滤失量测定
滤失量测定

滤失量测定文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-3 滤失量测定3.1 概述3.1.1 钻井液的滤失性能和造壁性能的测定与滤液的性能,如油、水或乳状液含量的测定一样,对钻井液的控制和处理是重要的。
3.1.2 这些性能受到钻井液中的固相类型和含量以及它们之间的物理和化学作用的影响,而这些物理和化学作用又受到温度和压力的影响。
因此,在低温低压和高温高压两种条件下进行试验,而各自需要不同的仪器和技术。
3.2 低温低压试验3.2.1 低温低压试验用仪器a)滤失仪:主体是一个内径为76.2mm,高度至少为64.0mm的筒状钻井液杯。
此杯石油耐强碱溶液的材料制成,并被装配成加压介质可方便地从其顶部进入和放掉。
装配时在钻井液杯下部底座上放一张直径为90mm的滤纸。
过滤面积为(4580±60)mm2。
在底座下部安装由一个排出管,用来排放滤液至量筒内。
用密封圈密封后,将整个装置放置在一个支撑架上。
压力可用任何无危险的流体介质来施加,气体或液体均可。
加压器上应装上压力调节器,以便由便携式气瓶、小型气弹或液压装置等来提供压力。
为获得相关性好的结果,必须使用一张直径为90mm的Whatman No.50或S&S No.576或相当的滤纸。
注:使用小型或过滤面积为一半的滤失仪所得结果与使用标准尺寸滤失仪所得结果不会有直接的相关关系。
b)计时器:时间间隔为30 min。
c)量筒:10cm3 或25cm3。
3.2.2 低温低压滤失量测定程序3.2..2.1 要确保钻井液杯各部件,尤其是滤网清洁干燥,也要保证密封垫圈未变形或损坏,将钻井液注入钻井液杯中,使其液面距顶部至少13mm(以减少二氧化碳对滤液的污染),而后放好滤纸并安装好仪器。
±35KPa)。
在加压的同时开始计时。
3为单位记录滤液的体积(精确到0.1cm3),以作为API滤失量,同时记录钻井液的初始温度,保留滤液用来进行化学分析。
钻井液高温高压滤失性测定08
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实验8 钻井液高温高压滤失性测定一、实验目的1.掌握钻井液高温高压滤失的测量方法;2.了解温度压力对钻井液造壁性的影响.二、实验仪器设备及药品42型高温高压失水仪,高速搅拌器,高压气源(氮气或空气),秒表,钢板尺,高温高压滤纸,20ml量筒,钻井液200ml。
三、实验步骤1.打开仪器箱取出失水仪,接好减压阀管线并与气源相连,将金属温度表插入加热套,接同电源,调节好控温旋纽,预热加热套。
2.将被测钻井液在高速搅拌器上搅拌1分钟。
3.向钻井液杯内装钻井液。
松开钻井液杯上的固定螺钉,取出钻井液杯盖,拧紧钻井液杯盖上的连通阀杆,按顺序放入密封圈、滤纸、过滤筛网、密封圈,然后装上钻井液杯盖,用内六角扳手拧紧固定螺钉,将搅拌好的钻井液倒入杯中,不宜太多,大约离密封圈20毫米左右,以免钻井液在加热时因体积膨胀堵死钻井液杯盖小孔。
放入密封圈、滤纸、过滤筛网、密封圈、盖上钻井液杯盖,并拧紧固定螺钉。
关闭上下阀杆。
4.将钻井液杯放入加热器内,转动钻井液杯,插入加热套内的固定销子,同时把金属温度计插入到杯内。
观察温度上升情况,在加热钻井液的同时,把减压阀组件和回压接收器组件装到钻井液杯的上下阀杆上。
插入锁紧插销,关闭防气阀及排水阀。
5.打开气瓶,顺时针转动减压阀手柄,使输出压力为0.7MPa,顺时针转动回压接受器减压阀手柄,输出压力为0.7MPa,将上连通阀杆逆时针转动1/4圈,打开进气阀.(注意:下连通阀杆不用打开)。
6.观察温度表是否已到实验温度,若已到,增加工作压力到4.2 MPa,回压压力仍为0.7 MPa,顺时针方向转动下连通阀杆1/4圈,排水处放一量筒,启动秒表记时,此时回压压力慢慢会上升,如果压力过高,打开排放阀卸压(注意:回压压力不应超过 1 Mpa)。
测量30分钟后,测得的滤失量再乘以2,就是该钻井液的滤失量。
7.实验结束后,关闭上下阀杆,退出减压阀及回压接受器减压阀手柄,打开放空阀把剩余的压力放掉。
高温高压滤失量的测定方法
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高温高压滤失量的测定方法引言:高温高压滤失量是指在高温高压条件下,液体或气体通过滤料时,滤失出去的物质的量。
测定高温高压滤失量可以评估滤料的过滤性能和使用寿命,对于工业领域的滤料研究和应用具有重要意义。
本文将介绍几种常用的高温高压滤失量的测定方法。
一、重力法测定滤失量重力法是最常用的滤失量测定方法之一。
首先,将待测滤料放置在高温高压容器中,然后通过设置一定的压差,使待测液体或气体通过滤料,滤失出去的物质收集起来。
最后,通过称量或计量方法,测定滤失物质的质量或体积,从而得到滤失量。
二、压差法测定滤失量压差法是另一种常用的滤失量测定方法。
在实验中,首先确定滤料的初始状态,然后将滤料放置在高温高压容器中,通过施加一定的压差,使待测液体或气体通过滤料。
过一段时间后,测定滤料两侧的压差,并记录下来。
根据压差的变化,可以计算出滤失量。
三、磁悬浮法测定滤失量磁悬浮法是一种创新的滤失量测定方法。
在实验中,首先制备一种带有磁性的滤料,并将其放置在高温高压容器中。
然后,通过施加磁场,使滤料悬浮在待测液体或气体中。
待测物质通过滤料时,滤失出去的物质会与滤料分离,可以通过磁力的变化来测定滤失量。
四、微观观察法测定滤失量微观观察法是一种直接观察滤失过程的方法。
在实验中,将待测滤料放置在高温高压容器中,通过显微镜或其他观察装置观察滤料表面的变化。
当待测液体或气体通过滤料时,滤失出去的物质会在滤料表面形成一层薄膜或颗粒。
通过观察薄膜或颗粒的形态和变化,可以间接测定滤失量。
五、浸润法测定滤失量浸润法是一种间接测定滤失量的方法。
在实验中,将待测滤料放置在高温高压容器中,通过浸润液体或气体的方式,使滤料表面形成一层薄膜。
然后,测定浸润液体或气体的质量或体积,再减去滤料初始状态下的质量或体积,即可得到滤失量。
结论:通过重力法、压差法、磁悬浮法、微观观察法和浸润法等方法,可以测定高温高压滤失量。
每种方法都有其适用的情况和局限性,选择合适的方法取决于实际需求和实验条件。
第四章 钻井液的滤失和润滑性能
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b、滤失压差
Vf
A
2Kp
f sc f sm
1
t
从公式可以推出,钻井液的滤失量与滤失压差的平 方根成正比,即如果泥饼不可压缩,压差增大,滤失 量增加。但是泥饼具有压缩性,渗透率降低,所以滤 失压差对钻井液滤失量的影响是一分为二的,具体哪 个因素对钻井液的滤失量影响更大一些,要看具体情 况,主要是钻井液性质、泥饼的可压缩性。
减小泥饼固相含量的方法,一是采用优质膨润土配浆,优质膨润土 分散性好、固相颗粒细、水化好、水化膜厚,所以形成的泥饼固相含量 分数低。二是加入有机高分子处理剂,可以吸附在粘土颗粒表面,有效 降低泥饼固相含量。
e. 泥饼压实性与渗透性对滤失量的影响
对于钻井液,往往泥饼是泥饼越厚钻井液的滤失量越 大,泥饼越薄滤失量越小。主要原因是泥饼的渗透性存在 差别。一般情况下(以API失水为例),泥饼越薄说明泥 饼的压实程度比较大,比较致密,渗透性差,所以滤失量 小。
泥饼的渗透性还受粘土颗粒直径、处理剂种类、性能 等因素有关。粘土颗粒细泥饼的孔隙小且少,泥饼比较致 密,降滤失剂的存在也会通过不同的方式影响滤失量,化 学吸附、物理封堵等等,使渗透率降低。
f、地层渗透率对钻井液滤失量的影响 在泥饼尚未形成之前,地层是泥浆滤失的第一渗透介 质,所以地层渗透性大小决定了钻井液瞬时滤失量的大 小。泥饼形成之后,才逐渐对滤失起主要作用,地层成 为第二滤失介质。室内试验也是一样,你得首先给它一 个渗滤介质(滤纸),它的渗透率比较小,允许液相和 部分小颗粒通过,而留下大的颗粒,才能逐渐形成泥饼。
g. 絮凝与聚结对泥饼渗透率的影响 钻井液的絮凝使得颗粒之间形成网架结构,钻井液 中自由水增加,渗透率会有所增加,如前所讲受钙污染 钻井液产生絮凝,粘度增加但失水增加。网架结构的存 在,使其对滤失压差具有一定的抵抗力,絮凝程度越高, 颗粒间的引力越大,其结构越强,对压差的抵抗能力越 强,越不容易形成致密泥饼,泥饼的渗透率就愈大。如 果钻井液不但絮凝而且伴随着聚结则泥饼的渗透率就会 进一步增大。
石油化工技术专业《滤失量测定设计》

钻井液滤失量测定:
一、实训目的
1、了解滤失量测定原理
了解Al烧杯,钻井液500ml。
二、实训原理
1、实训原理
钻井液滤失量的测定是按照美国石油学会标准〔Ain时的失水量。
1、2、A in时测定结束,切断
气源;
2、使用精确度高的量具量取钻井液滤失量,并记录数据;
3、拆卸仪器,将钻井液回收,对泥饼进行性状和厚度测量,进
行数据记录;
4、清洗仪器。
三、考前须知
1、在悬挂体内,放气阀上及气源接头的凹槽中皆有O形橡胶垫
圈,其尺寸要选用适宜,并且要经常检查如有损坏应及时更换。
2、实验完毕,应将接触钻井液的部件洗净擦干以防生锈。
3、假设测定时长为,那么最终实验数据都需乘以2,此为准确
数值。
六、思考
滤失量过大对钻井作业有哪些方面的影响?应如控制钻井液的滤失量?。
对室内测量高温高压滤失量时影响因素的分析
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对室内测量高温高压滤失量时影响因素的分析作者:张军来源:《科学与财富》2017年第04期摘要:在钻井液添加剂性能检测中,高温高压滤失量的测定过程复杂、影响因素多。
通过对高温滚子加热炉。
滤纸材料及高温高压滤失仪等7种影响因素进行研究比较,分析了各因素对高温高压滤失量的影响程度,提出了解决办法,建立了对滤纸进行选型的观念;选择滚子加热炉的中间位置进行试验浆的高温养护,测试误差可由5.0mL,降低为1.6mL;通过水银温度计统一不同滚子加热炉的温度,可降低不同仪器造成的误差。
关键词:高温高压滤失量测定方法影响因素在测试高温高压滤失量时,由于操作过程复杂,使用仪器多,测试时间长,影响因素多,因而时常发生平行样的数据之差超过标准允差的现象,只有通过反复测试才能确定试验数据,影响了检验速度。
我对影响高温高压滤失量的7种有关因素进行了测试比较,并提出了有效的解决办法。
一、高温高压滤失量的测试方法以《SY/T5094-95钻井液用磺甲基酚醛树脂》的测试方法为依据,选择某种钻井液用磺甲基酚醛树脂(SMP-I)样品进行了高温高压滤失量的对比试验,钻井液配方如下:基浆:350mL蒸馏水+0.56g无水Na2CO3+14.0g评价土+14.0g钠土,高速搅拌20min,在(24±3)℃下密闭养护24h。
钻井液:基浆+17.5g磺化褐煤(干基)+17.5g磺甲基酚醛树脂(干基)+52.5gNaC1+8.75g 无水Na2CO3。
二、不同因素的影响程度及解决办法(一)高温滚子加热炉的影响1、相同滚子加热炉中不同位置在滚子加热炉中放置4个老化罐,位置分别为左边靠炉壁、中间偏左、中间偏右和右边靠炉壁。
将相同试验浆放置在温度为180℃的滚子加热炉的不同位置进行滚动,平行测出2组高温高压滤失量,左边靠壁炉处为24.0和23.8mL,中间偏左为20.4和20.8ml,中间偏右为22.0和21.6mL,右边靠壁炉处为25.4和24.8mL,各位置间最大差值为5.0mL。
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1000ml8.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。
第四章 钻井液的滤失和润滑性
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影响钻井液滤失量的因素
井内钻井液的滤失有三种:瞬时滤
失,动滤失和静滤失。下面依次讨论影 响因素,重点是静滤失,因为它与井内 的泥饼厚度(Cake Thickness)有密切关 系,而且研究得较多。
影响钻井液静滤失量的因素
钻井液的滤失是一个渗透过程,静滤失的
特点是钻井液处于静止状态。在压差作用下,
1.泥饼的可冲蚀性不同。例如,滤失量同是8mL, 泥饼厚为1mm的钻井液,一个泥饼薄而韧(经 得住钻井液液流的剪切冲刷),另一个泥饼薄 而不韧,那么它们在井璧上附着的泥饼厚度必 然是不一样的,前者较厚,后着较薄。动滤失 当然也就不同,前着较小,后着较大。因此可 以认为,衡量钻井液造璧性能的好坏,除了泥 饼厚度外,还应注意到泥饼的剪切强度和泥饼 的渗透性。
固相含量和类型对滤失量的影响
根据静滤失方程,钻井液的滤失量Vf 与(fsc/fsm-1)呈正比。也就是说钻井液 中的固相含量愈高,泥饼中的固相愈小, 则钻井液的滤失量愈小。然而钻井液中 的固相含量增大,机械钻速要显著降低, 泥饼要增厚,因而通过增大fsm值来降低 滤失量是不可取的。通常的办法是减小 fsc值。降低泥饼中固相含量的办法是采 用优质土造浆和用有机处理剂处理。
钻井液的滤失和造壁性的概念
在滤失过程中,随着钻井液中的自 由水进入岩层,钻井液中的固相颗粒便 附着在井壁上形成泥饼(Mud cake 或 Filter cake)(细小颗粒也可能渗入岩层至 一定深度),这便是钻井液的造壁性。 井壁上形成泥饼后,渗透性减小,阻止 或减慢钻井液继续侵入地层。
井内钻井液滤失的全过程
钻井液的滤失性 和润滑性
崔迎春 2005.5
绪论
钻井液的滤失性能(Filtration Properties)主要 是指滤失量的大小和所形成泥饼的质量。润滑性能 (Lubricity)包括钻井液自身的润滑性能和所形成 的泥饼的润滑性能。这两项性能如控制不好将对钻 井和地质工作产生多方面的不利影响。 由于钻井液的滤失性和润滑性都和泥饼的质量 有关,因此我们放在一起讨论。这里将主要讨论钻 井液滤失量的影响因素、滤失量的测量与控制调整 方法以及钻井液润滑性能的影响因素、评价方法和 控制方法。
水基钻井液配制及API失水的测定
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实训一水基钻井液配制及API失水的测定一、实训目的要求1、了解和掌握钻井液的配制过程及方法,学会按所需比重配制一定量的水基钻井液。
2、了解测定钻井液常规性能的各种仪器的测定原理,正确掌握测定钻井液常规性能的仪器设备的使用方法。
3、正确掌握API失水仪的测定。
二、实训仪器及药品高速搅拌机一台、高搅杯、API失水试验仪、秒表、天平、膨润土等。
三、实训内容与测定方法1、水基钻井液的配制钻井液(泥浆)的种类很多,通常分为两种基本类型:即水基钻井液和油基钻井液。
油基钻井液是以柴油(或原油)作分散介质,水及有机土或其他的亲油粉末物质作分散相,加乳化剂等处理剂配制而成;水基钻井液是以水为分散介质,其基本组分是粘土(搬土)、水、和化学处理剂,这类钻井液发展最早,使用最广泛。
我们这里所要配制的钻井液只是其中一种最基本、最简单的水基钻井液,即般土原浆。
它的配制要点是在选定粘土的基础上,加入适量纯碱或其它处理剂,以提高粘土的造浆率。
纯碱的加量依粘土中钙的含量而异,可通过小型实验求得,一般不超过泥浆体积的1%。
加入纯碱的目的是除去粘土中的部分钙离子,使钙质膨润土转化为钠质膨润土,从而提高它的水化分散能力,使粘土颗粒分散得更细。
Ca(土)+Na2CO3=Na(土)+CaCO3。
因此,原浆加纯碱一般呈现粘度增大,失水量减小;如果随着纯碱加入失水量反而增大,就说明纯碱加过量了。
有的粘土只加纯碱还不行,需要加少量烧碱,其作用是把粘土中氢质土转化为钠质土。
计算出配制密度为1.05的水基钻井液500ml 所需膨润土重量(密度约为2.20g/cm 3),用天平称取所需膨润土。
其计算公式如下: 1)1(--=c m m c c V m ρρρ c m ——配浆所需的膨润土粉重量 g ;m V ——所配钻井液的密度 g/cm 3;m ρ——膨润土粉的密度 g/cm 3;w V ——需配制的钻井液体积 ml 。
所需水量:cm m w m V V -=ρ 2、钻井液配制(配制1杯)用量筒量500ml 自来水放入高搅杯,将高搅杯放于高搅器下高速搅拌(11000转/分钟),一边搅拌一边缓慢加入已称好的膨润土粉(注意防止土粉在杯底堆积),待土粉全部加完后,继续搅拌3~5分钟,按土粉重量的2~5%称取所需的纯碱粉边搅边加入钻井液中,继续搅拌30分钟,直到钻井液的温度基本接近室温即可。
钻井液滤失量和泥饼粘附系数测定解读

二.测定钻井液高温高压滤失量
HTHP滤失的Leabharlann 定(一)定义为模拟井下温度和压力条件下测定滤失, 更能反映钻井液在井下的真实情况而引出高温 高压滤失,其定义是:钻井液在高温(API标准 300oF≈150℃)、高压(API标准为 500lb/in2≈3.5 MPa)作用下,30min内,透过 直径为75mm(高温高压滤失测定仪过滤面积的直 径为53mm,故测定结果乘以2)的过滤面积所滤 失的水量叫高温高压滤失量,习惯称高温高压 滤失,用“HTHP”表示,单位是“mL”。
态平衡时的滤失作用。在一定剪切速率下测定的滤失量,称为 动滤失量(动失水量)。 • ③瞬时滤失:在钻井过程中,地层被钻开,泥饼在未形成之前, 钻井液中的大量水分在短时间内迅速渗入地层,这种情况下的 滤失作用称为瞬时滤失。
第3页/共38页
(1)静滤失 特点:
A 泥饼——逐渐增厚,渗透率逐渐降低,前期厚度增加的 速率大于后期。
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(8).磺甲基褐煤(SMC) (9).聚丙烯腈铵盐(NH4一HPAN) (10).腐殖酸钾(KHm) (11). HMPa (12). JT-888 (13). RSTF (14). CAT-FL
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二 常用的润滑剂 1 惰性固体润滑剂 由滑动摩擦变成滚动摩擦,减小接触面积。 如玻璃小球、塑料小球、石墨、沥青(降摩阻 系数等)。 2 液体润滑剂 矿物油、植物油、表面活性剂
(3) Lub-3
它是一种矿物油和金属盐类的混合物。用量范围为1.0%~3.0%。
(4)Lub-JY
它是烷烃油类与表面活性剂配制的混合物。用做水基钻井液的极压润滑 剂。它是一种白至浅黄色的油类产品。其用量为2.0%~3.0%。
石油钻井液性能基础
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钻井液性能 4) 钻井液滤液碱度两种测定方法对比
缺 点
优 点
方 法
a) Mf 滴定中有干扰 b) 通常碳酸氢根测定结果偏高
a) 传统的方法 b) 用一个样品滴定二次
Pf/Mf
a) 用三个样品滴定三次 b) 碱的测定很关键 c) 使用有毒物质(BaCl2)
a)消除Mf滴定中的干扰
P1/P2
钻井液性能 15、氯离子浓度(Chloride Concentration) 测定方法:以铬酸钾溶液为指示剂,用硝酸银标准溶液(0.0282mol/l)滴定一定量的滤液至溶液颜色由黄色变为橙红色并能保持30s即为滴定终点。 计算: CCl-= CNaCl=1.65 CCl- 式中: CCl- -滤液中的Cl-浓度,mg/l; CNaCl -滤液中的NaCl含量,mg/l; VAgNO -滴定所消耗的硝酸银溶液体积,ml; V -滤液样品体积,ml。 注:若滤液中的氯离子浓度超过10,000mg/l,可使用每毫升相当于0.01g氯离子的硝酸银溶液(0.282mol/l),此时,把上式中的系数1000改为10000。
钻井液性能 5、动切力(Yield Point) 钻井液在层流条件下,剪切应力与剪切速率成线性关系时的结构强度,用直读式粘度计测定,用YP表示,单位为Pa。 动切力的计算: YP = AV-PV 或 YP = (300 -PV) 英制单位为lb/100ft2,Pa = 0.5 lb/100ft2。
1 b━ lg
钻井液性能 (5) 低密度固相、加重材料和悬浮固相浓度的计算: Clg = 9.96lgVlg Cb = 9.96bVb Css = Clg + Cb 式中:Clg -低密度固相浓度,kg/m3; Cb -加重材料浓度, kg/m3 ; Css-悬浮固相浓度, kg/m3 。
钻井液性能测试方法

第一篇钻井液性能测试方法1 密度的测定1.1 符号及单位密度以来表示,单位为g/cm3。
1.2 仪器——密度计:灵敏度为0.01g/cm3;——温度计:量程为0-100℃,分读值为1℃;——量杯:1000mL。
1.3 试验步骤a. 将密度计底座放置在水平面上。
b. 用量杯量取钻井液,测量并记录钻井液温度。
c. 在密度计的样品杯中注满钻井液,盖上杯盖,慢慢拧动压紧,为使样品杯中无气泡,必须使过量的钻井液从被盖的小空中流出。
d. 用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干样品杯外部。
e. 把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码,直到平衡(水平泡位于中央)。
f. 记录读值。
g. 倒掉钻井液,将仪器洗净,擦干以备用。
1.4 校正a. 用淡水注满洁净、干燥的样品杯。
b. 盖上杯盖并擦干样品杯外部。
c. 把密度计的刀口放在刀垫上,将游码在左侧边线对准刻度 1.00g/cm3处,观察密度计是否平衡(平衡时水平泡位于中央)。
d. 如不平衡,在平衡圆柱上加上或取下一些铅粒,使之平衡。
2 粘度和切力的测定2.1 符号及单位——漏斗粘度:以FV表示,单位为s;—1———表观粘度:以AV表示,单位为mPa.s;——塑性粘度:以PV表示,单位mPa.s;——动切力:以YP表示,单位Pa;——静切力:以G10S(10s切力)和G10min(10min切力)表示,单位为Pa。
2.2 漏斗粘度2.2.1 仪器——马氏漏斗:圆锥型漏斗长305mm,上口直径152mm,筛网下容量1500mL,金属或塑料制成;流出口长510.8mm,内径4.7mm;筛网孔径 1.6mm,高度9.0mm;——刻度杯:1000mL,金属或塑料制成;——秒表:灵敏度为0.1s;——温度计:量程为0-100℃,分度值为1℃。
2.2.2 试验步骤a. 用手指堵住流出口,把新取的钻井液倒入洁净、干燥并垂直向上的漏斗中,直到刚好注满筛子底部为止。
把刻度杯置于流出口下。
钻井液技术培训(钻井液性能测量)
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六、流变性能参数的测定
(7)将变速拉杆置于中间位置,旋转启动开关至高速
档,读取刻度盘数值为φ6读数,转换启动开关至低速档, 读取数值为φ3读数。
(8)使用高速档搅拌1分钟后停止,静置10秒钟后,,
读取3转刻度盘最大数值为φ3,I读数。再次以600r/min 搅拌1分钟,静置10分钟后,用同样方法测量,读取刻 度盘最大数值为φ3,F读数。
(5)将液杯的进气接头对正减压阀的T形槽(注意检查槽里的密
封圈平正,完好无损)压紧旋转(向左向右都行)90度。 (6)20mL量筒放在滤网座的出水口处。 观察滤网座滴下来第一滴滤液时,开始计时30分钟,滴入量筒内 水的体积就是该钻井液的失水量,用毫升计,若做7.5分钟失水 量。其水的体积读数乘以2。
准刻度1.00 g / cm3 处,观察密度计是否平衡(平衡时
水平泡位于中央)。 (4)如不平衡,在平衡圆柱上加上或取下一些铅粒, 使之平衡。
二、漏斗粘度的测定
1、仪器
(1)马氏漏斗;
(2)刻度杯:1000mL,
金属或塑料制成;
(3)秒表:灵敏度为0.1s。
二、漏斗粘度的测定
2、操作步骤
(1)用手指堵住流出口,把搅拌后的钻井液倒入洁
六、流变性能参数的测定
(9)数据处理
表观粘度:AV= 1/2φ 600(mPa· S) 塑性粘度:PV=φ 600-φ 300 (mPa· S) 动切力: 初切力: YP=0.5(φ 300-PV) (Pa) G10s=0.5×φ 3,I (Pa) (φ 3,I为10秒钟的读数)
终切力:
G10min=0.5×φ 3,F (Pa)
五、含砂量的测定
1、仪器 (1)筛框:
(2)小漏斗:
04-钻井液的滤失及其他性能

Behavior 5. Thixotropic
Bahavior 6. Pseudoplastic 7. Flow-behavior index 8. Penetration Rate 9. Hole Cleaning 10. transport ratio
钻井液中膨润土分散状态图
Dispersion:分散 Flocculation:絮凝 Aggregati
1. An external filter cake(外泥饼)Process
on the walls of the borehole.
2. An internal filter cake(内泥饼),
Lower porosities: 1. Mixtures with a wide range of
particle sizes(较大范围颗粒尺寸) 2. An excess of small particles
Fig. 4-5. Permeabilities and porosoties of fil
cakes of glass spheres. k=permeability in
darcies
ρ=porosity
10. Effect of Flocculation and Aggregation on Cake Permeability (絮凝与聚结对泥饼渗透的影响)
Flocculation of muds causes the particles to associate in the form of a loose, open network. This structure persists to a limited extent in filter cakes, causing considerable increases in permeability.
动滤失量测定仪及方法与流程
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动滤失量测定仪及方法与流程本发明涉及石油开采钻井技术领域,尤其涉及一种动滤失量测定仪及方法。
背景技术:在石油开采的建井过程中钻井液的作用非常关键,钻井液的性能包括密度、粘度、滤失量以及酸碱度,钻井液性能的好坏直接影响井眼质量,为保证井眼适用于所选地层,对钻井液的性能测定至关重要,其中,对钻井液的滤失量进行测定更是必不可少的环节。
现有技术中,对钻井液的滤失量测定主要使用静滤失法,这种方法在测定滤失量时,钻井液处于未流动状态,仅能静态地定量判断钻井液的滤失量;而在实际场景中,钻井液循环流动并与地层相互作用,这将会引发不可预知的现象,比如,井壁坍塌、井漏以及缩径等。
因此,如何在钻井液循环流动的状态下测定钻井液的滤失量是一个亟待解决的问题。
技术实现要素:本发明提供一种动滤失量测定仪及方法,以在钻井液循环流动的状态下测定钻井液的滤失量。
本发明提供的一种动滤失量测定仪,包括:第一盖板、第二盖板、轴承装置、可拆卸式模拟管柱、井筒、第一平流泵、第一中间容器、第一普通阀、第二平流泵、第二中间容器、第二普通阀、第三普通阀、第一控压单向阀、第二控压单向阀以及第三控压单向阀;第一盖板中间设有第一穿孔预制螺纹;第二盖板设有流通管道,并在中间放置轴承装置;轴承装置中间设有第二穿孔预制螺纹;第一盖板与第二盖板之间设有环形密封圈连接;第一盖板和第二盖板设在井筒上方;可拆卸式模拟管柱为空心,垂直置于井筒的中间,通过第一穿孔预制螺纹、第二穿孔预制螺纹与井筒外的管线螺纹连接;可拆卸式模拟管柱的最下端为微型可拆卸式水力旋转头;旋转头为空心;第一平流泵与第一中间容器连接,第一中间容器与第一普通阀的入口端连接;第一普通阀的出口端通过管线螺纹与可拆卸式模拟管柱连接;第二平流泵与第二中间容器连接;第二中间容器通过第二普通阀、第三普通阀与井筒连接;当向井筒注入工作液时,经滤失处理确定滤失液的计量,滤失液用于表示工作液在设定压力系统下对地层的影响。
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3 滤失量测定
3.1 概述
3.1.1 钻井液的滤失性能和造壁性能的测定与滤液的性能,如油、水或乳状液含量的测定一样,对钻井液的控制和处理是重要的。
3.1.2 这些性能受到钻井液中的固相类型和含量以及它们之间的物理和化学作用的影响,而这些物理和化学作用又受到温度和压力的影响。
因此,在低温低压和高温高压两种条件下进行试验,而各自需要不同的仪器和技术。
3.2 低温低压试验
3.2.1 低温低压试验用仪器
a)滤失仪:主体是一个内径为76.2mm,高度至少为64.0mm的筒状钻井液杯。
此杯石油耐强碱溶液的材料制成,并被装配成加压介质可方便地从其顶部进入和放掉。
装配时在钻井液杯下部底座上放一张直径为90mm的滤纸。
过滤面积为(4580±60)mm2。
在底座下部安装由一个排出管,用来排放滤液至量筒内。
用密封圈密封后,将整个装置放置在一个支撑架上。
压力可用任何无危险的流体介质来施加,气体或液体均可。
加压器上应装上压力调节器,以便由便携式气瓶、小型气弹或液压装置等来提供压力。
为获得相关性好的结果,必须使用一张直径为90mm的Whatman No.50或S&S No.576或相当的滤纸。
注:使用小型或过滤面积为一半的滤失仪所得结果与使用标准尺寸滤失仪所得结果不会有直接的相关关系。
b)计时器:时间间隔为30 min。
c)量筒:10cm3 或25cm3。
3.2.2 低温低压滤失量测定程序
3.2..2.1 要确保钻井液杯各部件,尤其是滤网清洁干燥,也要保证密封垫圈未变形或损坏,将钻井液注入钻井液杯中,使其液面距顶部至少13mm(以减少二氧化碳对滤液的污染),而后放好滤纸并安装好仪器。
3.2.2.2 将干燥的量筒放在排出管下面以接收滤液。
关闭减压阀并调节压力调节器,以便在30秒或更短的时间内使压力达到(690±35KPa)。
在加压的同时开始计时。
3.2.2.3 到30min后,测量滤液的体积。
关闭压力调节器并小心打开减压阀。
如果测定时间不是30min ,应注明。
3.2.2.4 以cm3为单位记录滤液的体积(精确到0.1cm3),以作为API滤失量,同时记录钻井液的初始温度,保留滤液用来进行化学分析。
3.2.2.5 首先在确保所有压力全部被释放的情况下,从支架上取下钻井液杯,要非常小心地拆开钻井液杯,倒掉钻井液并取下滤纸,尽可能减少滤饼的损坏。
用缓慢的水流冲洗滤纸上的滤饼。
3.2.2.6 测量并记录滤饼的厚度,精确到0.5mm。
3.2.2.7 尽管对滤饼的描述带有主观性,但诸如硬、软、韧、致密、坚固等注释,对于了解滤饼的质量仍是重要的信息。
3.3 高温高压试验
3.3.1 高温高压试验用仪器
注意:所有生产厂的仪器不可能都用于同样的温度和压力。
关键是严格遵守生产厂推荐的样品体积、温度、压力。
否则可能会发生严重的事故。
a)高温高压滤失仪:主要组成为:一个可控制的压力源(二氧化碳或氮气)、
压力调节器,一个可承受4140KPa~8970KPa工作压力的钻井液杯,一套加热系统,一个能防止滤液蒸发并承受一定回压的滤液接收器以及一个合适的支撑架。
钻井液杯有温度计插孔、耐油密封圈、用以支撑过滤介质的底座以及用以控制滤液排放的,位于滤液排放管上的阀门。
密封圈需要经常更换。
注意:一氧化二氮气弹不可用于作高温高压滤失量测定的压力源。
在高温高压下,可发生爆炸。
b)过滤介质:温度低于204℃时,使用Whatman No.50或相当的滤纸,温度高于204℃时,使用Dynalloy X-5或相当的多孔圆盘,每次试验应使用新的多孔圆盘。
c)计时器时间间隔30分钟。
d)温度计量程达260℃。
e)量筒 25cm3或50 cm3
f)高速搅拌器
3.3.2 温度低于149℃时的测定程序
3.3.2.1 将温度计插入加热套温度计插孔中,并将加热套预热至比所需温度高约6℃。
调节恒温开关以保持所需的温度。
3.3.2.2 用高速搅拌器搅拌钻井液样品10分钟,将其倒入钻井液杯中,考虑到样品的膨胀,要注意使液面离顶部至少13mm。
装好滤纸。
3.3.2.3 安装好钻井液杯并关紧顶部和底部的阀杆,将其放入加热套内。
将加热套中的温度计移到钻井液杯上的插孔中。
3.3.2.4 将高压滤液接收器连接到底部阀杆上并在适当位置锁定。
3.3.2.5 将可调节压力源连接到顶部阀杆和接收器上并锁定。
3.3.2.6 在保持顶部和底部阀杆关紧的情况下,分别调节顶部和底部压力调节器至690KPa。
打开顶部阀杆,将690KPa压力施加到钻井液上,维持此压力直至温度达到所需的温度并恒定为止。
钻井液杯中的样品加热时间不超过1小时。
3.3.2.7 当样品温度达到所选定的温度后,将顶部压力增加到4140KPa,并打开底部阀杆开始测量滤失量。
在保持选定温度±3℃范围内,收集滤液30分钟,测定过程中回压超过690KPa,则小心地从滤液接收器中放出部分滤液以降低压力。
记录滤液总体积、温度、压力和时间。
3.3.2.8 滤液体积应校正为4580mm2过滤面积时的体积。
如果过滤面积为2258 mm2则将滤液体积加倍后记录。
3.3.2.9 试验结束后,关紧顶部和底部阀杆并从压力调节器放掉压力。
注意:钻井液杯内仍有3450KPa压力,在拆开钻井液杯之前,应保持其向上并冷却至室温。
拆开之前,要放掉杯内压力。
3.3.2.10 首先确定底部和顶部阀杆关闭且全部压力已从调节器放掉后,从加热套中取出钻井液杯。
将钻井液杯直立,打开阀杆,放掉杯内压力,而后打开钻井液杯,倒掉钻井液,取出滤饼,用缓慢的水流冲洗滤纸上的滤饼,要特别小心保护滤饼。
3.3.2.11 测量并记录滤饼的厚度,精确到0.5mm。
3.3.3 温度高于149℃时的测定程序
注意:并非所有厂家的仪器都可用于149℃以上时的测定。
应了解所用仪器的压力和温度范围。
否则,可能会导致严重的事故。
高温高压下的测定装置需要增加安全预防措施。
所有压力容器均应装有手动安全阀,加热套应装有过热保险丝和恒温切断装置。
随着温度提高,钻井液
液相的蒸汽压成为关键的设计因素。
3.3.3.1 将温度计插入加热套温度计插孔中,并将加热套预热至比所需温度高约6℃。
调节恒温开关以保持所需的温度。
3.3.3.2 用高速搅拌器搅拌钻井液样品10分钟,将其倒入钻井液杯中,考虑到样品的膨胀,要注意使液面离顶部至少38mm。
装好合适的过滤介质(见3.3.1b)。
3.3.3.3 安装好钻井液杯并关紧顶部和底部的阀杆,将其放入加热套内。
将加热套中的温度计移到钻井液杯上的插孔中。
3.3.3.4 将高压滤液接收器连接到底部阀杆上并在适当位置锁定。
3.3.3.5 将可调节压力源连接到顶部阀杆和接收器上并锁定。
3.3.3.6 在保持顶部和底部阀杆关紧的情况下,对顶部和底部施加测试温度下所推荐的回压(见下表)。
加热时,打开顶部阀杆,将相同压力施加到钻井液上,维持此压力直至温度达到所需的温度并恒定为止。
钻井液杯中的样品加热时间不超过1小时。
3.3.3.7 当样品温度达到所选定的温度后,将顶部压力在所施加回压基础上增加3450KPa,并打开底部阀杆开始测量滤失量。
在保持选定温度±3℃范围内,收集滤液30分钟,测定过程保持合适的回压,如果回压上升,则小心地从滤液接收器中放出部分滤液以降低压力。
记录滤液总体积、温度、压力和时间。
3.3.3.8 滤液体积应校正为4580mm2过滤面积时的体积。
如果过滤面积为2258 mm2则将滤液体积加倍后记录。
3.3.3.9 试验结束后,关紧顶部和底部阀杆并从压力调节器放掉压力。
注意:钻井液杯内仍有3450KPa压力,在拆开钻井液杯之前,应保持其向上并冷却至室温。
拆开之前,要放掉杯内压力。
3.3.3.10 首先确定底部和顶部阀杆关闭且全部压力已从调节器放掉后,从加热套中取出钻井液杯。
将钻井液杯直立,打开阀杆,放掉杯内压力,而后打开钻井液杯,倒掉钻井液,取出滤饼,用缓慢的水流冲洗滤纸上的滤饼,要特别小心保护滤饼。
3.3.3.11 测量并记录滤饼的厚度,精确到0.5mm。