钻井液润滑性测定

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钻井液工艺原理4-钻井液滤失造壁性及润滑性

钻井液工艺原理4-钻井液滤失造壁性及润滑性
第四章 钻井液的滤失造壁和润滑性能
The Filtration Properties of Drilling Fluids
本章要求:
1. 静滤失方程
3. 影响滤失的因素
4. 钻井液润滑性及其评价
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1
一、滤失造壁性的基本概念 1. 水基钻井液中的水
水基钻井液组成: 固相+水+处理剂
钻井液中的水由三部分组成: 结晶水(化学结合水) —— 粘土矿物晶体构造的组成部分。 吸附水(束缚水) —— 由固相颗粒分子间力吸附的水化膜。 自由水 —— 钻井液中自由移动的水,分散介质。
—— 室内:指定静态条件下,静失水仪器测得的失水。
特点:
失水速率小、失水量较小。
泥饼厚(无冲蚀作用)。 · 同时向井壁井底失水,以井壁为主。 · 泥饼在动失水的基础上随时间增长而增厚。 · 失水速度随静止时间的增长而减少。 · 静失水量<动失水量
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二、失水造壁性与钻井的关系
1. 失水量过大 两个害处: 导致水敏性泥页岩缩径、垮塌。 油气层内粘土水化膨胀使产层渗透率下降, 从而损害油气层。 2.泥饼过厚 两个害处: 井径缩小 —— 易引起起下钻遇阻遇卡。 泥饼粘附卡钻。 3.现场要求 泥 饼 —— 薄、密、韧。 失水量 —— 适当(并非越小越好)。 对于一般地层:API失水:10 15 ml/ 30 min; 对于水敏地层:API失水 < 5 ml/30 min。
1
Vf30’ = 2Vf7.5’
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实际计算应注意考虑瞬时失水
Larsen 方程:Vf’= Vsp + C t1/2
得到: Vf Vf Vf
30 ’= 30 ’
- Vsp = c(30)1/2 Vsp = c(7.5)1/2

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、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。

钻井液性能及其测试

钻井液性能及其测试

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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)
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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
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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
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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) ……
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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
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钻井液流变性的测量
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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
二实验内容测试泥浆的润滑系数三实验仪器及测试原理1实验仪器epb型极压润滑仪图一仪器结构图1托板2测试杯3摩擦块托架4主轴5皮带护罩6电机开关7调速旋钮8调零旋钮9扭矩扳手10主机体11加压手把13数显摩阻系大小与作用在摩擦面上的作用力成正比
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


《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。

钻井液润滑性评价方法对比研究

钻井液润滑性评价方法对比研究

2020年10月第36卷第10期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryOct.2020Vol.36No.102021年4月第37卷第4期Apr.2021Vol.37No.4钻井液润滑性评价方法对比研究赵虎中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院(河南濮阳457001)摘要摩阻和扭矩高是长水平井、三维井和长裸眼段井等作业中普遍存在的问题,提高钻井液的润滑防卡能力是解决该问题的主要措施之一。

较为精准地评价钻井液的润滑减磨性,选取合理的钻井液体系和润滑剂成为关键技术。

分析了几种常用钻井液润滑性评价方法的优缺点,结合实际需要,在不同条件下选择合理的评价方法。

关键词钻井液;润滑防卡;评价方法Comparison of Evaluation Methods for Lubricity of Drilling FluidZhao HuDrilling Engineering Technology Research Institute,PetroChina Zhongyuan Petroleum Engineering Co.,Ltd.(Puyang,Henan457001,China)Abstract High friction and high torque is common problem in long horizontal wells,three-dimensional wells and long open hole wells. One of the main measures to solve this problem is to improve the lubrication and anti sticking ability of drilling fluid.It is the key to ac⁃curately evaluate the lubrication and wear reduction performance of drilling fluid and reasonably select drilling fluid system and lubri⁃cant.This paper analyzes the advantages and disadvantages of several commonly used evaluation methods of drilling fluid lubricity, and in practice,reasonable evaluation method should be selected under different conditions.Key words drilling fluid;lubrication for anti sticking;evaluation method赵虎.钻井液润滑性评价方法对比研究[J].石油工业技术监督,2021,37(4):24-27.Zhao parison of evaluation methods for lubricity of drilling fluid[J].Technology Supervision in Petroleum Industry,2021, 37(4):24-27.钻井液润滑性是影响实钻过程中定向顺利、起下钻通畅、电测与下套管成功等的重要因素,尤其是长水平井、三维井和长裸眼段井等对钻井液润滑性提出了更高的要求[1-5]。

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的滤失与造壁性

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的滤失与造壁性

知识点2:影响钻井液滤失量的因素
低压差不同钻井液滤失 量相近,高压差相差较大; 在深井和对滤失量要求严格 井段钻进前需进行高压差滤 失实验,来选择配浆黏土和 处理剂。
知识点2:影响钻井液滤失量的因素
滤液粘度越小,钻井液 滤失量越大。有机处理剂入 CMC、PHP加入量越大, 滤液粘度越大。可提高滤液 粘度来降低滤失量。油基钻 井液滤失液粘度随压力增加 而增加,滤失量随压力增加 而减小。
V30 2(V7.5 Vsp ) Vsp
若7.5min滤失量小于8mL,2V7.5 与V30相差较大,对 于滤失量小的钻井液,滤失时间应取30min。
知识点2:影响钻井液滤失量的因素
(2)压差和滤液粘度对滤失量的影响 假设条件下滤失量Vf与渗透压差ΔP的平方根成正
比,实际钻井液组成不同,滤失形成的泥饼压缩性也不 同。不同造浆土、不同处理剂,滤失量随压差变化规律 如下图:
知识点2:影响钻井液滤失量的因素
(5)孔隙度和渗透性对滤失量的影响
岩层的孔隙和裂缝是钻井液滤失的天然通道,不同井位、 层位和岩层,钻井液滤失量不同,泥饼厚度也不同。
知识点2:影响钻井液滤失量的因素
渗透性大的砂岩、砾岩、裂 缝发育的石灰岩井壁形成较厚泥 饼;渗透性小的页岩、泥岩、石 灰岩和其他致密岩石井壁上形成 的泥饼较薄,甚至不形成泥饼。
知识点1:钻井液的滤失过程
2、动滤失
瞬时滤失后,泥饼不断增厚,循环的钻井液对新出现的 泥饼产生冲刷作用,泥饼增厚速度与泥饼被冲刷速度相等时, 厚度不再变化,达到动态平衡,此为动滤失。
特点:压差较大(静液柱压力与环空压力降之和与地层 压力之差),泥饼较薄,滤失速率逐渐减小稳定在某数值。
知识点1:钻井液的滤失过程

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的润滑性能

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的润滑性能

知识点1:钻井液润滑性及影响因素
➢钻井液固相 随着钻井液固相含量增加,密度、粘度、切力相应增大,钻
井液的润滑性能变差。这时其润滑性能取决于固相的类型及含量。 随着钻井液固相含量增加,除使泥饼粘附性增大外,还会使
泥饼增厚,易产生压差粘附卡钻。
知识点1:钻井液润滑性及影响因素
钻井液在一定时间内通过不断剪切循环,其固相颗粒尺 寸随剪切时间增加而减小,其结果是双重性的:钻井液滤失 有所减小,从而钻柱摩阻力也有所降低;颗粒分散得更细微, 使比表面积增大,从而造成摩阻力增大。可见,严格控制钻 井液粘土含量,搞好固相控制和净化,尽量用低固相钻井液, 是改善和提高钻井液润滑性能的最重要的措施之一。
知识点2:钻井液润滑性的调整
通常用于测定钻井液润滑性的仪器有滑板式泥饼摩阻系 数测定仪、钻井液极压润滑仪、泥饼针入度仪、LEM润滑性 评价及钻头泥包测定分析系统等。
项目四:钻井液的滤失和润滑性
任务二:
钻井液的润滑性能
课程名称:泥浆材料检测与应用
知识点 01 钻井液的润滑性能及其影响因素 知识点 02 钻井液润滑性的调整
项目四:钻井液的滤失和润滑性
任务 02 钻井液的润滑性能
知识点 1 钻井液润滑性及影响因素
知识点1:钻井液润滑性及影响因素
钻井液的润滑性能一般包括钻井液形成的滤饼的润滑性 能和钻井液流体自身的润滑性能。钻井液和泥饼的摩阻系数, 是评价钻井液润滑性能的两个主要技术指标。
知识点1:钻井液润滑性及影响因素
知识点2:钻井液润滑性的调整
固体润滑剂能够在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,多数固体类润滑剂类 似于细小滚珠,可以存在于钻柱与井壁之间,将滑动摩擦转 化为滚动摩擦,从而大幅度降低扭矩和阻力。固体类润滑剂 的热稳定性、化学稳定性和防腐蚀能力均良好,适合高温、 低转速的条件下使用,但不适合在高转速条件下使用。

钻井液参数测定及维护

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。

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

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
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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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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

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。

钻井液工艺原理讲义

钻井液工艺原理讲义

实验一 钻井液流变模式确定实验一.实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的使用方法。

2. 掌握如何判断钻井液的流型及对应流变参数的计算方法。

3. 比较各流变模式与实际流变曲线的吻合程度,弄清各种模式的特点。

4. 掌握钻井液增粘剂对钻井液流变性的影响。

二.实验原理1. 旋转粘度计工作原理电动机带动外筒旋转时,通过被测液体作用于内筒上的一个转矩,使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。

根据牛顿内摩擦定律,一定剪切速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。

于是,对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。

2. 流变曲线类型、意义。

流变曲线是指剪切速率和剪切应力的关系曲线。

根据曲线的形式,它可以分为牛顿型、塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型。

为了计算任何剪切速率下的剪切应力,常用的方法是使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线,这样,只需要确定两个流变参数,就可以绘出泥浆的流变曲线。

牛顿模式反映的牛顿液体,其数学表达式为:=η·D宾汉模式反映的是塑性液体,其数学表达式为:=0 +ηp·D指数模式反映的是假塑性流体,其数学表达式为:=K·D n 或 Lg=lgK + n·lgD卡森模式反映的是一种理想液体,其数学表达式为:实际流变曲线与哪一种流变模式更吻合,就把实际液体看成哪种流型的流体。

三、 实验仪器及药品1. 仪器ZNN-D6型旋转粘度计、高速搅拌器;2. 药品350ml水、500ml泥浆、增粘剂。

四.仪器使用要点1.检查好仪器,要求;①粘度计刻度盘是否对零。

若不对零,可松开固定螺钉调零后再拧紧。

②检查粘度计的同心度。

高速旋转时,外筒不得有偏摆。

③检查高速搅拌机的搅拌轴是否偏摆。

若偏摆,则停止使用。

2.校正旋转粘度计①倒350ml水于泥浆杯中,置于托盘上,上升托盘,使液面与外筒刻度线对齐,拧紧托盘手轮。

②迅速从高速到低速依次测量。

待刻度盘读数(基本)稳定后,分别记录各转速下的读数Ø.要求:Ø 600=2.0格,Ø 300=1.0格。

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中国石油大学钻井液工艺原理实验报告
实验日期:2015.03.23 成绩:
班级:石工12-1 学号姓名:教师:范鹏
同组者:
实验四钻井液润滑性测定
一.实验目的
1. 掌握钻井液润滑性测定仪器的使用方法;
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。

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=Wsinα,P=Wcosα,摩擦系数f=F/P=tgα。

泥饼的摩擦系数即仪器所测的粘滞系数。

三.仪器、药品
1.ZNS型打气筒失水仪一台
2.粘滞系数测定仪一台
3.高搅机一台
4. 秒表一只
5. 钢板尺一个
6. 20ml量筒1个
7.滤纸
8. 待测泥浆泥浆约500ml
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、清零及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.按清零按钮将数字显示屏归零。

4.测定基浆的滤失量后,将泥饼平整的放置在测试板上,将长方体滑块以垂
直于测试者身体方向,缓慢地放置在泥饼的中心位置,并静置1min。

5.按动电机按钮,测试板开始以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,立即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.取基浆加入一定量的NaCl并高速搅拌10min,按实验步骤4和5测定盐水
泥浆泥饼的粘滞系数。

五、数据处理
确定加入NaCl前后的润滑系数降低或提高率,并简要解释原因并提出简要的对策。

润滑系数提高率=(1.1504-0.0612)/0.0612=17.80 润滑系数提高。

钻井液中加入NaCl后,发生盐侵,会压缩粘土的扩散双电层,使其 电位降低,水化膜变薄,粘土颗粒间形成或增强网架结构,从而导致钻井液粘度、切力上升,摩擦阻力增大。

由此可知为了提高钻井液的润滑性,应该降低钻井液的矿化度。

六.实验总结
通过本次实验的具体操作,我掌握钻井液润滑性测定仪器的使用方法,对钻
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有了初步的认识。

最后感谢老师的细心指导!。

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