钻井液pH值和碱度的测定
石油1001张宁钻井液ph值和碱度的测定
• pH＝－lg[H＋]，pOH＝－lg[OH－]， pH＋pOH＝14 • PH=7时 H+浓度10^(-7)mol/L；OH-浓度10^(-7)mol/L. • PH=8时 H+浓度10^(-8)mol/L；OH-浓度10^(-6)mol/L. • PH=11时 H+浓度10^(-11)mol/L；OH-浓度10^(-3)mol/L. • PH变化1，OH-浓度变化10倍，浓度变化小时不 宜描述准确。
2.钻井对钻井液pH值的要求 2.钻井对钻井液pH值的要求 钻井对钻井液pH
？碱性
a、 一般钻井液pH值控制在8.5～9.5范围内， Pf为1.3～1.5 mL； b、 饱和盐水Pf>1mL，海水钻井液Pf为 1.3～1.5mL； c、 深井抗高温钻井液应严格控制 含量， 一般应控制Mf/Pf小于3，至少应小5； d、 不分散型：pH=7.5～8.5； e、 分散型：pH>10； f、 钙处理钻井液pH>11.3为防止CO2腐蚀， pH值应控制在9.5以上。
• 按API推荐的试验方法，要求对Pm、Pf和Mf API推荐的试验方法，要求对Pm、Pf和 分别进行测定。并规定，以上三种碱度的 值，均以滴定1 mL样品（钻井液或其滤液） 值，均以滴定1 mL样品（钻井液或其滤液） 所需0.02N H2SO4的毫升数表示，毫升单位 所需0.02N H2SO4的毫升数表示，毫升单位 常可省略
不同的pH值，CO32-、HCO3-的存在情况不同。 pH=11.3，HCO3-的质量浓度可忽略；pH<8.3，只 有HCO3-存在；pH值在8.3～11.3之间为两离子共 存空间，称之为缓冲混合区。 一般用Mf(甲基橙碱度)／Pf(酚酞碱度)表示 CO32-的污染程度。当Mf／Pf=3时，有轻度CO32污染；当Mf/Pf≥5时，为严重的CO32-污染。故 测定滤液中的Mf及Pf就可以测定两种粒子的质量 浓度或含量，为钻井液处理提供可靠依据。
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A V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。
钻井液参数测定及维护
钻井液流变模式
钻井液流变性与钻井的关系
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 效地携带到地面，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。
3．动切力
• 钻井液的动切应力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或者τ0表示，单位 是Pa（帕）。
4．表观粘度
• 钻井液的表观粘度又称有效粘度或视粘度， 是钻井液在某一速度梯度下，剪切应力与 速度梯度的比值，用AV表示，单位是 mPa·S（毫帕·秒）。
2、钻井液流变性与机械钻速的关系。实践 表明：在钻井过程中，钻井液粘度、切力 升高，钻速下降。原因是：一钻井液粘度、 切力大，流动阻力大，消耗的功率也大， 在泵功率一定的情况下，钻井液泵的排量 相应降低，降低了钻井速度。二是钻井液 粘度大，钻头在破碎岩石时，高粘度钻井 液在井底形成一个粘性垫层，粘性垫层缓 和了钻头牙齿对井底岩石的冲击切削作用， 使机械钻速降低。
钻井液流变性是钻井液的一项基本性能， 它在解决下列钻井问题是起着十分重要的作用： （1）携带岩屑，保证井底和井眼的清洁； （2）悬浮岩屑； （3）提高机械钻速； （4）保持井眼的规则和保证井下安全。
钻井液的流变性对钻井工作的影响主要体 现在悬浮岩屑、护壁、减阻、提高钻速和冷却钻 具5个方面。
液体的基本流型通过实验研究，归纳 为四种基本流型：牛顿流型、塑性流型、 假塑性流型和膨胀流型。一般钻井液属于 塑性流型。
按照API推荐的钻井液 性能测试标准， 需检测的钻井液常规性能包括：密度、漏 斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API 滤失量、HTHP滤失量、pH值、碱度、含砂 量、固相含量、膨润土含量和滤液中各种 离子的质量浓度等。
钻井液性能现场测试方法
钻井液性能现场测试方法一.钻井液密度仪器:钻井液密度计操作步骤1将底座放在水平面上2将样品注入洁净的样品杯中,盖上杯盖并确保有钻井液从小孔冒出,压紧杯盖.3冲洗或擦干净杯外部4将臂梁上的刀口放在底座的刀垫上,移动游码使之平衡5从样品杯一侧读取刻度值6记录7清洗密度计样品杯二.马氏漏斗粘度仪器: 马氏漏斗带刻度泥浆杯秒表操作步骤1清洁漏斗和泥浆杯2用手指堵住漏斗的出口管,将样品注入直立的漏斗内,达到筛网底部为止(应有1500毫升)3移开手指并按下秒表,测量钻井液流入杯中达到1夸脱或1升的刻度线所用时间4记录以秒为单位的马氏漏斗粘度三.钻井液的表观粘度,塑性粘度,屈服值和静切力仪器:直读式旋转粘度计秒表操作步骤1将泥浆样品注入样品杯中,使粘度计的转筒侵入到钻井液中时液面刚好达到外筒刻度线2使外筒以600RPM的转速旋转,读取记录表盘上恒定的刻度值,记为Ф600.3将转速该为300RPM,读取记录为Ф300.4将转速改为600转,转动10秒以上,后静止10秒,立即开启仪器使其以3转速转动,读取开始转动时的最大值,记为G10” .5再以600转速转动10秒以上,后静止10分钟,立即开启仪器使外筒以3转速旋转,读取开始旋转时指针最大值,记为G10’.6测量完毕后及时清洗内外转筒并擦干净.计算A表观粘度:A V(cp)= Ф600/2 B塑性粘度:PV(cp)= Ф600-Ф300C屈服值:YP(lb/100ft2)= Ф300-PV D 初切力: G10” (lb/100ft2)E终切力: G10’.(lb/100ft2)四.钻井液室温中压滤失量(API失量量)仪器:API失水仪滤纸秒表带刻度量筒钢板尺压力源操作步骤1确保各部件清洁干燥,密封垫圈未变形或损坏2 将样品注入过滤杯中,液面距杯子密封端约1厘米,放好滤纸,盖上过滤盖压紧.3 在过滤杯排出管下面放好量筒以便接收滤液4 迅速加压,并释放压力到杯中,当第一滴滤液开始出现时,按动秒表记录时间,在7.5分钟或30分钟记录滤液体积(2倍7.5分的体积也为此次滤液体积)5 保留所得滤液,以备后用6 释放杯中压力,小心拆开杯盖,倒掉泥浆,取出滤纸,小心用缓慢的水流冲去滤饼表面泥浆,用钢板尺测量滤饼厚度,精确到1毫米.五.钻井液高温高压滤失量仪器:高温高压失水仪滤液接收器压力源过滤介质计时器温度计量筒高速搅拌器钢板尺(一)实验温度低于150度的操作步骤1将温度计插入加热套,预热到所需实验温度高6度,保持恒温;2将高速搅拌10分钟后的钻井液注入过滤杯中,液面距顶部13毫米,装上滤纸;3安装好过滤杯并关紧上下阀杆,放入加热套内,插上温度计;4将滤液接收器连接到过滤杯底部阀杆上并锁好.将可调节压力的调压器连接压力源并安装到上部阀杆上,锁好.4 在上下阀杆关紧后分别调节上下压力调节器到100PSI(690 千帕).打开上部阀杆,将压力释放到过滤杯内.维持此压力到达所需温度,保持此温度恒定;5温度达到后,将顶部压力增加到600PSI,并同时打开底部阀杆开始收集滤液,计时开始,在保持实验温度在正负3度范围内,收集滤液30分钟.如果测定中,接受器的回压器超过100PSI,可小心地从滤液接受器中排除一部分滤液,使压力降到100PSI.;6记录滤液体积,实验温度,压力和时间;7 实验完后,关紧上下阀杆,压力调节器释放压力;8 在确保上下阀杆关闭的情况下,拆除滤液接收器和压力调节器,设法使过滤器杯冷却至室温,保持过滤杯垂直向上,小心打开阀杆,释放出杯内的压力(不能对身体),然后打开杯盖,倒掉钻井液,取出滤饼,用缓慢水流冲洗滤饼表面疏松物质,用钢板尺测量滤饼厚度.最后清洗过滤杯各个部件.计算和记录: 滤失量:HTHP FL(毫升)=2*(滤液体积/30分钟)滤饼厚度(毫米)=钢板尺测量值六.钻井液的PH值试剂: PH广泛试纸和精密PH试纸操作步骤1 取一条PH试纸放进待测样品表面,当液体侵透PH试纸时(30秒内)取出试纸;2 与色标进行比较,确定颜色相同的色标,读取其代表的PH值;3 如果广泛PH试纸颜色不好识别,可用近似范围的精密PH试纸进行测定.七.钻井液水,油和固相含量仪器:蒸馏仪带刻度量筒钢丝毛试管刷专用刮刀操作步骤1 将除去了堵漏材料和大的钻屑的样品注入蒸馏杯;2 在蒸馏杯上部蒸馏室里填充适量钢丝毛;3 小心盖上蒸馏杯盖,后按装到蒸馏器上,进行加热,并在下部排出管下面放置接收冷凝器的量筒,直到无冷凝液滴出后10分钟停止加热;4 冷却到室温后,读取水和油的体积,最后清洁蒸馏仪.计算钻井液含水量Vw(%)=100*(蒸馏出水体积,毫升)/样品体积,毫升钻井液含油量V o(%)=100*(蒸馏出油体积,毫升)/样品体积,毫升钻井液固相含量Vs (%)=100-(Vw+V o)八.钻井液含砂量仪器含砂量测定仪操作步骤1 将样品注入玻璃测定管内到”泥浆”标记处,再加水到另一标记处;2 用拇指堵住管口激烈震荡,将上层稀液倒入200目小筛上,滤出液体,再给玻璃管里加水,冲洗出管里固体颗粒并倒入小筛里,反复直到管内干净为止;3 用水冲洗筛里砂子以出去残留的钻井液;4 将筛子反转套在漏斗上,用小流水冲洗筛子使砂子冲入玻璃测量管中;5 静置测量管,使砂子沉降,从玻璃测量管刻度读出砂子的体积百分数.九.钻井液搬土含量仪器烧杯移液管电炉玻璃棒滤纸操作步骤 1 取一毫升钻井液加10毫升蒸馏水+10毫升3%的双氧水+0.5毫升5N硫酸;2 微沸10分钟(不要蒸干) ,视烧杯大小加适量蒸馏水;3 用亚甲基蓝溶液滴定,每次加0.5毫升摇荡30秒;4 用玻璃棒点滴直到发现边缘出现蓝色环,再加0.5毫升点滴检验,仍然出现蓝色环为止;5 记录检验前所用亚甲基蓝溶液体积.计算搬土含量=14.25*所用亚甲基蓝溶液体积十.氯离子含量操作步骤1 取一毫升滤液,加5~10毫升蒸馏水;2滴加4~6滴铬酸钾试剂3 滴加几滴酚酞;(有时不加)4 用移液管取硝酸银进行滴定,直到黄色刚好变为橙红色并在30秒不消失为止. 计算氯离子含量=10000X(所用硝酸银体积,毫升)十一.钙离子含量操作步骤1取一毫升滤液,加5~10毫升蒸馏水;2 滴加几滴缓释剂,加一毫升NaOH溶液；3 加适量钙试剂；4 用EDTA溶液滴定至到红色刚变为蓝色，并不在消失。
钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式
钻井液常规性能测定及常⽤钻井液计算公式钻井液常规性能测定⼀、密度的测定1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、将钻井液加热到所需温度。
3、在密度计的杯中注满钻井液,盖上杯盖慢慢拧动压紧。
4、⽤⼿指压住杯盖⼩孔,⽤清⽔冲洗并擦⼲样品杯。
5、把密度计的⼑⼝放在底座的⼑垫上,移动游码直到平衡,记录读值。
6、将密度计冼净擦⼲备⽤。
⼆、测定马⽒漏⽃粘度1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、将漏⽃悬挂在墙上,且保证垂直;量杯置于漏⽃流出管下⾯。
3、⽤⼿指堵住漏⽃流出管下⼝,将搅拌均匀的泥浆倒⼊漏⽃⾄筛⽹底;放开⼿指,同时启动秒表,待泥浆流满量杯达到它的边缘时,按停秒表。
秒表所⽰时间即为泥浆粘度,单位为s。
4、使⽤完毕,将仪器洗净擦⼲。
三、流变的测定(ZNN-D6六速旋转粘度计)1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、使⽤前检查读数指针就是否对准刻度盘“0”位,落下托盘,装配好内、外筒。
3、将搅拌均匀的泥浆倒⼊样品杯⾄刻度线、将样品杯置于托盘上,上升托盘使液⾯⾄外筒刻度线,拧紧托盘⼿轮。
4、调整变速⼿把与转速开关,迅速从⾼到低进⾏测量,待刻度盘稳定后,分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。
5、测量完毕,落下托盘,卸下外筒,将内、外筒及样品杯洗净擦⼲。
四、钻井液失⽔的测定1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、⽤⼿指堵住泥浆杯底部⼩孔,将搅拌均匀的泥浆倒⼊杯内⾄刻度线处,按顺序放⼊“O”型密封圈、滤纸、杯盖与杯盖卡,将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转⼿柄。
3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌⼊⽓源接头并旋转90°;将量筒置于失⽔仪下⽅并对准滤液流出孔。
4、调节⽓源压⼒⾄0、7MPa,打开⽓源⼿柄并同时启动秒表,收集滤液于量筒之中。
5、当秒表指⽰为30min时,将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒,此量筒中液体体积即为滤失量。
6、关闭⽓源⼿柄,放出泥浆杯中余⽓;卸下泥浆杯组件,倒去泥浆并洗净擦⼲。
钻井液化学分析的应用
钻井液化学分析的应用精确测定钻井液中污染物以及钻井液处理剂的浓度是钻井液维护和处理的关键，是实现钻井液设计意图和获得良好经济效益的手段。
钻井液污染物包括钙,盐,细菌,地层液和侵入气等。
通常可以预测污染并实施相应的预处理。
如果污染出乎预料之外发生，必须采用化学分析和物理性能分析去辨别和确定污染类型。
在处理污染物的过程中，需要准确计算污染处理剂的浓度，因为过量的污染处理剂本身也是钻井液的污染物。
同时，钻井液化学分析还可用于确定钻井液处理剂的浓度及其被消耗的量，并据此确定需要补充的量。
如在钻井的过程中，定期测定水解聚丙烯酰胺的浓度并确定需要补充的量，从而保持足够水解聚丙烯酰胺的以发挥其抑制页岩和钻屑的分散作用。
因此，钻井液工作者需要一种能够在钻井现场简易条件下进行，易于操作和试验结果可靠的钻井液化学分析方法。
那么，本方法正是你的选择:在远离精致的化学实验室的地方，无需担心没有雄厚的化学需背景，你可以自信应用本钻井液化学分析方法，精确地应用处理剂，成为受人尊重的钻井液工作者。
本方法测试范围基本上覆盖所有钻井液处理剂和污染物,包括硅酸盐,聚合醇,硫酸铵,硫化氢,碳酸锌,硝酸根,硫酸根,亚硫酸根,硫酸钙,磷酸根测定等,而且,可以根据用户的要求开发对新的处理剂和污染物的测试程序。
针对目前中国钻井现场状况，我们开发一种包括七种急需测试的钻井液化学分析。
其应用和效益简介如下：CEC 测定MBT是用于确定水基钻井液中活性粘土的阳离子交换能力。
在般（左加土,下同）土钻井液，MBT表示钻井液中活性粘土含量，从而有效地应用良好的钻井液配方。
在无般土水基钻井液中，MBT反映了所钻岩屑的活性，高活性的岩屑将在水中水化分散从而提高钻井液的粘度和带来其他不利的影响，同时，也说明所钻地层的井壁的不稳定性，需要实施相应的井壁稳定技术。
在般土钻井液中，如果知道所钻岩屑的活性，就可计算出钻井液中般土含量。
典型粘土的CEC氯离子的测定氯离子在氯化钠，氯化钙和氯化钾等类型钻井液中存在。
现场钻井液滤液碱度测定方法探索
现 场 钻 井 液 滤 液 碱 度 测 定 方 法 探 索
王 娟 何素娟 李 磊 卢栎羽 许 红川
广汉 ６ ８０ ； １３ ０ （． １ 中国石油川庆钻探 工程 有限公司钻采工艺技术研究 院，四川
２ 中国石油川庆钻探工程有 限公 司川东 钻探 公司 ，重庆 ． ３ 中国石油西南油气 田公 司天然气经 济研 究所 ，四Ｊ 成都 ． ｉ Ｉ
文献 标 识 码 ：Ａ
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ４１ Ｅ５．
Ｏ 引 言
一
测定 的主要程 序 为 ： １ ）取 １ Ｌ或 多些 滤 液于 滴 定瓶 中 ，加 入 ２ 或 ｍ 滴
更多 的酚酞指示剂溶液 。如果指示剂 变成粉红色 ，
般 认 为 ，由氢 氧 根 离 子 （ Ｈ ） 引起 的碱 度 Ｏ 一所
Ｏ 一 Ｏ 一 Ｈ ｏ－ Ｈ 、ｃ 和 ｃ３ 的质量浓度可按表 １ 估算 。
表 １ Ｏ 一、Ｃ ３和 Ｈ Ｏ－ Ｈ Ｏ２ － Ｃ ３ 的质量浓度表 ｍ ・『 ｇ Ｉ
ｌ 钻井液滤液碱度测试主要程序 与难 点
１１ Ｐ和 Ｍｆ 定程 序 ． ｆ 测
Ｇ Ｔ ６ ８． ２ ０ Ｂ／ １７ ３１ ｏ６中规 定 的钻 井 液 滤 液 碱 度 —
收稿 日期 ：２ ｌ ０ ０—０ ２一！） （ 修 订 日期 ：２ ｌ ０ ０—０ —０ ５ ５
作者 简 介 ： ｝ｆ（９ ２一） 『 １８ ｆ ｊ ，
Ｊ川 １ 圳ｉ ¨ 』 ．从 ∞销 Ｊ液 技 术 ｔ ｆ Ｉ ： 宠 作
天然气技术 ／ ３３
第４ 卷
王娟 ，等 ：现场钻井液滤液碱度测定方法探索
４ 中国石 油西南油气 田公司生产运行处 ，四川 ． 摘 成都
４０２ ； ０ ０ １ ６０５ ； １０ １
钻井液的pH值和碱度
HCO3-+H+→CO2+H2O
特殊情况：
若测得的结果为Mf＝Pf，表示滤液的碱性完全由OH-所引起
若测得的结果为Pf＝0，表示碱性完全由HCO3-引起
若测得的结果为Mf＝2Pf，表示滤液中只含有CO32-
②存在原因：
使钻井液维持碱性的无机离子除了OH-外，还可能有HCO3-和CO32-等离子
pH值并不能完全反映钻井液中这些离子的种类和质景浓度
③引入碱度参数好处
由碱度测定值可以较方便地确定钻井液滤液中OH－、HCO3-和CO32-等三种离子的含量
从而可以判断钻井液碱性的来源
可以确定钻井液体系中悬浮石灰的量（即储备碱度）
钻井液的
1、钻井液的pH值
通常用钻井液滤液的pH值表示钻井液的酸碱性
由于酸碱性的强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关
因此酸碱性会在很大程度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数
①经预水化的膨润土基浆(其中膨润土含量为57.1kg/m3)的表现粘度随pH值的变化
现象：由图可知，当pH值大于9时，表现粘度随pH值升高而剧增
④测定方法
为了建立统一的标准，API选用酚酞和甲基橙两种指示剂滴定来评价钻井液及其滤液碱性的强弱
酚酞
变色点为pH＝8.3
当pH值降至该值时ຫໍສະໝຸດ 酚酞即由红色变为无色酚酞碱度(PhenothalinAlkalinity)：能够使pH值降至8.3所需的酸量
Pm：钻井液的酚酞碱度及其
Pf：钻井液滤液的酚酞碱度
Pf和Mf与离子质量浓度之间的关系
条件
钻井液滤液分析操作方法
钻井液滤液分析操作方法（一）亚甲基蓝容量测定1、在已加有10mL 水的锥形瓶中加入2.0mL 钻井液样品。
所用注射器的容量应大于2.0 mL ，通常为2.5mL 或3.0mL 。
使用较大的注射器则可不必除去进入注射器内的空气。
为保证准确加入2.0mL 样品，采取下列步骤：⑴ 通过搅拌或来回倾倒几次或加入几滴适当的消泡剂并缓慢搅拌清除混入钻井液样品中的空气或天然气。
搅拌钻井液以破坏其凝胶，并迅速将样品吸入注射器内。
保持注射器口浸没在钻井液中，缓慢地把注射器内的钻井液排出。
⑵ 再次将钻井液样品吸入注射器内，直至柱塞的顶端到达注射器上的最后刻度线为止（如3.0mL 注射器上的3.0mL 刻度线）。
2、加入3%过氧化氢溶液15mL 和2.5mol/L 硫酸0.5mL 。
缓慢煮沸10min ，但不要蒸干。
加水稀释至约50mL 。
3、以每次0.5mL 的量将亚甲基蓝溶液逐次加入到锥形瓶中。
每次加入亚甲基蓝溶液后，将锥形瓶摇动30s 。
在保持固相颗粒悬浮的情况下，用搅拌棒取一滴悬浮液滴在滤纸上。
当滤纸上的已被染色的固体颗粒周围出现如图2-62所示的蓝色或绿蓝色环时，即已达到最初的滴定终点。
4、当观察到固体颗粒斑点周围的蓝色环后，继续摇动锥形瓶2min ，并再取一滴悬浮液于滤纸上。
如果蓝色环仍很明显，则已达到滴定终点。
如果不出现蓝色环，则按上述操作方法，继续加入亚甲基蓝溶液，直至2min 后所取悬浮液滴显示蓝色环为止。
5、计算按下式计算并记录钻井液的亚甲基蓝容量（MBT ）：dfmbV V MBT式中：MBT ──亚甲基蓝容量；V mb ──滴定消耗亚甲基蓝溶液的体积，mL ； V df ──钻井液样品的体积，mL ；另外，亚甲基蓝容量还可以g/L 或 kg/m 3膨润土当量表示（BE ，膨润土的阳离子交换容量为 70mol/100g ），按下式计算：BE ＝14.25×MBT式中：BE ──膨润土当量，g/L 或kg/m 3。
《水基钻井液性能测试》
《水基钻井液性能测试》一、填空题25题1、屈服值的计量单位是Pa ，英制单位常用lb/100ft²。
2、写出下列英文符号在泥浆行业中的中文意思：AV 表观粘度，PV 塑性粘度。
3、测定钻井液滤液中的氯根浓度，用硝酸银标准溶液滴定，用指示剂重铬酸钾指示终点。
4、泥浆报表中常见的英文符号的中文意义是：P f滤液碱度，M f 滤液的甲基橙碱度。
5、初切力是将钻井液充分搅拌后静止10s后测得的数值，终切力是将钻井液充分搅拌后静止10min测得的数值6、API滤失量指在常温下,压686kPa ,渗滤面积7.1±0.1in²,30min 钻井液滤出的滤液体积。
7、碱度是指一种物质中和酸的能力。
由于使钻井液维持碱性的无机离子除了OH-外，还可能有HCO3-和CO3²-等离子。
8、钻井液密度是指单位体积的钻井液质量，单位为g/cm³或lb/gal 。
9、马氏漏斗粘度是取1500mL钻井液经马氏漏斗流出1夸脱（946mL）所需的时间，单位为s。
10、酚酞指示剂在PH=8.3时，由粉红色变为无色。
11、甲基橙指示剂在PH=4.3时由黄色转变为橙红色。
12、现场用硝酸银滴定法对钻井液滤液中的Cl-质量浓度进行检测。
13、LSRV是指流体低剪切速率黏度。
14、钻井液中不能通过200目筛（0.074mm）的砂子体积占钻井液体积的百分数。
15、pH值是指水溶液中氢离子活度对数的负值16、EDTA标准溶液是0.01mol/L 的二水合乙二胺四乙酸二钠盐溶液17、以钙离子表示的总硬度TH(mg/L)= 400×(EDTA溶液体积，mL)/(试样体积，mL)18、钻井液的亚甲基蓝容量是用亚甲基蓝测定法测得的一种膨润土含量指标。
19、钻完井液静切力使用六速旋转粘度计进行测定，测定静止后的3r/min读值。
20、通常用pH试纸测量，有广泛试纸和精密试纸。
21、蒸馏器是用来分离和测定钻完井液样品所含水、油和固相体积的仪器22、Pa = 2.089× lb/100 ft223、静切力为静切应力，实质为胶凝强度，即静止时空间网架结构强度。
石油钻井液性能基础
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 。
《水基钻井液性能测试》
《水基钻井液性能测试》一、填空题25题1、屈服值的计量单位是Pa ，英制单位常用lb/100ft²。
2、写出下列英文符号在泥浆行业中的中文意思：AV 表观粘度，PV 塑性粘度。
3、测定钻井液滤液中的氯根浓度，用硝酸银标准溶液滴定，用指示剂重铬酸钾指示终点。
4、泥浆报表中常见的英文符号的中文意义是：P f滤液碱度，M f 滤液的甲基橙碱度。
5、初切力是将钻井液充分搅拌后静止10s后测得的数值，终切力是将钻井液充分搅拌后静止10min测得的数值6、API滤失量指在常温下,压686kPa ,渗滤面积7.1±0.1in²,30min 钻井液滤出的滤液体积。
7、碱度是指一种物质中和酸的能力。
由于使钻井液维持碱性的无机离子除了OH-外，还可能有HCO3-和CO3²-等离子。
8、钻井液密度是指单位体积的钻井液质量，单位为g/cm³或lb/gal 。
9、马氏漏斗粘度是取1500mL钻井液经马氏漏斗流出1夸脱（946mL）所需的时间，单位为s。
10、酚酞指示剂在PH=8.3时，由粉红色变为无色。
11、甲基橙指示剂在PH=4.3时由黄色转变为橙红色。
12、现场用硝酸银滴定法对钻井液滤液中的Cl-质量浓度进行检测。
13、LSRV是指流体低剪切速率黏度。
14、钻井液中不能通过200目筛（0.074mm）的砂子体积占钻井液体积的百分数。
15、pH值是指水溶液中氢离子活度对数的负值16、EDTA标准溶液是0.01mol/L 的二水合乙二胺四乙酸二钠盐溶液17、以钙离子表示的总硬度TH(mg/L)= 400×(EDTA溶液体积，mL)/(试样体积，mL)18、钻井液的亚甲基蓝容量是用亚甲基蓝测定法测得的一种膨润土含量指标。
19、钻完井液静切力使用六速旋转粘度计进行测定，测定静止后的3r/min读值。
20、通常用pH试纸测量，有广泛试纸和精密试纸。
21、蒸馏器是用来分离和测定钻完井液样品所含水、油和固相体积的仪器22、Pa = 2.089× lb/100 ft223、静切力为静切应力，实质为胶凝强度，即静止时空间网架结构强度。
钻井液测试操作规程要点
钻井液测试操作规程要点钻井液性能测试操作规程（⼀）钻井液马⽒漏⽃粘度的测定该仪器适应于测定钻井液的相对粘度(与⽔⽐较)。
由于测得数据在很⼤程度上受胶体和密度的影响，所测数据不能与旋转粘度计等有关仪器所测数据对⽐。
该仪器由漏⽃、筛⽹及接收器组成，是被测钻井液在⼀定温度下流出946毫升时所⽤的时间。
⼀、主要技术参数1．筛底以下的漏⽃容积1500cm32．漏⽃锥体直径152mm3．漏⽃锥体⾼度305mm4．管⼝长度50.8mm5．管⼝内径 4.7mm6．筛⽹12⽬7．接收器946mL⼆、仪器的校正在温度为(21℃±3℃)时，注⼊1500mL清⽔，从漏⽃中流出946mL清⽔的时间为26±0.5s，其误差不得超过0.5s。
三、测定1．测量钻井液的温度，⽤℃表⽰。
2．⼿握漏⽃，⽤⼿指堵住流出⼝，将新取的钻井液通过筛⽹注⼊洁净、⼲燥直⽴的漏⽃中，直到钻井液⾯与筛⽹底部平齐为⽌。
3．保持漏⽃垂直，移开⼿指的同时按动秒表，测量钻井液注满946mL所需要时间。
4．以s为单位记录马⽒漏⽃粘度，并以℃为单位记录钻井液的温度。
四、操作注意事项1．样品温度对测定结果有影响，测定时要记录样品温度。
2．⼤的分散颗粒和⽓泡⼲扰测定，应避免⼤颗粒进⼊漏⽃，防⽌⽓泡产⽣，必要时加⼊消泡剂消泡。
3．液⾯的初始位置必须恰当，否则，由于液柱压⼒和惯性的影响可能会使测定结果错误。
4．钻井液倒⼊漏⽃后⽴即开始测定，如拖延时间过长，钻井液可能形成凝胶，使测定结果出现正误差。
5．测定过程中尽可能使漏⽃保持垂直。
（⼆）钻井液密度的测定钻井液密度是指单位体积钻井液的质量。
单位为g/cm3或kg/ m3。
通过⽤钻井液密度计来测定钻井液的密度。
钻井液密度计通常设计成臂梁⼀端的钻井液杯和另⼀端的固定平衡锤及⼀个可沿刻度臂梁⾃由移动的游码来平衡。
为使平衡准确，臂梁上装有⽔准泡（需要时可使⽤扩⼤量程的附件）。
⼀、仪器的校正1．量点的校正经常⽤淡⽔来校正仪器。
2第2章 钻井工作流体性能测定-pH值、砂含、固含
4 pH值和碱度 pH值和碱度
在一般情况下，钻井液滤液中这三种离子的浓度可按表2.11中的有 在一般情况下，钻井液滤液中这三种离子的浓度可按表2.11中的有 关公式进行计算。但需注意，有时钻井液滤液中存在着某些易与H 关公式进行计算。但需注意，有时钻井液滤液中存在着某些易与H+起反 应的其它无机离子（如SiO32-、PO43+等）和有机处理剂，这样会使Pf和 和有机处理剂，这样会使P 应的其它无机离子（ Mf的测定结果产生一定误差
由储备碱度( kg/m3 ) = 0.742 ( Pm − f w ⋅ Pf ) 得
Pf = 1.0，M f = 1.1，Pm = 7.0，f w = 1.0 − 0.10 = 0.90
悬浮Ca ( OH )2 的量 = 0.742 7.0 − ( 0.90)(1.0) = 4.526kg / m3
4 pH值和碱度 pH值和碱度
根据现场经验，钙处理钻井液中悬浮石灰的量一般保持在3～6kg/m3 根据现场经验，钙处理钻井液中悬浮石灰的量一般保持在3 范围内较为适宜， 范围内较为适宜，可见该钻井液中所保持的量合乎要求 由于该例中测得的P 由于该例中测得的Pf和Mf值十分接近，表明滤液中HCO3- 和CO32值十分接近，表明滤液中HCO 几乎不存在，滤液的碱性主要是由于OH - 的存在而引起的。在钻井液 几乎不存在，滤液的碱性主要是由于OH 的存在而引起的。 中 HCO3- 和CO32-均为有害离子，它们会破坏钻井液的流变和降滤失 均为有害离子， 性能，因此应尽量予以清除 性能， 用Pf与Mf的比值可相对表示它们的污染程度：当 Mf/Pf=3时，表 的比值可相对表示它们的污染程度： =3时 明CO32-浓度较高，即已出现CO32-污染；如果Mf/Pf≧5 ，则为严重的 浓度较高，即已出现CO 污染；如果M 污染。根据其污染程度， CO32-污染。根据其污染程度，可采取相应的处理措施 pH值与这两种离子的关系是：当 pH＞11.3时， HCO3-几乎不会 pH值与这两种离子的关系是 值与这两种离子的关系是： pH＞11.3时 存在；当pH＜8.3时，则只存在 HCO3- 。因此，在pH=8.3~11.3时，这 因此， pH=8.3~11.3时 存在； pH＜8.3时 两种离子可以共存
钻井液的pH值和碱度
钻井液的pH值和碱度1、钻井液的pH值❖通常用钻井液滤液的pH值表示钻井液的酸碱性❖由于酸碱性的强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关因此酸碱性会在很大程度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数①经预水化的膨润土基浆(其中膨润土含量为57.1kg/m3)的表现粘度随pH值的变化➢现象：由图可知，当pH值大于9时，表现粘度随pH值升高而剧增➢原因：当pH值升高时，会有更多OH-被吸附在粘土晶层的表而，进一步增强表面所带的负电性，从而在剪切作用下使粘土更容易水化分散②在实际应用中，大多数钻井液的pH值要求控制在8～11之间，即维持一个较弱的碱性环境主要原因：➢可减轻对钻具的腐蚀➢可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏➢可抑制钻井液中钙、镁盐的溶解➢相当多的处理剂需要在碱性介质个才能充分发挥其效能(如丹宁类、褐煤类和木质素磺酸盐类处理剂)③不同类型的钻井液所要求的pH值范围有所不同◆一般要求分散钻井液的pH>10➢含石灰的钙钻井液pH：11～12➢含石膏的改钻井液pH：9.5～10.5◆许多情况下聚合物钻井液的pH：7.5～8.5钻井液pH值的调节添加剂：主要烧碱（即工业用NaOH）、有时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，如要求的精度较高时，可使用pH计2、钻井液的碱度①碱度（alkalinity）指溶液或悬浮体对酸的中和能力②存在原因：➢使钻井液维持碱性的无机离子除了OH-外，还可能有HCO3-和CO32-等离子➢pH值并不能完全反映钻井液中这些离子的种类和质景浓度③引入碱度参数好处➢由碱度测定值可以较方便地确定钻井液滤液中OH－、HCO3-和CO32-等三种离子的含量从而可以判断钻井液碱性的来源➢可以确定钻井液体系中悬浮石灰的量（即储备碱度）④测定方法❖为了建立统一的标准，API选用酚酞和甲基橙两种指示剂滴定来评价钻井液及其滤液碱性的强弱酚酞⏹变色点为pH＝8.3⏹当pH值降至该值时，酚酞即由红色变为无色⏹酚酞碱度(Phenothalin Alkalinity)：能够使pH值降至8.3所需的酸量➢P m：钻井液的酚酞碱度及其➢P f：钻井液滤液的酚酞碱度甲基橙⏹变色点为pH＝4.3⏹当pH值降至该值时，甲基橙由黄色转变为橙红色⏹甲基橙碱度(Methyl Orange Alkalinity)：能使pH值降至4.3所需的酸量➢M m：钻井液的甲基橙碱度➢M f：钻井液滤液的甲基橙碱度⑤API推荐的试验方法要求对P m、P f和M f分别进行测定规定以上三种碱度的值均以滴定1ml样品(钻井液或其滤液)所需0.02mol/l的H2SO4的ml数表示（ml单位常可省略）注意：有时钻井液滤液中存在着某些易与H＋起反应的其它无机离子(如SiO32-、PO43-等)和有机处理剂这样会使M f和P f的测定结果产生一定误差测定目的Ⅰ：由测出的P f和M f可计算出钻井液滤中OH-、HCO3-、CO32-等的浓度根据：➢当pH＝8.3时，以下反应已基本进行完全：●OH-＋H+→H2O●CO32-＋H+→HCO3-➢溶液中的HCO3-不参加反应，继续用H2SO4溶液滴定至pH＝4.3时，HCO3-与H+的反应也已基本反应完全：●HCO3-+H+→CO2+H2O特殊情况：若测得的结果为M f＝P f，表示滤液的碱性完全由OH-所引起若测得的结果为P f＝0，表示碱性完全由HCO3-引起若测得的结果为M f＝2P f，表示滤液中只含有CO32-Pf和Mf与离子质量浓度之间的关系条件[OH-]/(mg·l-1) [CO32-]/(mg·l-1) [HCO3-]/(mg·l-1)P f=0 0 0 1220M f2P f<M f0 1220P f1220(M f-2P f)2P f=M f0 1220P f0。
钻井液性能及其测试
一 钻井液密度
1. 钻井液密度与安全密度窗口
泥浆压力P泥和破裂压力P破 除了P塌之外，裸眼井段还有地层流体压力（P地）和地
层破裂压力P破（P漏）等两个地层压力。钻进过程中， 我们人为施加的是泥浆压力P泥。
当P泥＞P破（P漏）则发生井漏；P泥＜P地时，则发生井涌 或井喷。
一 钻井液密度
安全密度窗口问题分析
1、钻井液中固相的类型
一般情况下，钻井液中存在着各种不同组分、不同性质和 不同颗粒尺寸的固相。根据其性质的不同，可将钻井液中 的固相分为两种类型，即活性固相(Active So1ids)和惰性 固相(Inert So1ids)。凡是容易发生水化作用或易与液相 中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固 相。前者主要指膨润土，后者包括石英、长石、重晶石以 及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均 被认为是有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。
➢ 可减轻对钻具的腐蚀； ➢ 可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏； ➢ 可抑制钻井液中钙、镁盐的溶解； ➢ 有相当多的处理剂需要在碱性介质个才能充分发挥其效
能。如丹宁类、褐煤类和木质素磺酸盐类处理剂。
四、 钻井液的pH值和碱度
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。
三、钻井液的滤失造壁性
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，这种特性常称为钻井液的滤失性 (Filtration Properties of Drilling F1uids)。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， 这就是钻井液的所谓造壁性。由于泥饼的渗透率远远小于地 层的渗透宰，因而形成的泥饼还可有效地阻止钻井液中的固 相和滤液继续侵入地层。
钻井液pH值和碱度的测定
学习目标
1.能够测量钻井液的pH值； 2.能够进行钻井液碱度的测定； 3.根据钻进工艺要求进行钻井液pH值的调整。
1.钻井液酸碱值(pH值)
• 钻井液的酸碱值代表钻井液含酸、碱的程度，即钻井液中的氢离 子(H+)或氢氧根离子(OH一)的浓度，用字母“pH”表示，又叫 pH值。钻井液的pH=7时，显中性；7<pH≤14时，显碱性；0≤ pH<7时，显酸性。
•Leabharlann =每毫升钻井液样品滴至终点所用的0.01 mol/L酸的
毫升数
2.钻井对钻井液pH值的要求
a 一般钻井液pH值控制在8.5～9.5范围内，Pf为1.3～1.5 mL； b 饱和盐水Pf>1mL，海水钻井液Pf为1.3～1.5 mL； c 深井钻井液应严格控制CO2含量，一般应控制Pm/Pf小于3，至
少应小于 5； d 不分散型：pH=7.5～8.5； e 分散型：pH>10； f 钙处理钻井液pH>11。为防止CO2腐蚀，pH值应控制在9.5以
浸透变色。 • (2)将变色的试纸和色标对比，读取相应的数值。 2.技术要求 • (1)现场测定多采用比色法，必须使用做完后的滤液。
所以，在测定滤失量时，用其滤液就能测出pH值。 • (2)必须待试纸颜色稳定后取出对比。
二.测定钻井液滤液碱度的测定
1.测量滤液酚酞碱度和甲基橙碱度的程序。 • (1)量取1 mL或几毫升滤液倒人滴定烧杯，加2～3滴酚
变色时所需的体积数（mL）。 分类： 酚酞碱度（Mf）——变色点8.3（偏碱性）
Phenolphthalein Alkalinity
甲基橙碱度（Pf）——变色点4.3（偏酸性）
Methyl Orange Alkalinity
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• (1)取1 mL钻井液倒入滴定烧杯，并加入25 mL蒸馏水 将其稀释。边搅拌边加入4～5滴酚酞指示剂，然后立即用 0.01 mol/L的酸滴定至粉色消失。如果颜色变化不易看出， 则将pH计测得的pH=8.3时作为终点。
• (2)将每毫升钻井液样品滴至终点的0.01 mol/L酸的毫 升数记下，作为钻井液碱度。
化，但却量不出pH值的变化。对一个碱度高的钻井液，
测定碱度比测定pH值更有意义。引入碱度参数主要有以
下两点好处：一是由碱度测定值可以较方便地确定钻井液
滤液中OH-，HCO3-和CO32-等三种离子的含量，从而
可判断钻井液碱性的来源；二是可以确定钻井液体系中悬
浮石灰的量，即储备碱度。钻井液中的储备碱度通常采用
降pH值：一般不采用加无机强酸，而是采用加弱酸性 的单宁粉或栲胶粉。
• 2.为什么要测定钻井液的碱度？
• 碱度是指溶液或悬浮体对酸的中和能力。
•
由于使钻井液维持碱性的无机离子除了OH-外，还有
HCO3-和CO32-等离子，因为pH值是一个对数数值，若
钻井液是一个高碱度钻井液，其碱度可能在很大范围内变
• 钻井液的酸碱度是指钻井液中含酸碱量的多少或 者它的酸碱中和能力的大小。它代表钻井液中含 酸或碱的程度，也可以说是钻井液中H+或OH一 浓度的影响。
（一）钻井液pH值对钻井液性能的影响
1 对钻井液类型的影响 钻井液的碱度应根据钻井液类型及地层的需要进行控
制。钻井液中HC03-质量浓度在相对低的情况下，流变性能 恶化；质量浓度进一步增加时，影响不再加剧。CO32-在低 质量浓度下，初切和终切有所下降；质量浓度大于50mg/L 时，流变性能急剧恶化，甚至达到固化程度。
浸透变色。 • (2)将变色的试纸和色标对比，读取相应的数值。 2.技术要求 • (1)现场测定多采用比色法，必须使用做完后的滤液。
所以，在测定滤失量时，用其滤液就能测出pH值。 • (2)必须待试纸颜色稳定后取出对比。
二.测定钻井液滤液碱度的测定
1.测量滤液酚酞碱度和甲基橙碱度的程序。 • (1)量取1 mL或几毫升滤液倒人滴定烧杯，加2～3滴酚
2 对粘土水化分散的影响 pH值过低，H+在粘土颗粒表面进行离子交换，使粘土
的水化性和分散性变差，从而破坏钻井液的稳定性，使滤 失性增大，切力升高。 3 对处理剂的影响
许多有机处理剂必须在碱性条件下才能溶解发挥作用， pH值过低pH值对钻井工艺的影响 1 pH值过高，OH-在粘土表面吸附，会促进泥页岩 的水化膨胀和分散，对巩固井壁、防止缩径和坍 塌都不利。另外，高pH值的钻井液具有强腐蚀性， 缩短了钻具及设备的使用寿命。
上。
（二）碱度 碱度是指溶液或悬浮体对酸的中和能力。
1 引入碱度参数的好处 一是，可以较方便地确定钻井液滤液中OH-，HCO3-和C
O32-等三种离子的含量，可判断钻井液碱性的来源； 二是,可以确定钻井液体系中悬浮石灰的量，即储备
碱度。
2 碱度的定义、分类和化学反应 定义：用浓度为0.01mol/L的标准硫酸溶液中和1mL滤液至指示剂
体系中未溶Ca(OH)2的含量表示，其计算公式为：
• 储备碱度（Kg/m3）=0.742(Pm—Pffw)
拓展知识：
• 1.滤液中OH-，CO32-和HCO3-浓度的估算。 • 滤液中OH-，CO32-和HCO3-浓度可按表3-8-1所示数据进行估算。 •
技能训练：
• 一.测量钻井液pH值 1..操作步骤 • (1)取一小条pH试纸，将其缓慢浸入滤液中，使其充分
指示剂。边搅拌边滴入酸液，直至指示剂颜色由黄色变为
粉色。如果滤液颜色太重，指示剂颜色变化不能明显看出，
则将pH计测得的pH=4.3时作为终点。
• (4)将每毫升滤液滴至甲基橙碱度终点(包括滴至终点已 用的)所用的0.01 mol/L酸的总的毫升数记录为滤液甲基 橙碱度。
• 2.测量钻井液的碱度Pm。
变色时所需的体积数（mL）。 分类： 酚酞碱度（Mf）——变色点8.3（偏碱性）
Phenolphthalein Alkalinity
甲基橙碱度（Pf）——变色点4.3（偏酸性）
Methyl Orange Alkalinity
• 1.钻井液pH值对钻井液性能和钻井工艺有何影响？该如何 进行控制和调整？
•
=每毫升钻井液样品滴至终点所用的0.01 mol/L酸的
毫升数
3.8 钻井液pH值和碱度的测定
学习目标
1.能够测量钻井液的pH值； 2.能够进行钻井液碱度的测定； 3.根据钻进工艺要求进行钻井液pH值的调整。
1.钻井液酸碱值(pH值)
• 钻井液的酸碱值代表钻井液含酸、碱的程度，即钻井液中的氢离 子(H+)或氢氧根离子(OH一)的浓度，用字母“pH”表示，又叫 pH值。钻井液的pH=7时，显中性；7<pH≤14时，显碱性；0≤ pH<7时，显酸性。
酞指示剂。如滤液变为粉色，。从移液管中一滴一滴地加 入酸并同时搅拌，直至粉色消失。如果滤液颜色很深掩盖 了指示剂的颜色变化，则将pH计量出的pH=8.3时作为终 点。 • (2)记下每毫升滤液所需要的0.01 mol/L酸的毫升数， 作为滤液酚酞碱度。
•
(3)在已滴至终点的滤液样品中，加入2～3滴甲基橙
2 分析pH值的变化，可以预测井下情况。如盐水 侵、石膏侵、水泥侵等都会引起pH值的变化。
三 pH值的控制和调整方法
提pH值：加入烧碱(NaOH)、纯碱(Na2CO3)、熟石灰(Ca (OH)2)等碱性物质。如果是石膏侵、盐水侵造成的pH值降 低，可加高碱比的煤碱液、单宁碱液等进行处理，既提高 了pH值，又能降粘切、降滤失，使钻井液性能变好。
2.钻井对钻井液pH值的要求
a 一般钻井液pH值控制在8.5～9.5范围内，Pf为1.3～1.5 mL； b 饱和盐水Pf>1mL，海水钻井液Pf为1.3～1.5 mL； c 深井钻井液应严格控制CO2含量，一般应控制Pm/Pf小于3，至
少应小于 5； d 不分散型：pH=7.5～8.5； e 分散型：pH>10； f 钙处理钻井液pH>11。为防止CO2腐蚀，pH值应控制在9.5以
不同的pH值，CO32-、HC03-的存在情况不同。pH=11.3， HC03-的质量浓度可忽略；pH<8.3，只有HC03-存在；pH值 在8.3～11.3之间为两离子共存空间，称之为缓冲混合区。
常用 Pf／ Mf 表示CO32-的污染程度。当Pf／ Mf=3时， 有轻度CO32-污染；当Pf／ Mf ≥5时，为严重的CO32-污染。