钻井液润滑性测定
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钻井液基本性能评价测试方法目录1 钻井液基本性能及其测试 (3)一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验仪器、设备及药品 (3)(一)仪器、设备 (3)(二)药品 (3)四、实验方法及步骤 (3)(一)泥浆比重的测定 (3)(二)泥浆粘度、切力的测定 (4)1、漏斗粘度的测定 (4)2、旋转粘度计测泥浆流变性能 (5)3、泥浆中压失水量及滤饼厚度的测定 (6)4、实验数据记录与分析 (7)5、泥浆高温高压滤失量及滤饼厚度的测定 (7)2钻井液的润滑性 (11)一、实验目的 (11)二、实验内容 (11)三、实验仪器及测试原理 (11)3.1 EP-B型极压润滑仪 (11)3.1.1、工作原理 (11)3.1.2、操作步骤 (12)3.1.3、注意事项 (14)3.2 Fann212型极压润滑仪 (14)3、钻井液抑制性及抑制剂评价实验 (17)一、实验目的 (17)二、实验内容 (17)三、实验仪器及材料 (17)(1)实验仪器 (17)(2)试验材料 (17)四、实验操作步骤 (17)1、岩心回收率实验 (17)2、页岩膨胀率实验 (18)1 钻井液基本性能及其测试一、实验目的通过实验:1)掌握钻井液基本性能指标及其测定方法;2)掌握常规钻井液性能测定仪器使用方法;理解钻井液性能对钻井作业的影响。
二、实验内容1、比重、流变参数(漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、流行指数和稠度系数)、失水造壁(失水量、泥饼)等主要性能的测定仪器结构原理及操作方法。
2、比重、粘度、切力、失水量等性能测定。
三、实验仪器、设备及药品(一)仪器、设备天平、D90-1型电动搅拌机、GJ-1型高速搅拌机、量具、不锈钢尺、秒表、1002泥浆比重秤、1006型泥浆粘度计(漏斗粘度计)、ZNN-D6型电动六速旋转粘度计、SD型多联中压滤失仪、GGS71-B型高温高压滤失仪、XGRL-4A型高温滚子加热炉、定性滤纸等。
2020年10月第36卷第10期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryOct.2020Vol.36No.102021年4月第37卷第4期Apr.2021Vol.37No.4钻井液润滑性评价方法对比研究赵虎中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院(河南濮阳457001)摘要摩阻和扭矩高是长水平井、三维井和长裸眼段井等作业中普遍存在的问题,提高钻井液的润滑防卡能力是解决该问题的主要措施之一。
较为精准地评价钻井液的润滑减磨性,选取合理的钻井液体系和润滑剂成为关键技术。
分析了几种常用钻井液润滑性评价方法的优缺点,结合实际需要,在不同条件下选择合理的评价方法。
关键词钻井液;润滑防卡;评价方法Comparison of Evaluation Methods for Lubricity of Drilling FluidZhao HuDrilling Engineering Technology Research Institute,PetroChina Zhongyuan Petroleum Engineering Co.,Ltd.(Puyang,Henan457001,China)Abstract High friction and high torque is common problem in long horizontal wells,three-dimensional wells and long open hole wells. One of the main measures to solve this problem is to improve the lubrication and anti sticking ability of drilling fluid.It is the key to ac⁃curately evaluate the lubrication and wear reduction performance of drilling fluid and reasonably select drilling fluid system and lubri⁃cant.This paper analyzes the advantages and disadvantages of several commonly used evaluation methods of drilling fluid lubricity, and in practice,reasonable evaluation method should be selected under different conditions.Key words drilling fluid;lubrication for anti sticking;evaluation method赵虎.钻井液润滑性评价方法对比研究[J].石油工业技术监督,2021,37(4):24-27.Zhao parison of evaluation methods for lubricity of drilling fluid[J].Technology Supervision in Petroleum Industry,2021, 37(4):24-27.钻井液润滑性是影响实钻过程中定向顺利、起下钻通畅、电测与下套管成功等的重要因素,尤其是长水平井、三维井和长裸眼段井等对钻井液润滑性提出了更高的要求[1-5]。
钻井液参数测定及维护钻井液在油气钻探中发挥着至关重要的作用,它不仅用于冷却和润滑钻头,还能够控制地层压力、防止井壁塌陷等。
为了确保钻井作业的安全和顺利进行,对钻井液参数的测定和维护显得尤为重要。
本文将探讨钻井液参数的测定方法以及维护的相关措施。
一、钻井液参数测定方法1. 密度测定钻井液的密度是其一个重要的参数,通过测定密度可以确定井底压力,从而提供钻井参数设计的依据。
常用的密度测定方法有静态法和动态法两种。
静态法是通过在实验室中将钻井液置于密度计中测定其密度,此方法测定结果准确,但操作相对繁琐。
而动态法则是使用测密仪检测泥浆中的密度,相比之下操作简单,适用于实际钻井作业中的密度监测。
2. 粘度测定钻井液的粘度直接影响着其在钻杆与井壁之间的润滑性能。
一般采用旋转式粘度计测定钻井液的粘度,通过设置恒定转速,测量流经器两侧的转矩差来计算得到钻井液的粘度数值。
3. 过滤性测定过滤性是指钻井液在通过岩心时所表现出的滤失性能。
通过过滤性测定可以判断钻井液中固相颗粒的尺寸与浓度,进而优化钻井液的配方与性能。
过滤性测定通常采用API滤失仪进行,首先将钻井液置于滤失仪中,然后观察一定时间内滤失液的体积变化,通过计算得到钻井液的滤失速度。
二、钻井液参数维护措施1. 密度维护钻井液的密度要保持在一定范围内,以确保井下气体和油层压力的平衡,并减少地层塌陷的风险。
密度维护的主要手段是通过添加重晶石、钙、钡等重质物质来调整钻井液的密度。
2. 粘度维护钻井液的粘度对钻井工艺和机械设备的运行具有直接影响,需要根据实际情况进行粘度的调控。
常见的粘度维护方法包括调整钻井液的固液比、添加聚合物、增加润滑剂等。
3. 过滤性维护钻井液的过滤性主要涉及液相的过滤速度与固相的尺寸与浓度。
要保持钻井液的良好过滤性,可以采取增加过滤剂浓度、调节粘度、控制井筒饱和度等措施。
总结:钻井液参数的测定和维护对于油气钻井作业的安全和顺利进行至关重要。
通过测定钻井液的密度、粘度和过滤性等参数,可以为钻井工程提供详细的设计依据,同时通过维护这些参数能够保持钻井液的性能稳定,提高钻井效率。
盐水钻井液的腐蚀和润滑性能研究
李斌
【期刊名称】《山东化工》
【年(卷),期】2024(53)9
【摘要】现场钻井过程中,钻井液种类对钻井设备磨损和腐蚀影响甚大。
基于此,评价了自来水、海水、NaCl和HCOOK对金属材料的腐蚀和对钻井液润滑性能的影响。
失重法和电化学法分析钻井液滤液的腐蚀性能。
实验发现,高盐含量促进了
N80钢表面的导电性,且Cl^(-)对金属表面的穿透作用极强,加快金属的腐蚀反应;HCOOK不具有氯化物侵蚀性,降低金属表面的腐蚀速率。
润滑性能评价发现,海水中含有一定量的无机盐,导致海水的摩阻系数大于自来水。
另外,NaCl使钻井液的摩阻系数更大,表明盐的存在,恶化了钻井液的润滑性能。
【总页数】4页(P73-75)
【作者】李斌
【作者单位】中海石油伊拉克有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE254
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中国石油大学钻井液工艺原理实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:实验四钻井液润滑性的测定一.实验目的1. 掌握钻井液润滑性测定仪器的使用和校正方法;2. 掌握钻井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响。
二.实验原理液体类润滑剂通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜,减少钻具对井壁和套管的摩擦;多数固体润滑剂类似细小滚珠,将滑动摩擦转化为滚动摩擦,因而可大幅度降低扭矩和阻力。
三.仪器、药品仪器:1、润滑仪2、NN-D6型旋转粘度3、高速搅拌器4、ZNS型打气筒失水仪5、秒表一只6、钢板尺一个7、20ml量筒一个8、滤纸9、待测泥浆500ml药品:液体润滑剂、固体润滑剂。
四.实验步骤1、接通粘滞系数测定仪的电源,预热15min,并检查电机、清零显示屏工作是否正常。
2、通过手动调节测试板和仪器箱底的升降螺母使仪器测试板水平泡居中。
3、按清零键将数字显示屏归零4、测定基浆的虑失量后,将泥饼平整的放置在测试版上,将长方体滑块以垂直于测试者身体方向,缓慢的放置在泥饼的中心位置。
5、按动电动机按钮。
测试板开始一定速率缓慢的倾斜,直到滑块开始与泥饼出现相对滑动时,记录下此时显示屏的读数。
此读数的正切值即为泥饼的粘滞系数。
6、在基浆中加入4%的固体润滑剂后,按实验步骤4和5测定虑失后泥饼的粘滞系数。
五.数据处理将所得数据及计算结果整理列表,并计算加入基浆后的润滑系数降低率并简要解释原因。
1、实验原始数据如下表一 表一 钻井液润滑性确定项目滤失量/ml 泥饼/mm 润滑仪读数 润滑系数 基浆15.0 1.0 16.0 0.29 基浆+润滑剂 6 2.0 6.0 0.112、计算润滑系数降低率如下润滑系数降低率=基浆润滑剂基浆基浆润滑系数润滑系数润滑系数+-=%62.0629.011.029.0=- 3、原因解释如下润滑系数降低,体润滑剂能够在两接触面之间产生物理分离,其作用是在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜,从而达到减小摩擦、防止磨损的目的。
实验一 钻井液流变模式确定实验一.实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的使用方法。
2. 掌握如何判断钻井液的流型及对应流变参数的计算方法。
3. 比较各流变模式与实际流变曲线的吻合程度,弄清各种模式的特点。
4. 掌握钻井液增粘剂对钻井液流变性的影响。
二.实验原理1. 旋转粘度计工作原理电动机带动外筒旋转时,通过被测液体作用于内筒上的一个转矩,使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。
根据牛顿内摩擦定律,一定剪切速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。
于是,对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。
2. 流变曲线类型、意义。
流变曲线是指剪切速率和剪切应力的关系曲线。
根据曲线的形式,它可以分为牛顿型、塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型。
为了计算任何剪切速率下的剪切应力,常用的方法是使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线,这样,只需要确定两个流变参数,就可以绘出泥浆的流变曲线。
牛顿模式反映的牛顿液体,其数学表达式为:=η·D宾汉模式反映的是塑性液体,其数学表达式为:=0 +ηp·D指数模式反映的是假塑性流体,其数学表达式为:=K·D n 或 Lg=lgK + n·lgD卡森模式反映的是一种理想液体,其数学表达式为:实际流变曲线与哪一种流变模式更吻合,就把实际液体看成哪种流型的流体。
三、 实验仪器及药品1. 仪器ZNN-D6型旋转粘度计、高速搅拌器;2. 药品350ml水、500ml泥浆、增粘剂。
四.仪器使用要点1.检查好仪器,要求;①粘度计刻度盘是否对零。
若不对零,可松开固定螺钉调零后再拧紧。
②检查粘度计的同心度。
高速旋转时,外筒不得有偏摆。
③检查高速搅拌机的搅拌轴是否偏摆。
若偏摆,则停止使用。
2.校正旋转粘度计①倒350ml水于泥浆杯中,置于托盘上,上升托盘,使液面与外筒刻度线对齐,拧紧托盘手轮。
②迅速从高速到低速依次测量。
待刻度盘读数(基本)稳定后,分别记录各转速下的读数Ø.要求:Ø 600=2.0格,Ø 300=1.0格。
中国石油大学钻井液工艺原理实验报告
实验日期:2015.03.23 成绩:
班级:石工12-1 学号姓名:教师:范鹏
同组者:
实验四钻井液润滑性测定
一.实验目的
1. 掌握钻井液润滑性测定仪器的使用方法;
2. 掌握钻井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响。
二.实验原理
液体类润滑剂通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜,减少钻具对井壁和套管的摩擦;多数固体润滑剂类似细小滚珠,将滑动摩擦转化为滚动摩擦,因而可大幅度降低扭矩和阻力。
在斜板倾斜条件下,放在泥饼上的滑块受向下的重力作用,当克服粘滞力后开始下滑,根据牛顿内摩擦定律,设滑块重量为W,其与斜面平行的分力为F,F 即摩擦力,垂直于斜面的力为P,F=Wsinα,P=Wcosα,摩擦系数f=F/P=tgα。
泥饼的摩擦系数即仪器所测的粘滞系数。
三.仪器、药品
1.ZNS型打气筒失水仪一台
2.粘滞系数测定仪一台
3.高搅机一台
4. 秒表一只
5. 钢板尺一个
6. 20ml量筒1个
7.滤纸
8. 待测泥浆泥浆约500ml
四、实验步骤
1.接通粘滞系数测定仪的电源,预热15min,并检查电机、清零及显示屏工作是否正常。
2.通过手动调节测试板和仪器箱底的升降螺母使仪器测试板水平泡居中。
3.按清零按钮将数字显示屏归零。
4.测定基浆的滤失量后,将泥饼平整的放置在测试板上,将长方体滑块以垂
直于测试者身体方向,缓慢地放置在泥饼的中心位置,并静置1min。
5.按动电机按钮,测试板开始以一定速率缓慢的倾斜,直到滑块开始与泥饼
出现相对滑动时,立即记录下此时显示屏的读数。
此读数的正切值即为泥饼的粘
滞系数。
6.取基浆加入一定量的NaCl并高速搅拌10min,按实验步骤4和5测定盐水
泥浆泥饼的粘滞系数。
五、数据处理
确定加入NaCl前后的润滑系数降低或提高率,并简要解释原因并提出简要的对策。
润滑系数提高率=(1.1504-0.0612)/0.0612=17.80 润滑系数提高。
钻井液中加入NaCl后,发生盐侵,会压缩粘土的扩散双电层,使其 电位降低,水化膜变薄,粘土颗粒间形成或增强网架结构,从而导致钻井液粘度、切力上升,摩擦阻力增大。
由此可知为了提高钻井液的润滑性,应该降低钻井液的矿化度。
六.实验总结
通过本次实验的具体操作,我掌握钻井液润滑性测定仪器的使用方法,对钻
井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响有了初步的认识。
最后感谢老师的细心指导!。