3 钻井液性能及其测试
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一. 密度(符号:P)1.将密度计底座置于水平面上。
2.用量杯量取泥浆,先测量并记录其温度。
3.在密度计样品杯中倒满泥浆,盖上杯盖,为使样品杯中无气泡,必须使过量泥浆从杯盖的小孔中流出。
4.用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干净样品杯外部。
5.把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码直到平衡(水泡位于中央)。
6.记录数值并清洗仪器。
二. 粘度(符号:Fv,使用马氏漏斗)1.用手指堵住出口,把新取的钻井液倒入漏斗中,直到刚注满筛子底部为止。
2.把刻度杯置于流出口下。
3.移去手指并同时记时,记录流满1000毫升刻度杯的时间(单位:秒)。
4.测量并记录泥浆温度。
5.记录粘度数值并清洗仪器。
三失水(符号:FL)1.在干燥失水仪内倒入泥浆至刻度线处。
2.依次放入垫圈、虞纸装好压盖。
3.把量筒放在失水仪流出口下面,迅速加压至0.7Mpa,在流出第一滴失水时开始记时,至7分30秒停止,记录量筒内失水体积,再乘以2即为此泥浆的API失水。
4.在测试中要及时补气,保持压力稳定为0.69Mpa。
5.记录数值并清洗仪器。
四.粘附系数(符号:K)f45min1.在洁净干燥的失水杯内,先依次放好高压滤纸、尼龙垫圈、塑料垫圈,用U型扳手把压圈拧紧。
2.把失水杯及其底座放置在水平面上,倒入泥浆至刻度线处,盖好杯盖,注意要用专用扳手拧紧。
3.将专用的气管线安装好,量筒放在失水杯下。
4.调整气源压力为3.5Mpa并进气,同时记下时间至30min后,下压粘附盘数分钟至粘住,再开始记下时间至45min后,用专用扭力扳手扳动粘附盘,当粘附盘滑动的瞬间,扭力扳手上扭矩盘指针指向最大的数值,将其记下(N)。
5.数值换算:Kf45min=N×0.845×10-26.关闭气源并清洗仪器。
五. 坂含1.把2ml的钻井液加到盛有10ml水的锥型瓶中。
2.加入15ml(3%)过氧化氢和0.5ml硫酸溶液(2.5mol/L),缓慢煮沸10min,但不能蒸干,用水稀释至50ml。
第五章钻井液钻井液(Drilling fluids)是在旋转钻井时循环使用的流体,包括水基、油基、气基三种类型。
由于绝大多数使用的是液体,少量使用气体或泡沫,因此称之为“钻井液”,又由于最初的钻井液主要是由水和粘土组成,而且粘土一直是钻井液的主要配制材料,因此习惯称之为“泥浆”。
尽管目前钻井液的成本仅占钻井总成本的5~10%左右,但它却是影响钻井工程成败的主要因素之一,井愈深,其重要性愈突出,因此,人们形象地把泥浆比喻为“钻井的血液”。
第一节钻井液性能一.钻井液性能钻井液性能测试与计算的技术指标总共有40多项,但对一种钻井液体系,一般要求测定和相适应的指标常常只是几项或十几项。
测试钻井液性能的方法可参见1993年版API RP 13 B-l《水基钻井液现场测试程序推荐作法》和B-2《油基钻井液现场测试程序推荐作法》以及我国行业标准ZB/TE 13004《钻井液测试程序》。
各项性能的代号及单位见表5-1。
二.钻井液性能的控制1.密度(MW)(1)钻井液密度是单位体积钻井液所含物质的质量,法定计量单位为克/厘米3(g/cm3)或千克/米3(kg/m3),钻井现场也常用其他非法定计量单位,如磅/加仑(1b/gal)或磅/英尺3(fo/f t3),有时则用压力梯度表示,如磅/英寸2/英尺(1b/in2/f t)、磅/英寸2/1000英尺(1b/in2/1000f t)、千帕/米(kPa/m)或者是公斤/厘米2/米(kg/cm2/m)等。
它们之间的换算关系见单位换算表。
(2)钻井液密度的设计应控制在合适的数值上。
一般而言,钻井液密度提高有利于支承井壁,保证井眼的稳定,阻止地层流体流入井筒污染钻井液及引发井涌与井喷,但密度高不利于提高钻进速度。
(3)钻井液密度降低有利于避免井漏,提高钻进速度和减少压差卡钻机率,也有利于产层保护,但密度降低容易引发井涌或井喷。
(4)钻井液密度升高的可能因素是:①加入加重材料。