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、岩心回收率实验 (17)

2、页岩膨胀率实验 (18)

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。如水平泡位于中间，则仪器是准确的；否则应调整调重管内的铅屑，使水平泡处于正中位置。

泥浆比重的测定：将校准好的比重秤擦干，把待测泥浆注入泥浆杯中，加盖并将溢出的泥浆擦干，然后将其置于支架上。移动游码，使水平泡处于中间位置，此时读出横梁上的刻度值（精确到0.01）便是所测泥浆的比重（单位g/cm3）。

测定结束后，将泥浆杯中的泥浆倒出，洗净，擦干放置，不应把横梁长期置于支架上。（二）泥浆粘度、切力的测定

1、漏斗粘度的测定

（1）仪器：马氏漏斗

（2）测定步骤

将漏斗垂直，用左手握紧漏斗，并用手指堵住漏斗下部的流出口，将新取的钻井液样品经筛网注入干净并直立的漏斗中，直到钻井液样品液面达到筛网底部为止。（倒入漏斗中的钻井液必须要有1500ml，否则会影响漏斗粘度）

移开手指并同时启动秒表，测量钻井液流至量杯中的946毫升（一夸脱）刻度线所需要的时间。

以秒为单位记录马氏漏斗粘度。

（3）仪器校正

由于漏斗粘度是泥浆相对水的粘度，在使用前应对粘度进行校正。校正的方法是用漏斗粘度计测量清水的粘度。清水标准的漏斗粘度为26s。误差在±1秒内，泥浆的实际粘度应根据下列公式校正：

()秒清水实测粘度

泥浆实测粘度

泥浆实际粘度⨯=

26

如果误差超过±1秒，该漏斗粘度计应停止使用。

2、旋转粘度计测泥浆流变性能

（1）仪器：ZNN —D6六速旋转粘度计

（2）工作原理

电机经传动装置带动外筒恒速旋转，借助于被测液体的粘滞性作用于内筒一定的矩，带动与扭力弹簧相连的内筒旋转一个角度。该转角的大小与液体的粘性成正比。于是，液体粘度的测量转换为内筒转角的测量。

（3）测定步骤

将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处（350毫升）立即放置在托盘上，上升托盘使液面至外筒刻度线外，拧紧手轮，固定托盘。

迅速从高速到低速进行测量，待刻度盘读数稳定后分别记录600θ、300θ、200θ、100θ、6θ、

3θ的读数。

上述测定完成后，用600转/分的转速将杯中泥浆搅拌10秒，静置10秒后，开始用3

转/分测量，读出刻度盘的最大值31θ-。重新搅拌后，静置10分钟，同样以3转/分测量，小心的读出刻度盘的最大值32θ-。

计算流变参数：

表观粘度： (mP a .s)

塑性粘度: (mP a .s)

动切力: (Pa)

流性指数: n= 3.322600300

lg θ

θ

稠度系数： n

K 511

511.0300

θ=

（Pa.s n ） 静切力（初切）： τ初=0.511×31θ- （Pa ） 静切力（终切）： τ终=0.511×32θ- （Pa ）

3、泥浆中压失水量及滤饼厚度的测定

（1）仪器：SD 型多联中压滤失仪

（2）原理：泥浆失水量的测定是按美国石油学会标准（API ）进行的，即在0.69MPa 的气体压力下，记录30分钟时的失水量。 （3）测定步骤

a) 用左手拿住泥浆杯，用食指堵住泥浆杯的气接头小孔，倒入被测泥浆，高度以低于

密封圈2～3毫米为最好，放好密封圈，铺平一张滤纸，拧紧泥浆杯盖，然后将泥浆杯连接在三通接头上，将20ml 量筒放在泥浆杯下面，对准出液孔。 b) 打开气源，使压力表指示保持在0.69MPa,打开氮气源，开始计时。

c) 当测量时间在7.5分钟时，如果失水量小于8毫升，可继续测量至30分钟，如果

失水量大于8毫升，则用7.5分钟的失水量乘以2作为泥浆30分钟的失水量。大多说情况下，都测定7.5min 后钻井液的滤失量，其结果乘2。

60021

θ=AV 300600θθ-=PV )

2(511.0)(511.0600300300θθμθ-=-=p YP