固相含量分析
钻井液常规性能测试、盐侵、固相含量测定实验讲义方案
实验四钻井液常规性能测试一、实验目的1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法；2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法；3、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理；4、掌握钻井液密度的测定方法；5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法。
二、实验原理及测定方法1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算（1）六速旋转粘度计的结构和工作原理六速旋转粘度计（图4-1）是以电动机为动力的旋转型仪器。
被测液体处于两个同心圆筒间的环形空间内。
通过变速传动外转筒以恒速旋转，外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩，使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度，依据牛顿定律，该转角的大小与液体的粘度成正比，于是液体粘度的测量转为内筒转角的测量。
记录刻度盘的表针读数，通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。
图4-1 六速旋转粘度计及变速拉杆（2）六速旋转粘度计的使用方法①接通电源，拨动三位开关至高速位置，待外筒转动后，将变速拉杆的红色球形手柄（手柄位置与转速的选择如图4-1）放置在最低位置，此时外筒转速即为600rpm。
观察刻度盘是否对零（若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧）、外筒是否偏摆（若偏摆，应停机重新安装外筒）。
检查调速机构是否灵活可靠。
②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线（此处钻井液的体积为350ml），立即置于托盘限位孔上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
迅速从高速（600rpm）到低速（300rpm）依次测量。
待刻度盘读数稳定后，记录两个转速下的读数Ф。
③实验结束后，关闭电源，松开托盘手轮，移开泥浆杯，倒出泥浆。
左旋卸下外转筒，将外转桶和内筒清洗后擦干，将外转筒安装在仪器上。
（3）粘度和切力的计算方法表观粘度AV＝0.5*Ф600，单位：mPa.s；塑性粘度PV＝Ф600－Ф300，单位：mPa.s；动切力YP＝0.511*（2*Ф300－Ф600），单位：Pa。
固相含量测定仪使用方法
固相含量测定仪使用方法To use a solid phase content analyzer, first ensure that the instrument is properly set up and calibrated according to the manufacturer's instructions. Make sure all connections are secure and the power source is reliable. 确保仪器的设置是正确的并根据制造商的指示进行校准。
确保所有连接是牢固的并且电源是可靠的。
Next, prepare your sample for analysis by accurately weighing the solid phase material. Ensure the sample is representative of the material you are testing and is free from any contaminants that could affect the accuracy of the results. 接下来，准备好要分析的样本，精确称量固相材料。
确保样本代表您要测试的材料并且没有任何可能影响结果准确性的污染物。
Once your sample is prepared, carefully load it into the sample chamber of the solid phase content analyzer. Make sure the sample is evenly distributed and properly positioned for accurate analysis. Experiment with different loading techniques to ensure consistent results. 样本准备好后，仔细地将其加载到固相含量分析仪的样品室中。
钻井液固相的数学分析
钻井液固相的数学分析非加重钻井液的固相分析1．连续相全部是水时，有V l = 0.625（ρm －1）【V x (某种固相的百分数%)=(ρm-1)/(ρx-1)】2．连续相中混有部分油时，有V l = 0.625（ρm －1－ρo V o ）3．特殊情况下，当体系中的固相全部为重晶石时，有V h = 0.3125（ρm －1）式中：V l —低密度固相的体积百分数，%；V h —高密度固相的体积百分数，%；ρm —钻井液密度，g/cm 3；【ρx —某种固相或加重剂的密度】ρo —油的密度，一般取0.84 g/cm 3；V o —液相中油的体积百分数，%。
加重钻井液的固相分析1．在非含油的淡水体系中，各固相组份有如下关系：lh m s h s l V V V ρρρρρ--⋅+-=)1(水 lh s s l m h V V V ρρρρρ---⋅-=)1(水 V s = V l + V h式中：V s —体系中总固相的体积分数，%；ρ水—水的密度，取1g/cm 3；ρl —低密度固相的密度，一般取2.6g/cm 3；ρh —加重材料的密度，g/cm 3；其余同上。
2．加重钻井液体系中含有部分油相时的固相分析lh m o o s h o s l V V V V V ρρρρρρ--+⋅+--=)1(水 lh o s o o s l m h V V V V V ρρρρρρ----⋅-⋅-=)1(水 式中符号意义同上。
3．含有可溶性盐的加重钻井液体系固相分析lh m o o s h w w l V V V V ρρρρρρ--+⋅+⋅=lh w w o o s l m h V V V V ρρρρρρ-⋅-⋅-⋅-= 式中：ρw —含有可溶性盐的钻井液体系中液相（滤液）的比重，g/cm 3；一般采用下式计算：ρw = ρ水（1 + 1.94×10－6×〔Cl －〕0.95）〔Cl －〕—滤液中Cl －的浓度，mg/l ；V w —含有可溶性盐的钻井液体系中水相的体积分数，%；可由下式确定：V w = V 水（1 + 5.88×10－8×〔Cl －〕1.2）V 水—纯水的体积分数，现场采用蒸馏方式得到，%。
钻井液固相的数学分析
钻井液固相的数学分析非加重钻井液的固相分析1．连续相全部是水时，有V l = 0.625（ρm －1）【V x (某种固相的百分数%)=(ρm-1)/(ρx-1)】2．连续相中混有部分油时，有V l = 0.625（ρm －1－ρo V o ）3．特殊情况下，当体系中的固相全部为重晶石时，有V h = 0.3125（ρm －1）式中：V l —低密度固相的体积百分数，%；V h —高密度固相的体积百分数，%；ρm —钻井液密度，g/cm 3；【ρx —某种固相或加重剂的密度】ρo —油的密度，一般取0.84 g/cm 3；V o —液相中油的体积百分数，%。
加重钻井液的固相分析1．在非含油的淡水体系中，各固相组份有如下关系：lh m s h s l V V V ρρρρρ--⋅+-=)1(水 lh s s l m h V V V ρρρρρ---⋅-=)1(水 V s = V l + V h式中：V s —体系中总固相的体积分数，%；ρ水—水的密度，取1g/cm 3；ρl —低密度固相的密度，一般取2.6g/cm 3；ρh —加重材料的密度，g/cm 3；其余同上。
2．加重钻井液体系中含有部分油相时的固相分析lh m o o s h o s l V V V V V ρρρρρρ--+⋅+--=)1(水 lh o s o o s l m h V V V V V ρρρρρρ----⋅-⋅-=)1(水 式中符号意义同上。
3．含有可溶性盐的加重钻井液体系固相分析lh m o o s h w w l V V V V ρρρρρρ--+⋅+⋅=lh w w o o s l m h V V V V ρρρρρρ-⋅-⋅-⋅-= 式中：ρw —含有可溶性盐的钻井液体系中液相（滤液）的比重，g/cm 3；一般采用下式计算：ρw = ρ水（1 + 1.94×10－6×〔Cl －〕0.95） 〔Cl －〕—滤液中Cl －的浓度，mg/l ；V w —含有可溶性盐的钻井液体系中水相的体积分数，%；可由下式确定：V w = V 水（1 + 5.88×10－8×〔Cl －〕1.2） V 水—纯水的体积分数，现场采用蒸馏方式得到，%。
钻井液的固相及其含量的控制
钻井液的固相及其含量的控制舒儒宏(渤海钻探钻井技术服务公司泥浆公司)摘要钻井液的固相含量是指单位体积钻井液中固相物质的质量。
钻井液的固相控制，就是使用一切可以利用的手段，最经济地、最大限度的清除在钻井液中的钻屑，目的是维护钻井液性能，减少钻井事故，提高钻速，降低成本。
认识钻井液的固相类型、掌握它在钻井液中作用及对它的要求、控制方法等，对今后的工作意义重大。
关键词类型作用要求方法钻井液中的固相，包括人为加入的粘土和加重材料以及钻屑。
前两者是钻井液的主要成分，使钻井液具有所需要的性能，后者属于有害成分，使钻井液的性能变坏，如果钻井液中的钻屑过多，将会引起一系列问题。
例如：钻井液密度升高，粘切增大，泥饼变厚，会加剧设备的磨损，会影响固井质量，影响测井，损害油气层；也可能引起卡钻，、井漏等井下复杂情况；还会使钻速降低，钻井液维护处理费用增加和钻井总成本增加等。
可见，搞好钻井液固相含量的控制，维持有用的固相含量，清除钻屑，对于保证钻井工艺的顺利进行，对于提高钻速和降低成本都是至关重要的。
如果将钻井液中的有害固相控制在适当的范围，可以有以下几方面的好处：降低钻井的扭矩和摩阻；减小抽吸压力和压力激动；减小压差卡钻的可能性；减小测井工具的阻卡；可以改善下套管的条件；提高固井质量；延长钻头寿命；减轻设备磨损；增强井眼稳定性；提高钻速；降低钻井液和钻井成本等11方面。
一、钻井液中固相的类型1、按照作用可分为(1)有用固相：例如粘土和加重材料以及非水溶性或油溶性的化学处理剂。
(2)有害固相：例如钻屑、劣质土和砂粒等。
2、按照尺寸大小(1)砂：不能通过200目筛网，即大于74微米的固体。
(2)淤泥：即2--74微米的固体。
(3)粘土：即小于2微米的固体。
3、按照固体的密度可分为(1)低密度固体，即密度小于2.7的固体，如粘土和钻屑。
(2)高密度固体，即密度大于4.2的固体，也就是平时说的加重剂。
4、按照反应活性可分为(1)活性固体，即容易与水发生反应的或相互之间易发生反应的固体。
固相含量的测定
中国石油大学（油田化学）实验报告实验日期： 2014- 成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：固相含量的测定一．实验目的1．掌握固相含量测定仪的操作方法。
2．学会钻井液中固相含量的计算方法。
二．实验原理根据蒸馏原理，取一定量钻井液用电热器将其蒸干，收集并测出冷凝液的体积，用减差法即可求出钻井液中固相含量。
也可通过称重方法算出其固相含量。
三．实验仪器1.ZNC型固相含量测定仪一台2.电子天平一台；3.10ml注射器一支；4.经充分搅拌的泥浆100ml。
四．实验步骤1．拆开蒸馏器，称出蒸馏杯质量：W杯（g）2．用注射器取10毫升均匀钻井液样，注入蒸馏杯中，称重W杯+浆（g）。
3．将套筒及加热棒拧紧在蒸馏杯上，再将蒸馏器引流管插入冷凝器出口端。
4．将加热棒插头插入电线插头，通电加热蒸馏，并计时。
通电约5分钟后冷凝液即可滴入量筒，连续蒸馏至不再有液体滴出为止，切断电源。
5．用环架套住蒸馏器上部，使其与冷凝器分开，再用湿布冷却蒸馏器。
6．记下量筒中馏出液体体积(ml)，若馏出物为水与油且分层不清时可加入1~3滴破乳剂。
油、水体积分别以V油、V水表示。
7．取出加热棒，用刮刀刮净套筒内壁及加热棒上附着的固体，全部收集于蒸馏杯中，然后称重W杯+固（g）。
注意事项：1．操作时蒸馏器必须竖直。
2．蒸馏时间一般为20分钟，不应超过30分钟。
3．注意保护加热棒和用电安全。
4．若钻井液泡多，可加数滴消泡剂。
五．实验数据处理：计算固相质量体积百分含量和固相体积百分含量。
对于淡水非加重钻井液：固相质量体积百分含量=（W杯+固－W杯）×10 单位：g/100ml钻井液固相体积百分含量=固相质量体积百分含量÷ρ土单位：ml/100ml钻井液注：粘土密度ρ土=2.4~2.6 g/cm3，数据处理时以2.5 g/cm3计。
固相含量体积百分含量=（M杯+固-M杯）×10=（102.11-99.93）×10=21.8（g/100mL钻井液）固相体积百分含量=固相质量体积百分含量÷ρ土=21.8÷2.5=8.72(ml/100ml钻井液）六．实验总结。
一种测定固相含量的新方法
表 ｌ 两 种 测 量 固 相 含 量 方 法 的 对 比 井 号 胡 １０ １ 密 度 （ １４ ．９ １ ２ ．１
１ ５ ．８
法
油／ 水
Ｂ法
油／ 水
ｇｃ ） ／
油／ 差 （ ） 水 ％
水 相 体 积 分 数 的误 １． ０１ ２３ ．
１ ９ ０．
０５ ８ ．／ ７ １８ ／９
２ ８ ／１
０ ５ ８ ０ ５ ７ ．／ ３ ．／ ９ １ ９ ／１
２７ ／７
实 验 操 作 步 骤
方 法 Ａ／７
２７ ／３
（ ） 搅 拌 好 的 钻 井 液 倒 入 拆 开 的 蒸 馏 器 液 杯 中 ， 上 １将 盖
在 对 中原 油 田探 井 的钻 井 液 进 行 监 测 时 ， 现 胡 状 区 块 发 有 几 口探 井 的 钻 井 液 在 进 行 固 相 含 量 测 定 时 总 是 喷 出 蒸 馏
体 积 为 ２ ｌ ． ｍ ， 套 筒 拧 紧 在 液 杯 上 ； ０ ｍ ±０ １ ｌ取
（ ） ｎ 辛 醇 消 泡 剂 ２～３滴 ， 加 热 棒 装 入 套 筒 内 拧 ２／ 入 Ｊ 将
４条 有 一 定 深 度 的 冷 凝 槽 ， 提 高 冷 凝 块 的 冷 却 面 积 ， 在 以 并 冷 凝 块 正 面 安 装 一 个 １ ２Ｖ的 计 算 机 Ｃ Ｕ 冷 却 风 扇 ， 冷 凝 Ｐ 对
对 比 实 验 ， 现 方 法 Ｂ 的测 量 效 果 明 显 得 到 提 高 ， 验 结 果 发 实
２ ．试 验 仪 器
步 骤 （ ） ３ （ ） ５ （ ） 方 法 ； １ （ ）４ （） ６ 同
改 进 的 Ｚ Ｇ型 泥 浆 固 相 含 量 测 定 仪 。 Ｎ
泥浆固相含量测定实验
泥浆固相含量测定一、实验目的正确掌握固相含量测定仪的使用，学会如何测定泥浆中的固相含量。
二、实验原理利用测得的油和水的体积以及原始泥浆试样的体积计算泥浆中水、油和总固体的体积分数。
三、实验仪器泥浆固相含量测定仪一台，秒表一只。
四、实验步骤1、取样拆开蒸馏器，放开泥浆杯，将充分搅拌过的泥浆倒入泥浆杯，盖上杯盖，让多余泥浆溢出，擦干溢出的泥浆，再轻轻取下杯盖，然后将粘附在杯盖底面的泥浆刮回泥浆杯中（此时泥浆杯中的泥浆为20±0.2毫升），为防止蒸馏过程中泥浆沸溢，向泥浆杯中加入3~5滴消泡剂，然后扭上套筒。
2、蒸馏将加热棒旋紧在套筒上部（应直立放置），将蒸馏器插入泥浆箱后面的小孔内，并将20毫升百分刻度量筒夹在冷凝器导流管口处，以收集冷凝液。
连接电路进行蒸馏，同时记时，通电3~5分钟，第一滴冷凝液流出，直到泥浆被蒸干不在有冷凝液流出（大约需20~40分钟）。
拔除电线插头，切断电源。
3、冷却用环架取下蒸馏器淋水冷却，注意不要把水淋到电线接头或流进套筒内。
4、称重拔出电线接头，拆开蒸馏器，用刮刀刮下泥浆杯及加热棒、套筒上的固相成分，然后称重，计算出固相百分含量。
5、计算取下20毫升百分刻度量筒，直读油和水的百分含量。
若冷凝液水与油分层不清，可加入2~3滴破乳剂以改善液面清晰度。
五、数据处理固相的体积分数=100%—油和水的百分含量六、注意事项①用完后清洗蒸馏器和冷凝器孔，擦干加热棒，将其风干。
②取拿加热棒时，要轻拿轻放，不可碰击硬物或摔在地上，以免电阻丝被摔断。
③通电时间不要太长，一般30分钟左右，蒸干即可。
④使用一段时间后，要检查一下电线接头和电源插头，防止短路和断路。
七、思考题1.在泥浆试样中加入消泡剂的作用是什么？2.如何判断泥浆中的水分是否被蒸干？。
钻井液的固相含量
主要指膨润土
惰性固相:凡不容易发生水化作用或易与液相中某些组分发生反应的
包括石英、长石、重晶石以及造浆率极低的粘土等
有害固相：除重晶石外其余的惰性固相（须尽可能加以清除）
2、钻井液固相含量对与井下安全的关系（过高的固相含量往往对井下安全造成很大危害）
②将蒸馏器的引流管插入冷凝器的孔中，然后将量筒放在引流嘴下方，以接收冷凝成液体的油和水
③接通电源，使蒸馏器开始工作，直至冷凝器引流嘴中不再有液体流出时为止（这段时间一般需20～30min）
④待蒸馏器和加热棒完全冷却后，将其卸开。用铲刀刮去蒸馏器内和加热棒上被烘干的固体。用天平称取固体的质量，并分别读取量简中水、油的体积。
使钻井液流变性能不稳定，粘度、切力偏高，流动性和携岩效果变差
使井壁上形成厚的泥饼，而且质地松散，摩擦系数大，从而导致起下钻遏阻，容易造成粘附卡钻
泥饼质量不好会使钻井液滤失量增大，常造成井壁泥页岩水化膨胀、井径缩小、井壁剥落或坍塌
钻井液易发生盐钙侵和粘土侵，抗温性能变差，维护其性能的难度明显增大
3、钻井液固相含量对钻速的影响
钻井液的固相含量
含义：钻井液中全部固相的体积占钻井液总体积的百分数
重要性：固相含量的高低以及这些固相颗粒的类型、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
1、钻井液中固相的类型
根据性质不同，可将钻井液中的固相分为两种类型，活性固相(Active Solids)和惰性固相(Inert So1ids)
固相含量为零（即清水钻进）时，钻速最高
固相含量增大，钻速显著下降；尤其较低固相含量范围时下降更快
固相含量超过10%（体积分数）后，固相含量对钻速影响就相对小了
固相含量测定仪使用方法
固相含量测定仪使用方法一、仪器准备1. 将固相含量测定仪安装在水平台面上，并接通电源，确保仪器正常运行。
2. 检查仪器各部件是否完好无损，特别是检查取样部分是否干净无污染。
3. 根据实验需要选择合适的测定方法和参数设置。
二、样品准备1. 将待测样品按照实验要求进行制备，确保样品处理过程中不会引入外部干扰物质。
2. 将样品置于干燥培养皿中，避免样品结块或粘连影响实验结果。
三、测定步骤1. 打开固相含量测定仪的上盖，将样品放入取样盒中，注意取样盒不能超过最大载重限制。
2. 关闭取样盒，并将其放入测量室中，确保取样盒与光源的正对位置。
3. 根据实验要求选择相应的测量模式和参数设置，点击启动按钮开始测量。
4. 等待测定仪自动完成测量过程，获取测定结果后，及时记录实验数据。
四、结果分析1. 将测定结果与标准值进行比对，评估实验结果的准确性和可靠性。
2. 如发现实验结果异常，应检查实验操作步骤和参数设置，并及时调整。
3. 对测定结果进行综合分析，制定下一步实验计划或措施。
五、清洁和维护1. 在使用完固相含量测定仪后，及时清洁仪器表面和取样部分，避免污染影响实验结果。
2. 定期检查固相含量测定仪的各部件是否正常运行，如发现故障应及时修理或更换。
六、注意事项1. 使用过程中应注意安全，避免操作不当导致意外发生。
2. 在操作固相含量测定仪时应严格按照操作步骤进行，避免操作失误导致实验结果不准确。
3. 在实验结束后，及时清理仪器和工作台，保持实验环境整洁。
4. 如有需要，可根据具体实验要求和仪器型号，调整和优化测定方法和参数设置。
通过以上介绍，相信大家对固相含量测定仪的使用方法有了更加全面和详细的了解。
在实际操作中，用户应严格按照操作规程进行，以确保实验结果的准确性和可靠性。
希望本文对您有所帮助，祝实验顺利！。
钻井液固相分析计算
液相和固相含量的测定与分析1 符号和单位钻井液的含水量以V W表示；钻井液的含油量以V O表示；钻井液的固相含量以V S表示，数值均以百分数表示。
2 仪器与试剂a．固相含量测定仪：范氏(Fann)固相含量测定仪或同类产品；b．量筒：容量等于固相含量测定仪所取钻井液体积的用量；c．消泡剂；d．润湿剂；e．耐高温硅酮润滑油。
3 试验步骤3.1 将样品杯内部和螺纹处用耐高温硅酮润滑油涂敷一层，以便于清洗和减少样品蒸馏时的蒸汽损失。
3.2 在样品杯内注满钻井液(为了除泡，可加入2～3滴消泡剂，并缓慢搅拌)。
3.3 再向样品杯中加入一滴消泡剂并把盖子盖好，轻轻转动盖子直至完全封住为止。
注满不要堵住盖子上的小孔，安装好蒸馏器。
3.4 把洁净、干燥的量筒放在蒸馏器冷凝器的排出口下，加入两滴润湿剂以便油水分离。
3.5 接通电源，开始加入蒸馏，直至量筒内的液面不再增加后再继续加热10min，记录收集到的油水体积(单位：ml)。
3.6 待冷却后，拆开样品杯并彻底洗净。
4 计算4.1根据收集到的油、水体积和所用钻井液体积，按下式计算出钻井液中油和水的体积百分数；式中：V样－样品体积，ml；V水－蒸馏得到的水体积，ml；V油－蒸馏得到的油体积，ml注：固相体积百分数为样品总体积与油水体积的差值，包括了悬浮固相（加重材料和低密度固相）和一些可溶性物质，如盐等。
蒸馏器固体体积分数注：上面的蒸馏器固体体积分数仅仅是水加上油的体积与试样总体积之差占试样总体积的分数。
这样差值是悬浮固体（加重物质和低密度固相）与溶解了的固体（如：盐）体积之和。
只有在钻井液是未处理过的淡水钻井液时，这一蒸馏器固体体积分数才是悬浮固体体积分数。
4.2 需要进行另外的计算来求出悬浮固相的体积分数，并使之与低密度固相和加重物质的相对体积相联系。
为了进行这些计算，需要知道钻井液的精确质量和氯化物浓度。
式中：Vss－悬浮固体的体积分数；P氯化物－氯化物质量浓度，mg/l。
陶瓷固相含量计算公式
陶瓷固相含量计算公式引言。
陶瓷是一种重要的无机非金属材料，广泛应用于建筑、电子、化工、医药等领域。
陶瓷的性能受固相含量的影响很大，因此准确计算陶瓷固相含量对于研究和生产具有重要意义。
本文将介绍陶瓷固相含量的计算方法及其应用。
一、陶瓷固相含量的定义。
陶瓷是一种由氧化物、碳化物、氮化物等无机非金属材料制成的材料。
其中，固相是指陶瓷中的主要成分，如SiO2、Al2O3、MgO等。
固相含量是指陶瓷中固相的质量占总质量的百分比，通常用wt%表示。
二、陶瓷固相含量的计算公式。
陶瓷固相含量的计算公式通常采用质量平衡法。
假设陶瓷中只含有一种固相，其计算公式如下：固相含量（wt%）=（固相质量/总质量）×100%。
其中，固相质量是指陶瓷中固相的质量，总质量是指陶瓷的总质量。
如果陶瓷中含有多种固相，则需要分别计算每种固相的含量，然后求和得到总固相含量。
三、陶瓷固相含量的测定方法。
1. 化学分析法。
化学分析法是一种常用的测定陶瓷固相含量的方法。
该方法通过化学反应将固相与其他成分分离，然后测定固相的质量，从而计算固相含量。
2. 热重分析法。
热重分析法是一种利用陶瓷在加热过程中失去质量的特性来测定固相含量的方法。
通过在一定温度范围内对陶瓷进行加热，测定失去的质量，从而计算固相含量。
3. X射线衍射法。
X射线衍射法是一种利用X射线对陶瓷进行衍射分析，从而测定固相含量的方法。
该方法通过分析衍射图谱，确定陶瓷中固相的含量。
四、陶瓷固相含量的影响因素。
陶瓷固相含量受多种因素的影响，包括原料成分、烧结工艺、烧结温度等。
其中，原料成分是影响固相含量最主要的因素。
不同的原料成分会导致陶瓷中固相含量的差异。
此外，烧结工艺和烧结温度也会对固相含量产生影响。
烧结工艺的不同会导致陶瓷中固相的分布不均匀，从而影响固相含量的测定。
而烧结温度的升高会导致固相的熔化，从而影响固相含量的计算。
五、陶瓷固相含量的应用。
陶瓷固相含量的准确计算对于陶瓷材料的研究和生产具有重要意义。
钻井液固液相分析
偏低
NaCl含量
g/l ％
NaCl体积
％
30.00 2.10 96.00 15.84 5.76
固液相分析
施工单位 井号
井深(米) 钻井液体系
井况
完井
取样人 化验人 取样日期
固液相分析示意图
油相体积 3%
非悬浮固相 2%
悬浮固相水相体积 19% 油相体积
74.00 2
悬浮固相
18.24
非悬浮固相
5.76
96,000.00 4.20 2.60 0.85 1.50
计算项目
液相体积 油相体积 水相体积
水相密度 液 相
计算值
钻井液材料重量含量 加重材料体积含量
低密度固相体积含量 低密度 低密度固相重量含量
固 相 悬浮固相
悬浮固相平均密度 悬浮固相含量 悬浮固相体积 修正固相体积
％ ％ ％ g/cm3 lb/gal g/cm3 lb/gal lb/ft3 g/cm3 g/cm3 kg/m3
水相体积
油水相相体体积积
76%
悬浮固相
非悬浮固 相
74.00 2
18.24
5.76
技术判断
仅供参考(水基淡水钻井液）
项目
数值
判断
D/B值
计算值
17.11
偏高
D/B值
理想值
〈4
悬浮固相体 修正值 积（％） 参考值
19.46 13.95 ～ 19.96
合适
MBT(g/l)
实际值 参考值
30.00 33.97 ～ 45.97
钻井液固液相分
录入项目
固相含量 固相体积 含油量 膨润土含量 氯离子[Cl-] 加重材料相对密度 低密度固相密度（2.4~2.7） 油密度（一般取0.85） 实测钻井液密度
固相含量测定仪使用方法
固相含量测定仪使用方法固相含量测定仪是一种用于测定样品中固相物质含量的仪器，广泛应用于化工、制药、环保等领域。
其工作原理是通过加热样品使其中的固相物质转化为气态，然后通过各种传感器和仪器测定气态中的固相成分的含量。
下面将详细介绍固相含量测定仪的使用方法：1. 准备工作在进行固相含量测定之前，首先需要准备好实验室环境，并确保仪器处于正常工作状态。
检查仪器各部件是否完好无损，检查传感器和仪器的校准情况，确保测定结果的准确性。
2. 样品准备将需要测定固相含量的样品进行前处理，去除其中的杂质和水分，确保测定结果的准确性。
样品的处理方法根据具体的实验目的和样品性质而有所不同，一般情况下可以采用干燥、研磨等方法进行处理。
3. 仪器设置根据实验需求设置固相含量测定仪的工作参数，包括加热温度、加热时间、采样间隔等参数。
根据不同的实验目的和样品性质，可以进行不同的仪器设置。
4. 样品测定将处理好的样品放入固相含量测定仪中，启动仪器进行测定。
在测定过程中，可以实时监测样品的变化情况，并根据需要进行调整。
测定结束后，记录测定数据并进行分析。
5. 数据处理将测定得到的数据进行处理，计算出样品中固相物质的含量。
根据实验目的和需求，还可以对数据进行统计分析和图表绘制，以便更好地理解实验结果。
6. 结果解释根据数据处理的结果，对样品中固相物质的含量进行解释和分析。
根据实验目的和需求，可以进一步进行实验验证或对结果进行讨论和总结。
总之，固相含量测定仪是一种重要的实验设备，可以帮助研究人员快速准确地测定样品中固相物质的含量，为科研工作提供重要的数据支持。
在使用固相含量测定仪时，需要注意仪器的操作规范和安全性，并根据具体的实验需求进行仪器设置和数据处理，以确保测定结果的准确性和可靠性。
希望以上介绍对您有所帮助，祝您实验顺利！。
浅谈钻井液固相含量测定方法
一 ） （ ） ５
的和不溶的任何 固体将留在蒸馏器内， 经过计算确定悬浮
［ 收稿 日期］２ １ —ｌ —１ ＯＯ ２ ２ ［ 第－Ｏ 者 简介］陈光 星（９ ５ ， 现在 中国石化江汉油田分公 司采油工艺研 究院泥浆监测站主要从 事钻 井泥浆的研 究工作． ｒ １ ６ 一） 男， 助理 工程
钻井液固相控制是 在保存适 量有 用固相的前提下 ， 尽可能的清除无用固相 ， 是实现优化钻井 的重要手段之
一
根据所测得 的油和水体 积及钻 井液样 品 的原始体
积含量。 Ｖ ＝ ｌｏ ／ ｗ ｏ ｖ＂ｖ
Ｖ ｏ＝ ｌ Ｏ ｏ／， Ｏ Ｖ 、 ｒ
一 ｌ０一 （ ｕ Ｖ ） Ｏ ＋ ｏ
进 行 固相 含 量测 定 过程 中。所 测 数值 与 真 实值 存在 一 定
Ｖ 一固相体积含量 ， 。 ｓ
上述蒸馏 固相体积含量仅为样品总体积与油、 水体积
误差 ， 对该方法进行改进 ， 需要 以使实验结果更加准确可 靠， 对现场的指导更具有针对性 。
和的差值 。此差值包括悬浮 固相 （ 加重材料 和低密度 固
ห้องสมุดไป่ตู้
积 （０ ）计算钻井液中的水 、 、 ２ｍ１ ， 油 总固相 占钻井液 的体
（） １
（） ２
。
正确、 有效地进行固控可降低钻井扭矩和摩 阻， 减小
（） ３
环空抽吸的压力波动 ， 减少压差卡钻 的可能性 ， 提高钻井
式中： Ｖ一水体积含量 ， ； Ｖ一样品体积 ， ｌ ｍ； Ｖ一蒸馏所得水体积 ， ｌ ｍ， Ｖ ｏ一蒸馏所得油体积 ， ｌ ｍ， Ｖ。一油体积含量 ， ；
使之冷却并搜集在带 刻度 的接收器内。液相体积直接从 接收器中的油相和水相的读值确定。总固相体积（ 悬浮的
钻井液固相含量及其测定方法
的处理剂
固相
无用固相（有害固相）： 劣质土、钻屑、沙粒等
化学处理剂
无机、有机及高分子化合物
TUHA
DRILLING
固相含量的概念
固相
钻井液中加重剂、岩屑及黏 土等固体颗粒所组成的体系
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，用% 表示
固相含量的影响
TUHA
固相含量高对井下安全的影响
TUHA
DRILLING
操作注意事项
注意 事项
样品通过马氏漏斗的筛网（12目）
1
以清除堵漏材料、较大的钻屑或岩 块。
若钻井液气泡较多，可加数滴消
2 泡剂。
3 操作时蒸馏器必须竖直。
4 注意保护加热棒和用电安全。 5 蒸馏时须留意时间，一般约20-
30分钟。
TUHA
DRILLING
实验数据计算
公式：V固=100%-（V油+V水）
V固——钻井液总固相含量，% V水——测得的钻井液中水的体积含量，% V油——测得的钻井液中油的体积含量，%
示例：通过蒸馏，量筒收集到的冷凝液的体积分数 如下图所示，V油=2%，V水=85%，求V固。
解：V固=100%-(2%+85%)=13% 答：该钻井液样品固相含量为13%。
V油=2% V水=85%
颗粒 大小
钻井液所含的细颗粒含量越高，对钻速影响越大。
固相含量的测定
TUHA
固相含量测定仪（ZNG-A型号）
DRILLING
冷凝器
液体接收器 样品杯杯盖
加热棒
蒸
套筒
馏
器
样品杯
TUHA
固相含量的测定程序
DRILLING
钻井液固相分析计算
液相和固相含量的测定与分析1 符号和单位钻井液的含水量以V W 表示；钻井液的含油量以V O 表示；钻井液的固相含量以V S 表示，数值均以百分数表示。
2 仪器与试剂a ． 固相含量测定仪：范氏(Fann)固相含量测定仪或同类产品；b ．量筒：容量等于固相含量测定仪所取钻井液体积的用量；c ．消泡剂；d ．润湿剂；e ．耐高温硅酮润滑油。
3 试验步骤3.1 将样品杯内部和螺纹处用耐高温硅酮润滑油涂敷一层，以便于清洗和减少样品蒸馏时的蒸汽损失。
3.2 在样品杯内注满钻井液(为了除泡，可加入2～3滴消泡剂，并缓慢搅拌)。
3.3 再向样品杯中加入一滴消泡剂并把盖子盖好，轻轻转动盖子直至完全封住为止。
注满不要堵住盖子上的小孔，安装好蒸馏器。
3.4 把洁净、干燥的量筒放在蒸馏器冷凝器的排出口下，加入两滴润湿剂以便油水分离。
3.5 接通电源，开始加入蒸馏，直至量筒内的液面不再增加后再继续加热10min ，记录收集到的油水体积(单位：ml)。
3.6 待冷却后，拆开样品杯并彻底洗净。
4 计算4.1根据收集到的油、水体积和所用钻井液体积，按下式计算出钻井液中油和水的体积百分数；样水V V Ww =样油V V Vo =()Vo Vw Vs -=100 式中：V 样－样品体积，ml ；V 水－蒸馏得到的水体积，ml ；V 油－蒸馏得到的油体积，ml注：固相体积百分数为样品总体积与油水体积的差值，包括了悬浮固相（加重材料和低密度固相）和一些可溶性物质，如盐等。
蒸馏器固体体积分数 o w s V V 1V --=注：上面的蒸馏器固体体积分数仅仅是水加上油的体积与试样总体积之差占试样总体积的分数。
这样差值是悬浮固体（加重物质和低密度固相）与溶解了的固体（如：盐）体积之和。
只有在钻井液是未处理过的淡水钻井液时，这一蒸馏器固体体积分数才是悬浮固体体积分数。
4.2 需要进行另外的计算来求出悬浮固相的体积分数，并使之与低密度固相和加重物质的相对体积相联系。
钻井液固相含量的要求
钻井液固相含量的要求
钻井液中的固相含量，主要包括膨润土、加重剂和钻屑。
膨润土含量的要求：
钻井液的膨润土含量，主要取决于钻井液的流变性、造壁性和悬浮能力的要求。
如果膨润土含量太低，不能使钻井液具有一定的粘度、切力，而且不易形成泥饼，因而不能满足携岩、悬浮加重材料和稳定井壁的要求；如果膨润土含量过高，则会导致泥饼过厚、粘度、切力过大，容易引起井下复杂情况。
所以，膨润土含量不能过高，也不能过低，优质膨润土的最佳含量应在0.5-3.5%之间。
下面介绍下影响钻井液膨润土含量的因素：
1）膨润土的质量：
膨润土的造浆率越高，需要越少。
2）钻井液的密度：
当钻井液的密度高时，总固相含量大，钻井液的粘切高、为保证井下安全，膨润土含量应低点，只要有足够悬浮加重材料的膨润土含量即可；当密度低时，应保持适当高点的膨润土含量。
3）钻井液的矿化度：
钻井液的矿化度高时，膨润土容易聚结，不易水化造浆，此时膨润土含量应适当高点；当矿化度低时，膨润土含量应适当低点。
4）钻井液的使用温度：
由于高温有助于膨润土的水化分散。
因此，在深井高温条件下使用的钻井液，膨润土含量应低点，而在浅井低温条件下应高点。
加重剂含量的要求：
加入加重材料，主要为了满足井下对钻井液密度的要求，所以，加重材料的含量是由所需钻井液密度确定的。
钻屑含量的要求：
钻屑被认为是有害固相，过多会影响钻井液性能。
因此，钻井液中钻屑应越少越好，但考虑到现场实际工艺，钻屑不可能被彻底清除，同时，作为低固相钻井液，如果含有少量钻屑作架桥离子，对钻井液的造壁性是有利的，所以，现场允许钻井液含有少量钻屑，但其含量不能超过膨润土含量的两倍。
固形份计算
固形份的计算通常涉及到样品中固体成分含量的测定，具体步骤如下：
1. 测定原始样品重量：需要确定测试样品的初始重量。
例如，如果样品的重量是 5.231g，这是开始计算的起点。
2. 烘干样品：将样品烘干，以去除所有的水分。
烘干后的重量就是样品中的固形份重量。
继续上述例子，烘干后的重量为2.685g。
3. 计算固含量百分比：使用公式计算固含量的百分比。
公式为：固含量百分比 = (烘干后的样品重量 / 原始样品重量) × 100%。
根据上述数据，固含量百分比为(2.685g / 5.231g) × 100% = 51.32%。
4. 考虑特殊情况下的计算：在某些情况下，如乳液聚合过程中，理论固含量可能与实际固含量有所差异，因为单体转化率可能不高。
此时，可能需要通过实验来确定实际固含量，例如通过蒸发溶剂和未反应的单体后，确定加热前后的质量比。
5. 其他相关计算：在实际应用中，还可能需要计算回收水中的固形份含量或者将固形份含量转换成面干内饱和（S.S.D.）的重量，这需要额外的数据和公式来进行计算。
总的来说，在进行固形份计算时，需要注意准确测量样品的原始重量和烘干后的重量，并确保烘干过程能够去除所有水分。
此外，对于特定的应用场景，可能还需要根据具体情况调整计算方法。
固相含量计算公式
固相含量计算公式
固相含量计算公式是用来确定材料中固体成分的含量的公式。
固相含量是指在一个混合物或溶液中，固体物质所占的比例。
固相含量计算公式可以根据材料的性质和组成来确定，不同的材料有不同的计算方法。
下面以某种合金材料为例，介绍一种常用的固相含量计算公式。
我们需要知道合金中固相的密度（ρ_s）和合金的密度（ρ_a）。
固相的密度是指固体物质的质量与体积的比值，合金的密度是指合金的质量与体积的比值。
固相含量（C_s）的计算公式如下：
C_s = (ρ_s / ρ_a) × 100%
其中，C_s 表示固相含量，ρ_s 表示固相的密度，ρ_a 表示合金的密度。
通过这个公式，我们可以计算出合金中固相的含量百分比。
固相含量越高，表示合金中固体成分的比例越大。
固相含量计算公式的应用非常广泛。
在材料科学、化学工程等领域，人们常常需要确定材料中固体成分的含量，以便进行材料的制备和性能的评价。
通过固相含量计算公式，我们可以准确地了解材料中固体成分的比例，为材料的设计和应用提供依据。
固相含量计算公式是一种用来确定材料中固体成分含量的公式。
通过这个公式，我们可以计算出材料中固相的含量百分比，为材料的制备和性能评价提供依据。
这个公式在材料科学和化学工程等领域得到广泛应用，对于研究和开发新材料具有重要意义。
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固相含量分析
功能与说明:
本程序对水基与非加重钻井液及油基 DRILLFAZE•钻井液进行较全面的固相分析。
对于水基钻井液在输入CEC(阳离子交换容量)及CB(钻屑阳离子交换容量与搬土的阳离子交换容量之比), 根据较多的现场经验, 本程序取做0.11, 也可根据您所在地区的实测结果输入值，将进行将低密度固相分解为搬土与钻屑。
若无CEC测量值, 输入0。
对于油基钻井液, 程序除输出CaCl2的含量外, •还输出CaCl2溶液的重量百分数及密度。
运行本程序首先应根据需要, 在窗体上选择钻井液体系, 水基加重钻井液(1), 水基非加重钻井液(2)。
注意必须对窗体上的选项进行选择，否则，程序将出错或得不出正确的结果，然后输入数据再进行计算。
在本程序中对油基和水基钻井液将分别单独进行计算。
理论与实验依据
1．水基钻井液
1．1．NaCl含量分析
根据实验,在一定Cl-含量下,盐水溶液体积与纯水体积之间有下列关系：
Vc=Vw*A
(1)
A=1/(1.00099-5.875*10^（-7）*Cl) (2)
可得NaCl在钻井液中的体积百分数及每立方米钻井液中重量含
量：
PC=Pw*(A-1)
(3)
CW=Pw*A*Cl*1.64875*10^（-5） (4) 1．2．加重水基钻井液固含的分析
SP=PS-PC
(5)
SW=MW*100-PW*1-PO*0.84-CW/10 (6)
SP=LP+HP
(7)
SW=LP*2.6+HP*SG
(8)
LP=(SG*SP-SW)/(SG-2.6)
(9)
HP=SP-LP
(10)
1．3．非加重水基钻井液固含分析
由固相、水及盐在钻井液中的含量可得：
SP2=100-PO
(11)
SW2=MW*100-PO*0.84 (12)
SP2=SP+PW+PC
(13)
SW2=SP*2.6+Pw*1+CW (14)
PW=(SW2-2.6*SP2)/(1+A*(CL*1.64875*10^（-6）)))
(15)
LP=100-PO-PW-PC
(16)
1．4．搬土与钻屑分析
CEC=(BP+CB*DP)*2.6/100 (17)
LP=BP+DP
(18)
DP=(LP-CEC/0.026)/(1-CB)
(19)
BP=LP-DP
(20)
2．.油基DRILLFAZE钻井液
•••• 1.CaCl2含量分析
•••• CaCl2每立方米含量
•••• Cw=1.5657*10^（-3）*CL (21)
•••• 溶液重量百分数
•••• CP=CW/(10Pw+CW) (22)
•• 由实验数据回归计算溶液密度
•••• CG=1+0.814CP+0.4CP^2+0.143CP^3 (23)
•••• CaCl2在其溶液中的体积百分数
Pcl=0.18336CP+0.90849CP^2-2.88487CP^3+7.03034CP^4
(CP<0.35)
(24)
••••
Pcl=0.308375-3.53668CP+16.47775CP^2-28.74155CP^3-19.9978C
P^4
(CP>=0.35)
(25)
CaCl2在钻井液中体积百分数
Pc=Pcl*Pw
2．2．乳化剂的用量
•••• FW=0.0231+0.265908PO+2.8842*10^(-3)PO^2
-1.704245*10^-5*PO^3
(26)
2．3．固相分析
• SP=100-PO-PW-PC
(28)
•••• SW=MW*100-PO*0.84-PW-(CW+FW)/10 (29)
•••• SP=HP++LP (30)
•••• SW=HP*SG+2.6LP (31)
•••• LP=(SG*SP-SW)/(SG-2.6) (32)
•••• HP=SP-LP (33)
参数:
•••• BP 搬土含量百分数；
•••• CB 钻屑与搬土阳离子交换容量之比；
•••• CEC 阳离子交换容量，g/cm3；
•••• CG 氯化钙溶液密度，g/cm3；
•••• CL 氯离子含量， g/m3；
•••• CP 氯化钙溶液中氯化钙重量百分数；
•••• CW 钻井液中NaCl or CaCl2 单位体积含量，kg/m3；
•••• DP 钻屑含量百分数；
•••• FW 单位体积乳化剂含量，kg/m3；
•••• HP 高密度固相含量百分数；
•••• LP 低密度固相含量百分数；
•••• MW 钻井液密度；g/cm3；；
•••• PC 钻井液中NaCl or CaCl2体积百分数；
•••• PCL 氯化钙溶液中氯化钙体积百分数；
•••• PO 油相百分数；
•••• PS 总固相百分数(包括可溶性盐成份)；
•••• PW 水相百分数；
•••• SG 加重剂密度，g/cm3；
•••• SP 固相百分数；
•••• SP2 非加重钻井液固相积水体积百分数；
•••• SW 单位体积固相含量；
•••• SW2 非加重钻井液单位体积固相和水重量含量；
•••• Vc 盐水溶液体积；
•••• Vw 纯水液体体积。