钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定实验

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中国石油大学(钻进液工艺原理)实验报告
实验日期: x 成绩:
班级: x 学号: x姓名: x 教师:x
同组者: x

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
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,钻井液通过滤失介
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钻井液杯各一个
6.PH试纸一盒
7.20ml量筒2个,待测钻井液1000ml
8.GJ—I高搅机一台

四.仪器使用要点
1.ZNB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: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)用食指堵住钻井液杯气接头小孔,倒入适量的钻井液,使液面与钻井液
杯内槽相齐,放好密封圈(擦干),铺一张干滤纸,拧紧钻井液杯盖。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,见第一液滴时开始计时。

(4)分别记录7.5分钟和15分钟后的滤失量,取开量筒,顺时针转放空阀,把
钻井液杯中余气放尽,取下钻井液杯。

(5)若瞬时滤失量为零,量筒中滤液毫升数的2倍即为API失水;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。

(6)冲净、擦干钻井液杯及杯盖。
4. PH广泛试纸
将PH试纸放到待测酸碱度的样品中浸湿后取出,待其颜色稳定后(大约30
秒),把变色的试纸上侧颜色和标准色对照,估计出钻井液的PH值。

五.实验步骤
1.校正旋转粘度计、漏斗粘度计、比重计。
2.用电动搅拌器充分搅拌钻井液约10分钟。
3.测量钻井液滤失性能。
4.在钻井液中加入钻井液降滤失剂,重新测定钻井液滤失性能。
六.数据处理

该实验原始数据如下

密度g/cm3粘度虑失7min虑失15min泥饼/mmPH
基浆1.03538141849
基浆+降滤失剂1.035388.5110.59

表一 钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定数据汇总

一、计算
1、计算基浆数据如下:
以下方程来自于静虑失方程推导

将基浆数据代入上述方程
解得
可知
基浆静滤失量为4.44 ml
2、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
将基浆数据代入上述方程
解得
可知
基浆+降滤失剂静滤失量为2.48 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:

计算API失水量
与图一30分钟坐标处读图结果十分一致。
四、结论
由对表一数据观察,可知降滤失剂加量微小降滤失剂对泥浆的粘度、密度、
PH影响微弱。
由图一观察可知,降滤失剂的加入使得泥浆虑失量大幅下降,且静滤失量大
幅下降。由表一泥饼数据,可知降滤失剂的加入使泥饼变薄,使泥饼变得致密有
韧性,提高了泥浆虑失产生泥饼的质量。