钻井液滤失造壁性测定
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滤失量测定文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-3 滤失量测定3.1 概述3.1.1 钻井液的滤失性能和造壁性能的测定与滤液的性能,如油、水或乳状液含量的测定一样,对钻井液的控制和处理是重要的。
3.1.2 这些性能受到钻井液中的固相类型和含量以及它们之间的物理和化学作用的影响,而这些物理和化学作用又受到温度和压力的影响。
因此,在低温低压和高温高压两种条件下进行试验,而各自需要不同的仪器和技术。
3.2 低温低压试验3.2.1 低温低压试验用仪器a)滤失仪:主体是一个内径为76.2mm,高度至少为64.0mm的筒状钻井液杯。
此杯石油耐强碱溶液的材料制成,并被装配成加压介质可方便地从其顶部进入和放掉。
装配时在钻井液杯下部底座上放一张直径为90mm的滤纸。
过滤面积为(4580±60)mm2。
在底座下部安装由一个排出管,用来排放滤液至量筒内。
用密封圈密封后,将整个装置放置在一个支撑架上。
压力可用任何无危险的流体介质来施加,气体或液体均可。
加压器上应装上压力调节器,以便由便携式气瓶、小型气弹或液压装置等来提供压力。
为获得相关性好的结果,必须使用一张直径为90mm的Whatman No.50或S&S No.576或相当的滤纸。
注:使用小型或过滤面积为一半的滤失仪所得结果与使用标准尺寸滤失仪所得结果不会有直接的相关关系。
b)计时器:时间间隔为30 min。
c)量筒:10cm3 或25cm3。
3.2.2 低温低压滤失量测定程序3.2..2.1 要确保钻井液杯各部件,尤其是滤网清洁干燥,也要保证密封垫圈未变形或损坏,将钻井液注入钻井液杯中,使其液面距顶部至少13mm(以减少二氧化碳对滤液的污染),而后放好滤纸并安装好仪器。
±35KPa)。
在加压的同时开始计时。
3为单位记录滤液的体积(精确到0.1cm3),以作为API滤失量,同时记录钻井液的初始温度,保留滤液用来进行化学分析。
实验8 钻井液高温高压滤失性测定一、实验目的1.掌握钻井液高温高压滤失的测量方法;2.了解温度压力对钻井液造壁性的影响.二、实验仪器设备及药品42型高温高压失水仪,高速搅拌器,高压气源(氮气或空气),秒表,钢板尺,高温高压滤纸,20ml量筒,钻井液200ml。
三、实验步骤1.打开仪器箱取出失水仪,接好减压阀管线并与气源相连,将金属温度表插入加热套,接同电源,调节好控温旋纽,预热加热套。
2.将被测钻井液在高速搅拌器上搅拌1分钟。
3.向钻井液杯内装钻井液。
松开钻井液杯上的固定螺钉,取出钻井液杯盖,拧紧钻井液杯盖上的连通阀杆,按顺序放入密封圈、滤纸、过滤筛网、密封圈,然后装上钻井液杯盖,用内六角扳手拧紧固定螺钉,将搅拌好的钻井液倒入杯中,不宜太多,大约离密封圈20毫米左右,以免钻井液在加热时因体积膨胀堵死钻井液杯盖小孔。
放入密封圈、滤纸、过滤筛网、密封圈、盖上钻井液杯盖,并拧紧固定螺钉。
关闭上下阀杆。
4.将钻井液杯放入加热器内,转动钻井液杯,插入加热套内的固定销子,同时把金属温度计插入到杯内。
观察温度上升情况,在加热钻井液的同时,把减压阀组件和回压接收器组件装到钻井液杯的上下阀杆上。
插入锁紧插销,关闭防气阀及排水阀。
5.打开气瓶,顺时针转动减压阀手柄,使输出压力为0.7MPa,顺时针转动回压接受器减压阀手柄,输出压力为0.7MPa,将上连通阀杆逆时针转动1/4圈,打开进气阀.(注意:下连通阀杆不用打开)。
6.观察温度表是否已到实验温度,若已到,增加工作压力到4.2 MPa,回压压力仍为0.7 MPa,顺时针方向转动下连通阀杆1/4圈,排水处放一量筒,启动秒表记时,此时回压压力慢慢会上升,如果压力过高,打开排放阀卸压(注意:回压压力不应超过 1 Mpa)。
测量30分钟后,测得的滤失量再乘以2,就是该钻井液的滤失量。
7.实验结束后,关闭上下阀杆,退出减压阀及回压接受器减压阀手柄,打开放空阀把剩余的压力放掉。
石油大学〔钻进液工艺原理〕实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:实验二钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定实验一实验目的钻井液仪器的使用和校正方法。
2掌握钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定实验。
3了解钻井液降滤失剂对钻井液滤失量的影响。
二实验原理在滤失介质两端施加一定的压力差,在压力差的作用下,钻井液通过滤失介质发生滤失。
三实验仪器型失水测定仪一台2漏斗粘度计一个3密度计一个4秒表一只、1000ml钻井液杯各一个试纸一盒量筒2个,待测钻井液1000ml—I高搅机一台四仪器使用要点型钻井液密度计将搅拌均匀的钻井液注入杯中齐杯口为止,轻轻将盖旋转盖紧,擦去外溢钻井液,然后将杠杆主刀口置于底座的刀垫上,移动游码,是水平泡与中间两根红线相切,游码左侧边线所对刻度,即为该钻井液的密度〔ρ/cm3〕校正方法:测量清水比重应为,否那么,须增减枰杆末端调节器中的铅粒。
注意:1每测完样品都要把刀口住置于刀架上,保护好刀刃。
2每测完样品都要洗净干钻井液杯。
2、ZNN型漏斗粘度计用清水刷净漏斗,用手指堵住漏斗管口,把充分搅拌的钻井液经筛网倒入漏斗,直至液面到达筛网底部〔700ml〕,放开手指,记录流满量杯〔500ml〕所需的时间,即为钻井液的粘度〔秒〕。
校正方法:2021右时,清水粘度为15±秒。
注意:1保护管嘴,不得用铁丝等硬物穿通。
2测量时,漏斗应垂直放好。
3打气筒失水仪1松开减压阀,关死放空阀,打气使气筒压力答达10M V30= 2V7.5−V sp V15=V sp+C√15V7.5=V sp+C√7.5V15=V sp+C√15V7.5=V sp+C√7.518=V sp+C√1514=V sp+C√7.5V sp= 4.44(ml)C=3.53V t=4.44+3.53√t l2、计算基浆降滤失剂数据如下:以下方程来自于静虑失方程推导V15=V sp+C√15V7.5=V sp+C√7.5将基浆数据代入上述方程11=V sp+C√158.5=V sp+C√7.5解得V sp=2.48(ml)C=2.2可知V t=2.48+2.2√t基浆降滤失剂静滤失量为 ml二、绘图将以上两条静虑失曲线绘制于同一坐标系下可得图一如下:图一实验静虑失曲线三、计算API失水量以下按公式:V30=2V7.5−V sp计算API失水量V30=2V7.5−V sp=2∗14−4.44=23.56(ml)基浆=2V7.5−V sp=2∗8.5−2.48=14.52(ml)V30增粘剂与图一30分钟坐标处读图结果十分一致。
钻井液滤失造壁性能评价方法研究现状钻井液滤失造壁性能评价方法研究现状随着石油勘探和开采的深入,油气藏的探测难度和钻井的复杂性不断增加,如何提高钻井液的效率和安全性是当前石油行业亟需解决的问题之一。
钻井液的滤失及其对造壁性能的影响是一个关键问题,因此,设计一种可靠的钻井液滤失造壁性能的评价方法对于确保钻井作业的高效安全具有重要意义。
钻井液滤失造壁性能的评价方法包括实验室测试和现场进行的钻井试验。
实验室测试是确定钻井液滤失和造壁性能之间关系的基础,而现场实验则更加贴近实际操作环境,能够获得更加准确的数据。
在实验室测试中,采用缓慢增压法(API)和真实时间(RTF)方法来测定钻井液的滤失率。
缓慢增压法是一种简单且经典的方法,运用这个方法时,在一定压力下,钻井液经过滤纸,并以恒定的时间量进行测量,从而得出滤失率。
真实时间法则利用真实时间来评估滤失率,它是一种更精细的方法,能够测定出不同时间点的滤失率,更好地反映了钻井液在不同时间点的滤失情况。
除了确定滤失率之外,还可以利用漂浮球试验来评估造壁性能。
漂浮球试验是一种简便的测试方法,它能够模拟钻井液在油层中的塑性和流变性质,检测出钻井液对井壁的密封性。
在现场实验中,应该采用具有高精度的无线传感器来记录钻井现场产生的不同参数,从而得到更完整的数据。
这些参数包括:钻头的位移量、侧向波动、立体角速度、钻井液柱的压力、流量等。
此外,利用数值模拟,通过在数学模型中对钻井液的滤失和造壁性能进行模拟,得出可靠的数据结果,这是补充实验室和现场试验的有力手段。
数值模拟方法可以在前期设计和优化钻井工艺,确定液相组成,降低钻井液需求和成本的同时,提高试井成功率。
综上所述,钻井液滤失造壁性能评价方法的研究现状主要涉及实验室测试、现场试验以及数值模拟。
目前,研究人员正在探索更加精细化、更加直观的方法,并期待将其应用于实际工程中。
在未来的研究中,应该注重不同测试方法之间的比较和优化,在滤失和造壁性能评价的同时,考虑到钻井液的组成、岩屑排除以及井深等因素,从而为实现更加高效和安全的钻井操作提供更加可靠的技术支持。
中国石油大学钻井液工艺原理实验报告实验日期:2011/5/11 成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:实验二钻井液滤失造壁性的测定一.实验目的1.掌握常用API 泥浆仪器的使用和校正方法;2.掌握钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定实验。
3.了解钻井液降滤失剂对钻井液滤失量的影响。
二.实验原理在滤失介质两端施加一定的压力差,在压力差的作用下,泥浆通过滤失介质发生滤失。
三.实验仪器1.ZNS 型失水测定仪一台2.漏斗粘度计一个3.密度计一个4.秒表一只5.500ml、1000ml 泥浆杯各一个6.PH 试纸一盒7.20ml 量筒2 个,待测泥浆1000ml8.GJ—I 高搅机一台四.仪器使用要点1.ZNB型泥浆密度计将搅拌均匀的泥浆注入杯中齐杯口为止,轻轻将盖旋转盖紧,擦去外溢泥浆,然后将杠杆主刀口置于底座的刀垫上,移动游码,是水平泡与中间两根红线相切,游码左侧边线所对刻度,即为该泥浆的密度(ρ/cm3).校正方法:测量清水比重应为1.00,否则,须增减枰杆末端调节器中的铅粒。
注意:①每测完样品都要把刀口住置于刀架上,保护好刀刃。
②每测完样品都要洗净干泥浆杯。
2、ZNN 型漏斗粘度计用清水刷净漏斗,用手指堵住漏斗管口,把充分搅拌的泥浆经筛网倒入漏斗,直至液面到达筛网底部(700ml),放开手指,记录流满量杯(500ml)所需的时间,即为泥浆的粘度(秒)。
校正方法:20℃左右时,清水粘度为15±0.5 秒。
注意:①保护管嘴,不得用铁丝等硬物穿通。
②测量时,漏斗应垂直放好。
3.打气筒失水仪①松开减压阀,关死放空阀,打气使气筒压力答达10MPa 左右,然后顺时针转减压阀,直到压力表读数为0.7MPa。
②用食指堵住泥浆杯气接头小孔,倒入适量的泥浆,使液面与泥浆杯内槽相齐,放好密封圈(擦干),铺一张干滤纸,拧紧泥浆杯盖。
然后装入三通接头,并卡好挂架及量筒。
③缓慢逆时针转放空阀,当压力表指针开始下降或有进气声时及时打气,使压力保持为0.7MPa,开始打气时开始计时。
中国石油大学钻井液工艺原理实验报告
实验日期:2012.03.26 成绩:
班级:班学号:姓名:教师:
同组者:
实验二钻井液滤失造壁性测定
一.实验目的
1.掌握常用API钻井液仪器的使用和校正方法。
2.掌握钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定实验。
3.了解钻井液降滤失剂对钻井液滤失量的影响。
二.实验原理
在滤失介质两端施加一定的压力差,在压力差的作用下,泥浆通过滤失介质发生滤失。
三.实验仪器
1.ZNS型打气筒失水仪一台
2.马氏漏斗粘度计一个
3.ZNB型泥浆密度计一个
4. 高搅机一台
5. 秒表一只
6. 钢板尺一个
7. PH试纸一盒
8. 20ml量筒1个
9. 滤纸
10.待测泥浆约2000ml
11.降滤失剂500g
四.仪器使用要点
①松开减压阀,关死放空阀,打气使气筒压力达1MPa 左右,然后顺时针旋转减压阀,直到压力表读数为0.7MPa 。
②用手指堵住泥浆杯气接头小孔,倒入适量的泥浆,使液面与泥浆杯内刻度线平齐,放好干燥的密封圈,铺一张干燥的滤纸,将干燥的泥浆杯盖盖好旋紧。
然后装入三通接头并卡好,放好量筒。
① 逆时针旋转放空阀,当压力表指针开始下降或有进气声时,开始计时并及时打气使压力保持为0.7MPa 。
② 分别记录7.5分钟和15分钟后(或其它时间点)的滤失量,取开量筒,顺时针转放空阀,把泥浆杯中余气放尽后,取下泥浆杯。
打开泥浆杯,取下滤纸,放置在平整的桌面上,用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。
⑤假设瞬时滤失量为零,量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。
若瞬时滤
失量不为零,应先按下列方程组求出瞬时滤失量,然后按 计算
API 滤失量。
③ 分别记录7.5分钟和15分钟后(或其它时间点)的滤失量,取开量筒,顺时针转放空阀,把泥浆杯中余气放尽后,取下泥浆杯。
打开泥浆杯,取下滤纸,放置在平整的桌面上,用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。
⑤假设瞬时滤失量为零,量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。
若瞬时滤
失量不为零,应先按下列方程组求出瞬时滤失量,然后按 计算
API 滤失量。
五、实验步骤
1.用高速搅拌器高速搅拌泥浆10分钟。
2.测量泥浆的API 滤失量、泥饼厚度和pH 值
3.在钻井液中加入降滤失剂,重新测定钻井液的性能。
sp V V V -=5.7302sp V V V -=5.73025
.75.71515c sp sp V V c V V +=+
=
六、数据记录
表一 实验记录表
已知
对于基浆来说有如下方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧+=+=5
.74.17154.23c V c V sp sp 解得:
ml c ml
V sp 289.5915.2==
则泥浆常规滤失量为
API 滤失量为ml V V V sp 885.31915.224.1725.730=-⨯=-=。
同理对于基浆+降滤失剂来说有如下方程组:
⎪⎩⎪⎨⎧+=+=5
.74.5150.7c V c V sp sp 解得:
ml c ml
V sp 41.1537.1==
对于基浆+降滤失剂常规滤失量为
API 滤失量为ml V V V sp 263.9537.124.525.730=-⨯=-=
实验现象:刚开始时液滴渗出较快且较为浑浊,随着时间的增长,液滴渗出变缓且变得清澈。
实验结论:通过对以上计算可以看到基浆以及基浆+降滤失剂的API 滤失量、泥5
.75.71515c
sp sp V V c V V +=+=
饼厚度加入降滤失剂后,泥浆的滤失量以及形成的泥饼厚度均减小,说明加入的降滤失剂发挥了降低滤失量以及形成薄而致密的泥饼的作用。
七、实验小结
通过本次试验,我掌握了常用API钻井液仪器的使用和校正方法,掌握了滤失量的测量及瞬时滤失量测定方法,了解钻井液降滤失剂对钻井液滤失量的影响。
,让我对油田化学课堂上讲的性能有了进一步的认识。
实验中需加高压,这要求我们要谨慎认真。
这次试验不仅让我们对理论知识有了直观的认识,还让我们懂得做事要仔细认真,对以后的实验奠定了基础。
最后,感谢老师的悉心指导!。