019-07-18T11:00:24.650Z 来源：《科技尚品》2018年第12期作者：董宁宁 [导读] 断块构造定向井存在长油层段、井底温度高、井眼质量差、井径扩大率大、顶替效率差、井下情况复杂不易压稳，固井后有可能导致层间窜流等一系列固井技术难题。文章针对固井技术难题，结合该断块地质特征，提出采用三凝水泥浆体系进行封固的技术思路，经过室内化验与在固井中现场应用，技术思路可以取得良好的固井效果。 中石化中原石油工程有限公司固井公司 1 研究来源 1 .1 基础数据 A井是断块构造上的一口定向开发井，该井设计井深3836m/ 3580m，使用215 .9mm 钻头钻至井深3819m /3580m 完钻，下入 139.7mm 套管固井完井。完钻时泥浆出口温度是73 ℃，最大井斜在33 .1°/3075m处，方位107.9。完井讨论数据为油顶 2876m，油底3767 .8m，地质阻位3788m，返高2650m，套管下深 3815 .52m。泥浆性能如表 1 。 1 . 2 技术难点 （1）油层段长长达 891 .8m，加上出口温度高达 73 ℃，且该区块水层活跃、油水同层，不易压稳，固井后有可能导致层间窜流，对固井水泥浆体系带来严峻的考验；（2）井斜度较大，最大井斜为 33 .1°，套管难以居中；（3）井眼质量差，平均井径244 .1mm，井径扩大率大，达到13 .08 %；（4）井下情况复杂，不易压稳，钻井液密度提高到1 .30g cm3 勉强建立平衡，过高的钻井液密度使得井壁上的泥饼增多，另外顶替效率差。 2解决措施 针对以上技术难点，结合断块地质特征，采取以下措施：1）采用高密三凝水泥浆体系。要使得固井过程中不发生漏失，即 P环3室内化验 3 .1 外加剂的选择 水泥浆的设计原则：（1）较好的稳定性；（2）合适的稠化时间和密度；（3）良好的沉降稳定性和流变性能；（4）较高的强度、较低的失水。选择优良耐高温的外加剂，根据井下温度、压力条件进行流变学设计，严格控制失水量和析水量，要按照流变学来设计和调整水泥浆性能，达到紊流顶替，以提高顶替效率。（1）固井时水泥浆在压力下流经高渗透地层时，将发生"渗透"，水泥浆液相漏入地层，通称为失水，故能够降低油井水泥浆失水量的这种外加剂通称为油井水泥降失水剂，目前主要通过减小滤饼渗透率或提高水相粘度等手段来达到降低失水的目的，根据水泥浆化验及实际生产需要，本井使用降失水剂TW200S 。（2）经过对分散剂的室内化验与长时期的现场应用，发现分散剂是高密度水泥浆的重要组成部分。高密度水泥浆由于水固比低，需要加入分散剂改善水泥浆的流变性能和流动度，本井使用分散剂 TW401S 。（3）在 80 ℃～120 ℃的温度下，采取分段水泥浆固井时需要加入缓凝剂对稠化时间进行调节。（4）对于该井高密度水泥浆体系，还需要加入微硅进行控制析水，以达到固井要求。微硅水泥浆体系具有良好的稳定性。微硅均匀分散，使水泥浆的液相变为稳定的溶胶，水泥颗粒悬浮在液相中，不易沉降，因此微硅水泥浆的析水率极小，具有良好的稳定性。 3 .2 水泥浆压稳设计与水泥浆体系化验 压稳是指固井水泥浆在候凝过程中，环空液柱压力压住高压油气水层，不发生油气水窜。应用三凝水泥体系，采用不同密度的水泥浆，达到压力平衡固井。同时在施工时对水泥浆量要求控制严格，每种水泥浆上返高度要精确计算。 3.3 水泥浆体系化验 根据现场需求进行室内化验，化验条件：温度 95 ℃，压力48MPa ，升温时间 40min。 配方 1（1 #）：油井水泥 D 级+降失水剂 TW200S +分散剂TW401S +缓凝剂 ZH -2 +消泡剂 XP -1 。配方 2（2 #）：油井水泥 G 级+降失水剂 TW200S +分散剂TW401S +缓凝剂 ZH -2 +微硅+XP -1 。配方 3（3 #）：油井水泥 G 级+降失水剂 TW200S +分散剂 TW401S +膨胀剂 QJ -625 +微硅+消泡剂XP -1，水泥浆化验曲线图见图。 4应用效果与结论 经候凝 36h 后测声幅显示 ,实际返高 2593 .4m ,人工井底3795 .0m。3795m～2850m 油层段声幅5 %以内 ,固井质量为优质；其余井段
泥浆的配置方法 旋挖钻孔灌注桩是一项隐蔽性地下连续作业一次性完成的施工技术，特别是在旋挖钻孔期间，在复杂地层地段施工中，为了确保施工质量，要向孔内不断添加在钻孔开工前制作的泥浆来确保使孔壁不发生坍塌。在好的地层段施工（如在黄粘土层地段）进行旋挖钻孔施工可采用清水成孔作业或干成孔作业即成本低而且施工效率高。在特殊地层段施工如砂层（粗砂层和细砂层）、粉砂层、砂岩层、粉质土层、流砂层等等时，工地开工之前都要进行大量膨润土采购进行先期泥浆调制。在使用过程中，还要继续不断地进行泥浆制作，若是遇到含沙量大，砂砾石及流砂的地层施工，这就要求现场管理工人员必须具有良好尽业素质及丰富的施工经验。本文只针对旋挖钻机钻孔泥浆和不同而选用不同地层情况进行论述。 一、旋挖钻孔灌注桩护壁泥浆分类 通常情况下，在施工现场大多是通过人工利用搅拌机械进行膨润土泥浆制造，造浆时灰尘弥漫，不但污染环境且对人身也有一定伤害，所消耗膨润土最少也得用几十吨甚至上百吨，既是用量这么大但护壁效果还是不理想，孔内沉渣量大，普通地层孔内沉渣量也在2~3米是很常见。 膨润土分为钠基土、钙基土和锂基土三种。前两者质量较好，大量用于旋挖钻孔泥浆配制和炼钢铸造中。虽然膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。但对地层适应性较差。 实例：2008年9月两台NCB钻机在某高铁线上施工，该地段为粘土层和泥岩层地质，该施工单位当时选用钠基土按1000kg水：20kg土:8kg碱的配比量进行进场造浆，添加碳酸钠（Na2CO3）进行孔内护壁，受现场其它因素的影响成孔后需等待3~5小时，甚至7~10小时才能进行砼灌注，在现场技术员的严格把关下孔内经过多次清孔后沉渣量控制在10~15cm范围内方可灌注。由于泥岩地层浸泡时间长常造成孔壁踏落，使砼灌注超方大，完工后直接造成经济损失25万元。 目前市面上的造浆材料很多，但钠基土和钙基土在钻孔泥浆上用的较为普遍，其理论用量：为8﹪，即8㎏的膨润土可掺100L的水，对粘质土地层用量可降低3﹪~5﹪，较差的膨润土用量为水的12﹪左右。为了增强膨润土浆液的护壁效果就得配合外加剂来配制泥浆进行护壁。针对上述情况现就对泥浆原料及外用添加剂性能要求详解如下： （一）、泥浆原料粘质土的性能要求 一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50﹪的粘质土制浆，这类地质在我国分布不多，目前土质最好产地是辽宁、山东、河南省份为主。 当采用性能较差的粘质土调制的泥浆其性能指标不符合要求时，可在泥浆中掺入Na2OH3（俗称碱粉或纯碱）、NaOH（氢氧化钠）或膨润土粉末以提高泥浆性能指标。一般碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1﹪~0.4﹪。 （二）、泥浆膨润土的性能、用量和价格 1、钠基膨润土性能分析 钠基土可用在在机械铸造业，造纸业中，农业当中，因它本身具有优良的分散性和膨胀性，高造浆率，低失水率量及胶体性能和剪切稀释能力所以被广泛用在钻井工程当中。目前厂家销售价大约350元/吨左右。2、钙基膨润土性能分析 钙基土的性能与钠基土等同，都具有优良的分散性和膨胀性，但它的造浆率略低于钠基土，低失水率量及胶体性能和剪切稀释能力所以也被广泛用在钻井工程当中。目前厂家销售价大约300元/吨左右。 3．锂基膨润土性能分析 锂基膨润土是根据天然锂蒙脱石的结构性质改性合成的产品，状为含锂铝硅酸盐的白色固体粉状，遇水或乙醇、丙酮等极性溶剂中，形成胶体或充分溶胀使涂料的粘度增强，主要用于各种铸造涂料及多种陶瓷彩釉涂料中，用作基料的悬浮剂、触变剂。用于乳胶漆等日用化工中，用作悬乳体和膏体的触变剂、乳胶稳定剂、增稠剂，还可用作织物上浆料。 （三）、泥浆外加剂的掺量及作用 1、CMC（CarboxyMethylCelluose）全名羧甲基纤维素，可增加泥浆粘性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落
测量小石块和盐水的密度实验报告单 实验目的： 1.通过实验进一步巩固物质密度的概念； 2.学会量筒的使用方法。一是用量筒测量液体体积的方法；二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法； 3.学会用量筒和天平测物质的密度。 实验原理：ρ=m/v 实验器材：天平、配套砝码一盒、量筒、小石块、烧杯、水、细线、盐水 实验一：测量小石块的密度 实验步骤：①用天平测出石块的质量记作m ②在量筒中放入适量的水记作V 1 ③用细线拴住金属块将其浸没于量筒中的水中，水的体积记作V 2 石块密度的计算式为： 实验记录表格： 石块的质量 m/g 量筒中水的体积 V 1 /m l 放入石块后水的体积 V2/ml 石块的体积 （V 2 -V 1 ）/cm3 石块的密度 ρ/(g/cm3) 实验二：测量盐水的密度 实验器材： 实验步骤：①用天平测出烧杯和液体的总质量记作m 1 ②将烧杯中的液体倒入量筒中一部分，体积记作V ③用天平测出烧杯和剩余液体的总质量记作m 2 盐水密度的计算式为： 实验记录表格： 烧杯和液体总质量m/g 量筒中液体的 体积V 1 /ml 烧杯和剩余液 体总质量m/g 量筒中液体 质量m/g 液体的密度 ρ/(g/cm3)
问题思考： 1、在石块的密度测量中为什么要先测质量后侧体积，若先测体积在测质量对结果是否有影响？答：测固体密度时应该先测质量再测体积，若先测体积再测质量可能会因固体上沾有水而使测得的质量偏大，测得的密度也偏大。 2、测量盐水密度时，如果先测空烧杯的质量，后将盐水倒入烧杯，测出总质量，再将烧杯中盐水倒入量筒中，测出其体积。那么求得的盐水密度比真实值偏大（填“偏大”“偏小”“不变”）为什么? 答：将烧杯中的盐水都倒入量筒中时,不管如何细心正确操作，烧杯内壁都会沾有一点盐水，这会导致测量出来的体积比实际值小一点。而烧杯加盐水质量减去空烧杯的质量却是所有盐水的质量，因此计算出来的密度就会比实际值偏大一点。 3、蜡块不沉入水中，如何用天平和量筒测出蜡块的密度？ 答：（1）针压法：用针压进水里,针的体积可以忽略 （2）重物拉拽法：在水底放一重物，加水，记下体积，再把蜡块用线系上,用水底的重物带到水里,记下两次的差,就是腊的体积了。 4、如果物体溶于水，和水能发生化学反应，你该怎么做？ 答：（1）溶于水的可以用酒精汽油等物质代替水。 （2）排沙法.类似于排水法，只不过是用沙来代替水。先把适量的沙倒入量筒摇平，记录体积V1；然后把物体埋入沙中摇平，记录体积V2，则被测物体的体积V=V2-V1。 5、给你一架托盘天平，一只空瓶、水、一杯牛奶，没有量筒，请你想办法测出牛奶的密度，写出实验步骤及牛奶密度的表达式。 答：（1）利用天平测出空瓶子的质量m1； （2）在空瓶中装满水，用天平测出瓶子和水的总质量m2； （3）在空瓶中装满牛奶，再测出盛满牛奶的瓶和牛奶的总质量m3； （4）表达式：牛奶的密度为：ρ 牛奶= 水 ρ m - m m - m 1 2 1 3
钻井液 旋转钻井初期，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。目前，钻井液被公认为至少有以下十种作用： （1）清洁井底，携带岩屑。保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率。 （2）冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命。 （3）平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。 （4）平衡（控制）地层压力。防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染。 （5）悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻。 （6）在地面能沉除砂子和岩屑。 （7）有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。 （8）承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷。 （9）提供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料。 （10）水力破碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。 很久以前，人们钻井通常是为了寻找水源，而不是石油。实际上，他们偶然间发现石油时很懊恼，因为它把水污染了！最初，钻井是为了获得淡水和海水，前者用于饮用、洗涤和灌溉；后者用作制盐的原料。直到 19 世纪早期，由于工业化增加了对石油产品的需求，钻井采油 才逐渐普及。 有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。他们使用一种叫做绳式顿钻钻井的技术，实现方式是先使巨大的金属钻具下落，然后用一种管状容器收集岩石的碎片。中国人在这项技术上比较领先，中国也被公认为是第一个在钻探过程中有意使用流体的国家。此处所讲的流体是指水。它能软化岩石，从而使钻具更容易穿透岩石，同时有助于清除被称作钻
v1.0 可编辑可修改 多种方法测密度整理卷 一、有天平有量筒 1．用天平（含砝码）、量筒、水、细线测不规则金属块的密度。 （对于密度比水小的物体可以采用细钢针压入的方法） ①用天平测出不规则金属块的质量为m ②向量筒内注入适量的水，测出其体积为V1 ③用细线系住被测物体，将其慢慢浸没到量 筒内的水中，测出总体积为V2 ④则被测物体的密度为： 2．用天平（含砝码）、量筒、烧杯测盐水的密度。 ①将盐水注入烧杯，用天平测出烧杯和盐水的总质量为m1 ②将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出示数为V ③用天平测出烧杯与剩余盐水的总质量为m2 ④则被测盐水的密度为： 3、有天平（无砝码）、有量筒-----等质量法 给你天平（无砝码）、量筒、烧杯、足量的水。请你测出酒精的密度 ①把甲烧杯放到天平左盘中，在右盘中放一个相同的乙烧杯，往甲烧杯中倒入适量的水 ②再往乙烧杯中添加酒精，直到天平平衡为止 ③用烧杯分别量出烧杯内和酒精的体积分别为V1、V2 m2 m1 V
v1.0 可编辑可修改 ④则被测酒精的密度为 二、有天平无量筒---—等体积法 3.用天平（砝码）、水、空瓶（或烧杯）测牛奶密度。 ①用天平测出空瓶的质量为m0 ②将空瓶注满水，用天平测出其总质量为m1 ③将水倒净擦干，倒满牛奶，测出总质量为m2 ④则牛奶的密度为： m奶＝m2-m0 V奶＝V水＝ 4. 用天平（砝码）、水、溢杯（或烧杯）测出较大石块的 密度（如有量筒可直接测V排） ①用天平测出石块的质量为m1 ②将溢杯装满水，用天平测出溢杯和水的总质量为m2 ③将石块慢慢放入溢杯中，待水溢出后用天平测出溢杯、 剩余水和石块的总质量为m3 ④则石块的质量为： m石＝m1 V石＝V排＝＝ 三、有量筒无天平 5.给你量筒，足量的水、针。在炎热的夏天请你测出一冰块密度 水 排 ρ m 水 － ρ 3 2 1m m m+ 水 水 ＝ 水 ρ ρ 1 m m m-水 奶 ＝ρ ρ? - - 1 2 m m m m
饱和盐水泥浆配方 一、四川常用饱和盐水泥浆配方 1、 组成 1.04轻浆+5%SMP-2+5%SMC+1%FCLS+1%CMS+0.5%CMC-LV+0.1~0.3%PAC(或 CMCHV)+0.1~0.2%烧碱+0.1~0.2%AS+NaCL 至饱和,视要求加重。 必要时加入0.5~1%RHS 等润滑剂加入0.1%盐结晶抑制剂（井深时必用） 3、注意事项 1）转化前对井浆进行性能调节的同时，高效率地用好固控设备循环除砂8小时，并全面掏罐一次。 2）钻进中用好振动筛和除砂清洁器（密度小于1.60g/cm 3）。 3）固控工作中防因清洗固控设备导致水进入钻井液。 二、已实践饱和盐水钻井液 1、 主要成：坂土基浆中加入聚合物和SMP 护剂，然后加NaCL 至饱和。 2、 主要材料：坂土、纯碱、烧碱、SMP 、PAC-HV 、ABS 表面活性剂（或RH-4清洁器）、 RH-3润滑剂、CMS 、消泡剂、铁铬盐、NaCL 3、 配方方法及加量： 1） 清水+10%坂土 +0.6%纯碱配成新浆予水化8小时以上备用。 2） 新浆稀释成4~5（重量）后加入5%SMP （干粉3%）、0.1~0.2%PAC-HV ，0.2~0.4%CMS, 然后加NaCL 至饱，若粘切过高加0.3~1%FCLS 调至合适，循环中加入清洁器0.2%、润滑剂0.4~0.5%，在此处理中用烧碱调节PH 值到10~11并在钻进中保持。 1）CL -保持在日常维护中的NaCL 补充。 2）失水偏大以SMP 配合CMS ，比例约3：1，配成溶液加入为好，超深井段淀粉效果差时可改用部分PAC-LV 。 3）使用中粘度大多不会偏低，若偏低可用PAC-HV 增粘。 4）补充新浆保持坂土含量，钻盐泥浆由不应补充坂土而应稀释。
第五章《测量石块和盐水的密度》教案 一课前复习？ 1密度？ 2密度的计算公式 思考：若要测出物体的密度要测出哪些物理量呢 ? 实验原理 二实验操作 (一)测固体的密度 实验器材： 天平和砝码 石块 量筒 水 细线 实验步骤 1用天平测出石块的质量 m 2用量筒测出石块的体积 V 3根据公式p =m/v 计算出石块的密度 进行实验将数据填入表格 石块的质量 n (g ) 石块放入前水的体 积V1 (cm3) 石块和水的总体 积 V2 (cm3) 石块的体积V (cm3) 石块的密度 (g/cm3) 练习、某同学用实验测定金属块的密度， 实验操 作结果如下图所示，根据图示的测量情 况填写下列的表格。 部分固体密度表中，查出这块金属块是由 ______________ 制成的。 练习小军测量小石块的密度。他调节天平时指针偏向如图甲所示，为使天平在水平 位置平衡，他应将平衡螺母向 ___________ 端调。用天平测量小石块的质量，右盘 中的砝码质量、 游码在标尺上的位置如图乙所示。用量筒测量小石块的体积如图丙所示，则小石块的密度 wm 表 物密度 铅 113x10? 铜 7.8 x itf 铝 2J x ltf
(二)测液体密度 实验器材： 天平和砝码 玻璃杯 盐水 量筒. 测液体密度的两种方案 采用方案A 测出的p 盐水的值较准确，这是因为方案 大，使得P 盐水的值_ (选填“大”或“小”) 进行实验将数据填入表格: 玻璃杯和盐水的质量 ____________ (g ) 玻璃杯和剩余盐水的质量 ____________ (g 量筒中盐水质量 ____________ (g ) 量筒中盐水的体积 (cm3) 盐水的密度 ____________ (g/cm3) 练习3、小梦同学在 测盐水密度的实验中。 kg/m3。 方案A L 用天平称円盛有盐水的观杯的总质 ■ I 把烧杯申I 分盐水倒入量笑中，別 8^1(申盐水的体积匕 a 称出烧杯和杯中剌下的盐水的总质 Bfnkr FA 4*求出吟=空〒 方案B L 用天平赛出空烧杯的质tm u 2. tfift 杯中倒入ot 水，称出它们的 总 Mt m s ； 3?把烧杯申関盐水倒入录筒申规出量筒 中世水的体积V ； 4*求出卩側=盹「化 B 中，物理量—的测量值误差较 (1 )据图中数据可知，量筒中盐水的质量是 ____ g - ，”体积是 __________ m l ，密度是
实验测量石块和盐水的密度 学校七（）班姓名组别 一、课前尝试 1、测量物体的质量用，测量液体的体积用 2、读取量筒的示数时，视线 二、新知尝试 1、实验一：测量不规则形状的石块的密度 设计实验方案： 2、完成实验并把相关的数据分别填入下表中。 石块的体积 3、实验二：测食盐溶液的密度 设计实验方案： 4相关的数据分别填入下表中。 盐水的质量 米 5、整理实验器材 三、同步尝试 1、小华同学用天平和量筒测某一矿石的密度，现有如下一些实验步骤：①用调节好的天平测出矿石的质量m,②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V l，③根据密度的公式，求出矿石的密度；④将矿石浸没在量筒内的水中，测出矿石和水的总体积V2。他应采用的正确的实验步骤顺序为__ ___，根据正确步骤可求出矿石的密度ρ=_____________（用出现的字母表示），如果先测量矿石的体积再测量质量，测量结果会偏_______ 。
2、小明通过如图所示实验测量牛奶的密度。 (1)调节天平平衡时，指针偏向分度盘中央红线的左侧，此时应向______移动平衡螺母。 (2)他按甲、乙、丙图的顺序进行实验。根据图中数据（未移动游码）可知：牛奶和烧杯的总质量为_______克，牛奶的密度为_______克/厘米3。这样测量的结果会比真实值______。原因是：______ _ 。 (3)为了更加准确地测量牛奶的密度，你认为图中合理的实验顺序为 _______ 四、变化尝试 3．如果要测量不规则木块的密度（密度小于水），应当如何实验？ 4．由于石蜡不能沉入水中，为了测量石蜡的体积，某同学采用下图所示的方法，图中第 (填字母)次实验测量是没有必要的，石蜡的体积是。 五、归纳尝试 通过实验我知道了： 实验测量石块和盐水的密度 1、__①②④③ρ=_m/v2-v1___ _大__ 。 2、 (1) __右_。(2) __120__ _1.2__ ____小。__有部分牛奶无法倒入量筒中，使牛奶体积偏小。(3)乙甲丙(_乙丙甲) 3．解:针压法或重物法。4．AC 5厘米3。
常用泥浆体系介绍 一、聚合物钻井液体系 泥浆体系特点： （1）固相含量低；亚微米粒子比例小，剪切稀释性好，卡森极限粘度低，悬浮携带钻屑能力强，洗井效果好，有利于提高机械钻速。 （2）具有良好的流变性，主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型； （3）钻进速度高； （4）稳定井壁能力强，井径比较规则； （5）对油气层的损害小，有利于发现和保护产层。固相含量少，可减轻固相的侵入，因而减小了损害程度； （6）可防止井漏的发生，由于钻井液固相含量低，在不使用加重材料的情况下，钻井液的液柱压力低，从而降低了产生漏失的压力； （7）钻井成本低；聚合物钻井液的处理利用量较少，钻井速度高，缩短了完井周期。 二、甲酸盐钻井液体系： 1、体系特点： 甲酸盐钻井液体系就是将甲酸与氢氧化钠、氢氧化钾在高温高压反应下制成碱性金属盐，如甲酸钾、甲酸钠、甲酸铯配制成甲酸盐类水基钻井液。 甲酸盐钻井液体系是甲酸盐与盐水钻井液和完井液的基础上发展起来的，因而除了具有盐水钻井液的特点外，还具有其独特特点： ①甲酸盐钻井液由于其强抑制性，可较好的抑制泥页岩水化膨胀和分散，也利于减少钻井液对油气层的损害； ②甲酸盐钻井液医药生物降解，不会造成对环境的损害； ③钻具、套管等金属材料在这种钻井液中的腐蚀性小，有利于延长金属材料的使用寿命； ④不需要加重材料就可配高密度钻井液，甲酸钠、甲酸钾类的水溶液密度分别为1.24g/cm3，1.60g/cm3，甲酸铯水溶液的密度更高达2.3g/cm3，不仅有利于提高机械速度，而且有利于保护油气层； ⑤甲酸盐钻井液的低粘度、高动态瞬时滤失量有利于提高机械钻速；
⑥甲酸盐钻井液具有良好的抗高温、抗污染能力，并可降低所使用的各种添加剂在高温条件下的水解和氧化降解进度。 ⑦缺点：费用高。 2、甲酸盐钻井液配方： 甲酸盐盐水+生物聚合物+降滤失剂（低粘聚阴离子纤维素和烷基丙烯磺酸盐—AMPS聚合物的混合物）+超细碳酸钙（﹤10ｕｍ，作强降滤失剂） 3、甲酸盐钻井液使用范围： ①小井眼深井钻井； ②水平钻井和连续软管钻井、完井 ③高温高压钻井、完井和修井 ④水敏性页岩钻井 ⑤钻储集层 ⑥钻盐层和盐膏层 三、乙二醇类水基钻井液体系 1、乙二醇类水基钻井液体系简介 聚合醇大多是聚乙二醇类产品，有丙烯乙二醇，二丙烯丙二醇、三丙烯乙二醇、及聚丙烯乙二醇、聚乙烯乙二醇和聚甘油。 聚合醇是一种非离子表面活性剂，溶于水，但其溶解度随温度的升高而下降，到达某个温度之后，聚合醇溶液就会变成浊状微乳液，聚合醇部分分解，这时的温度成为浊点，此现象可逆，当温度降低至浊点温度以下时，又会重新溶于水中。聚合醇由于具有以上特点，在当钻井液循环温度高于聚合醇浊点时，聚合醇钻井液发生相分离，不溶解的聚合醇能封堵泥页岩孔喉，阻止滤液进入地层，从而使钻井液与泥页岩隔离，起到稳定井壁的作用；此外聚合醇可在泥页岩表面产生强烈吸附，形成一层吸附层，阻止泥页岩水化、膨胀与分散。 聚合醇的浊点与聚合醇钻井液的化学组成有关，并随其加量及钻井液含盐量的增高而下降，因而可通过选用不同种类的聚合醇，调整聚合醇加量和含盐量来改变浊点温度。 聚合醇钻井液体系中加入钾盐、铝盐等可进一步提高其稳定井壁的效果，，而且加入的聚合醇分子量不能太大，以使其能进入泥页岩的孔喉中，稳定井壁。 2、聚合醇钻井液的优点：
综合练习 1. （04四川）小明同学有一副木质象棋，为了知道该木质材料的密度，他取来一只量筒，盛水后先读出水面对应的刻度值是180mL ，接着他将一枚棋子投入量筒中，稳定后棋子漂浮在水面上，读出水面对应的刻度值是192mL ，最后他用一根细铁丝将棋子按入水中，使其被水完全浸没，稳定后再读出水面对应的刻度值是200mL ，请你根据以上数据，帮小明 同学算出该木质材料的密度，你算出的密度值是ρ= kg/m 3 。 2. (04福建漳州)为了测量牛奶的密度： （1）给你天平（含砝码）、量筒、烧杯，请你写出测量步骤和密度大小的表达式。 步骤： 表达式： ； （2）若给你弹簧测力计、细线、适量的水和一个带盖的轻小塑料瓶，你怎样测量牛奶的密度（要求写出测量步骤） 步骤： 0.6×103 答：⑴步骤：①在烧杯中盛适量的牛奶，用天平测出它们的质量m 1；②把烧杯中的牛奶倒一些进量筒，测出量筒中牛奶的体积V ；③用天平测出烧杯和杯中剩余牛奶的质量m 2； 表达式：V m m 2 1-＝ ρ ⑵步骤：①在塑料瓶中装满牛奶，用弹簧测力计测出牛奶的重G 1，算出牛奶的质量m 1；②倒出瓶中牛奶，然后往瓶中装满水，用弹簧测力计测出水的重G 2，算出水的质量m 2；③把牛奶的质量除以体积算出牛奶的密度。 3.（04泰州）亮亮利用一只量杯（装有适量的某种液体）、一根细线和一只弹簧测力计测量一个形状不规则的固体物块的密度（该物块不吸收任何液体），实验流程如图16所示，根据图示可读出物块重为 N ，物 块的体积为 cm 3 ，计算出物块 的密度ρ物＝ kg/m 3 ，该液体 的密度ρ液＝ kg/m 3 . 2.5 100 2.5×103 1×103 4. （04江苏宿迁）（实验题）现有一只空瓶、水、待测液体、天平和砝码。欲测出这种液体的密度，请你写出： ⑴．主要实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）：