钻井液的加重与润滑性测定10
钻井液性能及其测试
8
.
二、钻井液的流变性
钻井液的流变性是指钻井液流动和变形的特性。 该特性通常是由不同的流变模式及其参数来表征的,最 常用的流变模式为宾汉模式和幂律模式 宾汉模式的参数: 塑性粘度(Plastic Viscosity)和动切力(Yield Point) 幂律模式的参数: 流性指数(FLow Behavior Index)和稠度系数 (Consistency Index)
19
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降低钻井液含砂量量有效的方法:
充分利用振动筛、除砂器、除泥器等设备 ,对钻井液的固相含量进行有效的控制
20
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六、钻井液的固相含量
钻井液中全部固相的体积占钻井液总体积 的百分数
固相的组成: 膨润土,石英、长石、重品石,造浆率极 低的粘土 固相含量的高低以及这些因相颗粒的类型 、尺寸和性质均对钻井时的井下安全、钻井 速度及油气层损害程度等有直接的影响
钻井液性能及其测试
1
.
钻井液常规性能包括: 密度、pH值、含砂量、固相含量 流变性(漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动切 力、静切力等) 滤失造壁性(滤失量、滤饼厚度、滤饼性能等) ……
2
.
一、钻井液密度 1.钻井液密度及其在钻井作业中的重要性
1.1 密度(Density) 单位体积钻井液的质量 最常用符号:ρ 最常用单位:g/cm3 1.2 泥浆比重(Mud Weight) 在钻井工程上,钻井液密度 = 泥浆比重
10
.
钻井液流变性的测量
11
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三、钻井液的滤失造壁性
1 钻井液的滤失性 钻井过程中,当钻头钻过渗透性地层时,由于钻井液 的液柱压力一般总是大于地层孔隙压力,在压差作用下 ,钻井液的液体便会渗入地层,这种特性常称为…… 2 钻井液的造壁性 在液体发生渗滤的同时,钻井液中的固相颗粒会附着 沉积在井壁上形成一层泥饼(Mud cake);随着泥饼的逐 渐加厚以及在压差作用下被压实,会对裸眼井壁有效地 起到稳定和保护作用,这就是……
钻井液性能评价测试及设计
钻井液性能评价测试及设计 指导书
郑秀华主编
中国地质大学(北京) 2005 年 03 月编制
第 1 页 共 48 页
前
言
《钻井液性能评价测试及设计指导书》 主要是为勘查技术与工程专业和相关专业四年制 本科生编写的实践用教材,配合《Principles of Drilling Fluids》教材,为《钻井液工 艺原理》课程提供实验和钻井液设计指导。本教材也可作为相关的现场技术人员,尤其是岩 心钻探技术人员、管理人员的参考书。 目前,大学本科教学正在向素质教育转变,本教材理论联系实际,有助于学生掌握知识 和应用知识。本教材有四部分组成:第一部分介绍钻井液基本性能及其测试方法,第二部分 钻井液用膨润土性能评价,第三部分钻井液碱处理及钙、盐污染及处理,第四部分钻井液添 加剂及钻井液体系评价。 本教材从钻井液基本性能出发,针对岩心钻探向深部发展,钻遇地层更加复杂,对钻井 液性能要求更高等问题, 结合近年来的钻井液研究成果, 借鉴油气开发的一些先进钻井液技 术,进行岩心钻探技术钻井液设计,为学生提供实践经验,同时为岩心钻探提供一些成功的 钻井液技术。 钻井液基本性能包括:钻井液密度、钻井液流变性能、钻井液失水造壁性、钻井液固相 含量、钻井液含砂量、钻井液的润滑性。 膨润土性能评价包括:钻井液中膨润土含量、泥浆用膨润土品质评价。 钻井液处理包括:泥浆碱处理,钙、盐侵污染和处理 钻井液添加剂及钻井液体系评价包括:水解聚丙烯酰胺的性能应用、钻井液的抑制性评 价以及各种添加剂在相应体系中作用原理的分析与评价。 本教材第一部分由郑秀华与杨浩编写, 第二部分由郑秀华与李国民编写。 全书由郑秀华 负责统稿。在编写过程中,得到刘选朋、陈立敏、詹美萍、张天笑、刘翠娜等研究生的大力 支持和帮助,在此向他们及其他未提及的研究生们表示衷心的感谢。 限于编者的水平,书中错误和不妥之处在所难免,敬请读者批评指正。
@钻井液性能解析
– n=0.4-0.7
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钻井液流变性与钻井的关系
• 钻井液的流变性与井眼净化的关系
– 实现平板型层流的方法
• 加适量的电解质,提高0
• 加入大分子量的聚合物,提高0、塑
• 强化泥浆固相控制措施,以降低塑
d0
0 /塑 (D d)2 24v 3 0 /塑 (D d)
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钻井液流变性与钻井的关系
当量循环密度和环空密度 当量循环密度:考虑了由于泥浆流动而增加的附加压耗 环空密度:在当量循环密度基础上考虑了由于井筒内岩
屑产生的附加压耗
4
密度和压力平衡
• 钻井液密度的作用
– 平衡地层压力,防止井喷、井漏和钻井液受地 层流体的污染;
– 平衡地层压力,保持井壁稳定,防止井塌; – 实现近平衡钻井技术,减少压持效应,提高机
– 流体静止状态下的静切力悬浮
• 悬浮球形岩屑或加重材料所需要的静切力为:
s (Pa) 5ds (s m ) / 3
• ρs——岩石密度,g/cm3; • ρm——钻井液密度,g/cm3; • ds——球形岩屑颗粒直径,mm
– 如岩• 果屑V—岩的—屑当岩颗量屑粒直体不径积,呈予cm球以3. 形修,正可:根据d体p积相3 等6V的关系计算
– 钻井液的切力是指静切力,其胶体化学的实质是凝胶强 度,凝胶强度取决于单位体积中结构链环的数目和单个
链环的强度。
– 钻井液的动切力:反映层流流动时,粘土颗粒之间及高 聚物分子之间的相互作用力(形成空间网架结构的能
力)。
• 触变性(thixotropy)
– 定义:搅拌后泥浆变稀(切力降低),静置后变性
• 流变参数的调整
– 降低PV:通过合理使用固控设备、加水稀释 或化学絮凝等方法,尽量减小固相含量。
钻井液参数测定及维护
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。
钻井液的滤失与造壁性和润滑性
2、钻井液的滤失及滤饼的形成
在钻井过程中钻井液的滤液损失是必然的,通 过滤失可形成滤饼保护井壁。但是钻井液滤失量 过大,易引起泥岩、页岩膨胀和坍塌,造成井壁 不稳定。此外,滤失量增大的同时滤饼增厚,其 危害是使井径缩小,给旋转的钻具造成较大的扭 矩,起下钻时引起抽吸和压力波动,易造成压差 卡钻。因此,适当地控制滤失量是钻井液的重要 性能之一。
由静滤失方程可知,单位面积上滤失量的 大小与滤饼的渗透率、滤饼两侧的压差、 渗滤时间、滤液粘度以及钻井液中固相的 类型和数量等因素有关。其中渗滤时间和 压差是与滤饼本身性质无关的操作条件因 素。提高滤液粘度虽可降低滤失量,但这 与钻井液流变性要求是矛盾的。因此,可 以说调整钻井液滤失量大小的主要途径是 调整滤液的渗透率。
这一使钻井液中的颗粒在井壁和地层中形 成以下三种分布。
①井壁上的外滤饼;
②进入地层的颗粒形成的内滤饼;
③钻井液瞬时滤失时形成的初损侵入带, 这些颗粒经过运移将阻塞地层孔隙伤害产 层。
因此,要形成低渗透率、滤失量小的滤饼, 在钻井液配制时必须具备两个条件:
(a)合理的多级分散的颗粒分布:
⑵滤饼形成过程
在现场是利用滤失量测定仪来测定滤失量的。测定中, 在浆杯中的钻井液经过滤纸而流出。在滤饼形成前滤液 流出的速度较快,1~2秒钟后,滤液流出的速度渐渐变 慢,经过一定趋于匀速。滤饼形成前经过滤纸的滤失称 为瞬时滤失(也称初损),此间的滤失量称为瞬时滤失 量。在钻经渗透性的地层时也存在这一过程。为减少瞬 时滤失量,钻井液中需要含有适当大的固相颗粒来桥堵 岩石孔隙,当这些较大的颗粒在岩石孔隙喉处形成桥堵 后,较小的颗粒再堵塞在较大颗粒之间所形成的孔隙中, 一直进行下去,直至小的溶胶颗粒将滤饼的小孔隙堵死, 这时只有水分才能渗入地层。
盐水钻井液的腐蚀和润滑性能研究
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
【相关文献】
1.Mack T-12发动机试验润滑油铅腐蚀性能研究
2.铝板带轧制油润滑性能与腐蚀性能相关性研究
3.VN基自润滑涂层的腐蚀性能研究
4.无铬达克罗润滑防腐蚀封闭涂层的制备与性能研究
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钻井液加重计算公式
钻井液加重计算公式
钻井液是在油气井钻探过程中使用的一种特殊液体,它在控制井孔压力以及冷
却和润滑钻头的作用上起着重要的作用。
钻井液的加重是指向井内施加额外的压力,以控制地层压力并避免井喷事故的发生。
下面我们来介绍钻井液加重的计算公式。
钻井液加重计算公式如下:
加重(ppg)= (土重(lb/ft³)- 水重(lb/ft³))/ 0.052
其中,土重是指钻井液中使用的钻井用土或其它重质材料的密度,以磅/立方
英尺(lb/ft³)为单位。
水重是指纯水的密度,同样以磅/立方英尺(lb/ft³)为单位。
通过上述公式,我们可以计算出钻井液的加重,以确保井孔内的静压能够抵抗
地层压力,并确保井筒的稳定性。
这在钻井工程中十分重要,因为井喷事故可能会对人员和设备造成严重威胁。
需要注意的是,钻井液加重计算公式中的单位必须保持一致。
通常情况下,土
重和水重的单位都是磅/立方英尺(lb/ft³)。
如果在使用中遇到不同的单位,需要
进行单位换算以确保计算结果的准确性。
综上所述,钻井液加重计算公式是帮助我们确定钻井液中重质材料含量的工具。
通过合理的加重设计,我们可以确保井筒的稳定性,并防止井喷事故的发生。
在实际操作中,操作人员需要根据地层情况和工程要求合理选择钻井液的加重,确保钻探过程的安全和高效。
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免了设计政治内容。
钻井液性能及其测试
烧碱(即工业用NaOH)是调节钻井液pH值
的主要添加剂,有时也使用纯碱和石灰。
在常温下,它们的水溶液具有如下的pH值:
10% NaOH 溶液,pH=12.9; 10% Na2CO3 溶液,pH=11.1; 饱和Ca(OH)2溶液,pH=12.1。
通常使用pH试纸测量钻井液的pH值,如要
二、钻井液流变性
钻井液的流变性是指钻井液流动和变形的特性。
该特性通常是由不同的流变模式及其参数来表示的,最
常用的流变模式为宾汉和幂律模式。其中宾汉模式的参 数为塑性粘度和动切力;幂律模式的参数为流性指数和 稠度系数。此外,漏斗粘度表观粘度和静切力等也是钻 井液的重要流变参数
由于钻井液的流变性与携岩、井壁稳定、提高机械钻速
钻井液性能及其测试
崔克敏
同学们好: 钻井液是钻井过程中在钻具管内和钻具与 井壁的环形空间中流动的一种工作液。有钻井 的血液之称。最初常用粘土和水配制而成,故 又称“泥浆”。钻井液常规性能包括:密度、 流变性(漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动 切力、静切力等)、滤失造壁性(滤失量、滤 饼厚度、滤饼性能等)、pH值、含砂量等。 在钻井生产中,掌握好钻井液的常规性能,对 钻井生产起着至关重要的作用,作为一名钻工 不但要了解每口井的钻井液性能要求,还要学 会正确地测量钻井液性能,这节课的重点讲解 如何测量钻井液的性能,采用的是现场操作和 动画、文字演示的方法,其主要内容如下:
苏式漏斗粘度计
该粘度计由漏斗和量
筒组成。构造如图。 量筒由隔板分成两部 分,大头为500ml,小 头为200ml,漏斗下端 是直径为5mm,长为 100mm的管子。
动画演示钻井液漏斗粘度的测定
旋转粘度计
中国石油大学华东-钻井液润滑性的测定实验报告
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。
第四章钻井液的滤失和润滑性能
影响钻井液滤失量的因素
瞬时滤失 瞬时滤失时间很短。其滤失量—般占总滤失量 的比例不大。但对于固相含量低、分散和水化很好 的不分散低固相钻井液,瞬时滤失占的比例则较大。 对于相同的钻井液,如果渗滤介质不同,其瞬时滤 失量也是不同的。 影响瞬时滤失的因素主要有压差,岩层的渗透 性,滤液的粘度,钻井液中固相颗粒的含量、尺寸 和分布,水化程度以及钻井液在地层孔隙人口处能 否迅速形成“桥点” 。
影响钻井液滤失量的因素
动滤失的影响因素 (1)钻井液流动的影响 钻井液在循环流动中的滤失过程称为动滤失。影响 动滤失的因素与静滤失类似。不同之处是动滤失还与钻 井液流动有关,表现为剪切速率和钻井液流态对动滤失 的影响。在动滤失条件下、泥饼的增长受到钻井液冲蚀 作用的限制。当岩层的表面最初暴露时,滤失速率较高、 此时泥饼增长较快,但随着时间的推移,泥饼的增长速 率减小了,直到最终等于冲蚀影响的速率。此后、泥饼 厚度将不再发生变化。根据达西定律得到的滤失率表达 式积分,得到如下动滤失方程:
钻井液的滤失与造壁性
若钻井液中细粘土颗粒多,
而粗颗粒少,则形成的泥饼薄
而致密,钻井液滤失量则小。 反之粗多而细颗粒少,则形成 的泥饼厚而疏松,钻井液的滤 失量则大。 钻井液的滤失量以及泥饼 的厚度还和压差、井下温度以
及岩石的性质有关。
井内钻井液滤失的全过程
钻井液在井内发生滤失的全过程由三个阶段组成, 与此相对应的三种滤失量分别称为瞬时滤失量、动滤 失量和静滤失量。 瞬时滤失(Spurt loss) 从钻头破碎井底岩石,形成新的自由面的瞬间开始, 钻井液开始接触新的自由面,钻井液中的自由水便向 岩石孔隙中渗透,直到钻井液中的固相颗粒及高聚物 在井壁上开始出现泥饼,这段时间的滤失称为瞬时滤 失。 瞬时滤失特点:时间短、井底岩石表面尚无泥饼, 滤失速率很高,亦称初滤失。
新版钻井液工题库高技(含答案)
(五)高级技师部分1、铬黑T在pH值为( A )时呈蓝色。
A、8~11B、9~12C、9~11D、8~102-浓度时,应先加入金属离子作沉淀剂,以沉淀待测离子,过量的沉淀剂应用( B )2、在测定SO4滴定。
A、EDDAB、EDTAC、铬黑TD、AgNO33、在测定Ba2+的浓度时,如果缺少变色敏锐的指示剂,可加入过量的EDTA溶液,与Ba2+络合后,用铬黑T作指示剂,再用( B )标准溶液反滴定过量的EDTA。
A、Ca2+B、Mg2+C、Al3+D、K+4、计算机网络涉及( A )和计算机两个领域,是两者紧密结合的产物。
A、通讯B、信息C、数据D、传输介质5、计算机网络的基本功能概括地说有( B )。
A、2方面B、4方面C、6方面D、8方面6、计算机网络共享资源包括硬件资源、软件资源和( C )与信息资源。
A、通信B、信息C、数据D、计算机7、计算机网络一般由工作站、( B )、外围设备和一组通信协议组成。
A、集线器B、服务器C、适配器D、交换机8、下列环节中( A )是为网络中各用户提供服务并管理整个网络的,是整个网络的核心。
A、服务器B、适配器C、交换机D、工作站9、计算机网络按( A)划分为局域网、城域网、广域网及互联网。
A、距离B、拓扑结构C、信息传送方式D、适用范围10、调制解调器的功能是( A)。
A、把数字信号和模拟信号互相转换B、把数字信号转换为模拟信号C、把模拟信号转换为数字信号D、防止外界病毒进入计算机11、Internet是一个( B )。
A、大型网络B、网络的集合体C、计算机软件D、国际性组织12、中断与因特网的连接称为离线,也称为脱机,脱机后用户将不能(D )。
A、浏览网页B、编辑网页的源文件C、阅读电子邮件D、搜索网络信息13、WWW是( B )的缩写。
A、Word Wide WebB、World Wide WebC、Work Wide WebD、Worst Wide Web14、WWW浏览器是一种用于访问( C )的客户端工具软件,其作用是整理、存储各种网络资源。
高密度钻井液加重剂的研究
5 1g c ,均 为 棕 色 或 黑 褐 色 粉 末 。 因 它 们 的 . / m。
液 的 流 变性 ; 通 过 对 加 重 剂 表 面 进 行 改 性 ,
可 以 改善 加 重 剂 的 悬 浮 性 和 降 低 对 流 变性 的 影 响 。 通 过 “ 时 ” 分 离 、 回 收 , 可 以 大 大 实 降 低 高 密 度 钻 井 液 的 成 本 和 减 少 钻 井 液 废 弃 物 。加 重 剂 的 加 重 性 能 优 化 以及 经 济 高 效 回
~
和 方 铅 矿 粉 等 。加 重 剂 的 加 入 使 钻 井 液 固 相
含 量 增 加 ,从 而 导 致 钻 井液 的 流 变性 、 滤 失
造 壁 性 和 润 滑 性 变 差 。 基 于 “ 积 理 论 ” 堆 , 通 过 优 化 加 重 剂 粒 径 级 配 可 改 善 高 密 度 钻 井
密 度均 大于 重 晶石 ,故 可用 于配制 密度 更高 的钻井 液 。如果 将某 种钻 井液 加重 至某一 给定 的密 度 ,当
选 用 铁 矿 粉 时 ,加 重 后 钻 井 液 中 的 固相 含 量 ( 用 常
体 积分数 表示 )显 然要 比选 用重 晶石 时低一 些 。加
重 后 固 相 含 量 低 有 利 于 流 变 性 能 的 调 控 和 提 高 钻
可用 于配制 超 高密 度钻 井 液 ,以控制 地 层 出
现异 常高压 。由于该加 重剂 的成本 高 、货源 少 ,一 般 仅 限于在 地层 孔 隙压 力 极 高 的 特殊 情 况 下 使用 。 如我 国滇 黔桂 石 油 勘 探 局 在 官 3井 上 使 用 了 方 铅
矿 , 配 制 出 密 度 为 3 0g c 的 超 高 密 度 钻 井 液 。 . / m。
钻井液
加入一定数量的发泡剂,利用气体充入钻井液中降低钻井液的密度;
混油;
钻低压油气层时选用气体钻井液。
这几种降低钻井液密度的方法中以第一种方法最常用。
(1)流变性与悬浮携带岩屑和净化井眼的关系:
钻井液粘度的作用是将井底的钻屑有效的携带到地面,这是关系到能否安全快速钻井的问题。实践表明:钻井液粘度、切力越大,钻井液悬浮和携带岩屑的能力越强,井眼的净化效果越好。反之钻井液粘度、切力降低,钻井液悬浮和携带岩屑的能力变差,井眼的净化效果差。
钻井液的静切力:其胶体化学的实质是胶凝强度,即表示钻井液在静止状态下形成的空间网状结构力的强弱。其物理意义是:当钻井液静止时,破坏钻井液内部单位面积上网状结构所需的剪切力。用TS表示,单位是Pa(帕)。通常用初切力和终切力来表示静切力的相对值。初切力是钻井液在经过充分搅拌后,静止10s测得的静切力值,用T10s表示;终切力是钻井液经过充分搅拌后,静止1 min测得的静切力的值,用T1min表示。
钻井液的动切力:其反映的是钻井液在层流时,粘土颗粒之间及高聚物分子之间相互作用力的大小,即钻井液内部形成的网状结构能力的强弱。用YP表示,单位是Pa(帕)。
粘度是泥浆流动难易程度的指标。它反映泥浆流动时,其内部摩擦阻力的大小。摩擦阻力包括液体之间、粘土颗粒之间以及粘土颗粒与液体之间的磨擦阻力,并且也有泥浆结构的影响。一般静切力大的泥浆,其粘度也高。
钻井液工艺要求钻井液的含砂量越小越好,一般控制在0.5%以下,否则会造成以下危害:
使钻井液密度升高,造成机械钻速下降;
使滤饼的摩擦系数增加,易造成粘附卡钻;
使滤饼的渗透性增强,造成滤失量增大,易使井壁垮塌;
使滤饼厚且松散,易造成起下钻遇阻遇卡,电测一次成功率降低,固井质量不好等;
钻井液性能评价测试doc
钻井液性能评价测试doc 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 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。
(⼆)药品膨润⼟粉、碳酸钠(Na2CO3)四、实验⽅法及步骤(⼀)泥浆⽐重的测定1、仪器:1002型泥浆⽐重秤(液体密度计)2、测定步骤校正⽐重秤:先在泥浆杯中装满清⽔,盖好杯盖,将盖上及周围溢出的清⽔擦⼲后,再将⽐重秤横梁置于⽀架上,移动游码⾄⽐重为1.00的刻度处。
钻井液的配置标准
钻井液的配置标准
钻井液是一种在钻井作业中必不可少的液体,它在钻井过程中起着冷却、润滑、承压、控制井壁稳定等多种作用。
为了使钻井液能够发挥最佳效果,在其配置过程中需要遵循以下标准:
1. 密度标准:钻井液的密度需要与井壁的压力相匹配,以达到
承压的效果。
密度的标准值应该根据钻井地层的压力和井深来确定。
2. 粘度标准:钻井液需要具备一定的粘度,以确保沿井壁形成
一层稳定的薄膜,避免井壁塌陷。
粘度标准应根据钻井地层的类型来决定。
3. pH值标准:钻井液的pH值需要保持在一定范围内,以避免
对岩石和井管的腐蚀。
pH值标准通常在7-10之间。
4. 水硬度标准:水硬度会影响钻井液的稳定性和效果,一般来说,水硬度应控制在150 mg/L以内。
5. 过滤性能标准:钻井液的过滤性能需要达到一定标准,以避
免井底出现泥饼或者钻头被堵塞。
通常来说,过滤性能应该达到10-20μm。
以上就是钻井液的配置标准,只有在严格遵循这些标准的基础上,才能够制备出优质的钻井液,确保钻井作业的成功进行。
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实验10 钻井液的加重与润滑性测定
一、实验目的
1.掌握钻井液加重方法。
2.熟悉钻井液润滑性测定方法。
二、实验原理
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=Wsin α,P=Wcos α, 摩擦系数f=F/P=tg α。
泥饼的摩擦系数即仪器所测的粘滞系数。
三、实验仪器设备及药品
泥饼粘滞系数测定仪,搅拌器,电子天平,1000ml 塘瓷量杯,重晶石粉。
四、实验步骤
1.将钻井液高速搅拌3分钟,立即测加重前钻井液性能(密度,塑性粘度,动切力,滤失量、泥饼粘滞系数),注意先测塑性粘度、动切力,后测密度、滤失量、泥饼粘滞系数,要求每个数据测一次,如有疑问测第二次。
2.钻井液的加重
(1) 加重剂用量的计算:
v
w ⨯⨯--=
32
31
2ρρρρρ
其中:W —需加重剂的重量,吨;
ρ1—加重前钻井液密度,单位g/cm 3; ρ2—加重后钻井液密度,单位g/cm 3; ρ3—加重剂的密度,单位g/cm 3;
V —所要加重的钻井液体积,单位m 3。
(2) 在电子天平上称好所需的加重剂,将钻井液在搅拌器上搅拌,边搅拌边加入加重剂,以防加重剂在钻井液中成为块状。
大约搅拌10分钟即可,测加重后钻井液性能,方法同上。
2.钻井液润滑性(泥饼粘滞系数)测定 (1)滑块测试方法:
a.按下电机按钮使滑块处于水平位置,调整外壳底座,使水平泡居中,再开启
电源开关,数字管全亮,按下清零按钮使显示为零。
b.将API失水的泥饼放在滑板的平面上。
c.将滑块轻轻放在泥饼上,静置一分钟。
d.开启电机开关,使滑板翻转,当滑块开始滑动时,立即关闭电机,读取显示
的角度,查表得到泥饼粘滞系数并记录。
e.重复步骤c、d,再测一次并记录,两次结果取平均值。
(2).滑棒测试方法
略。
五、原始数据记录格式
注:表中的加重剂加量指100ml钻井液的加入量(克)。
六、思考题
1.比较加重前后钻井液性能的变化。
2 简单回答泥饼粘滞系数的大小与钻井工作的关系。