测定钻井液泥饼粘附系数教材

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1、 一、测定钻井液泥饼粘附系数 二、测定钻井液滤液中Ca2+离子、Mg2+离子的含量 三、配制盐水钻井液 四、配制泡沫钻井液 五、配制深井钻井液 六、处理泥页岩的坍塌掉块 七、处理卡钻后钻井液性能 八、优选不同井型钻井液体系 培训内容 NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明 一、使用方法 （一）、滑块测试法： 1、首先开启电源开关，数字管全亮，按下清零按扭使数字 管全部显示零位，用调平杆调整螺钉、将其滑板水平。 2、将API失水仪做的泥饼放在滑板平面上。 3、将滑块轻轻的放在泥饼上，静止一分钟。 NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明 4、开启开机开关，电动机带动传动机构，使滑板翻转。 5、当滑块开始滑动，

2、立即关停止开关，观察其翻转角度值。 查其显示角度值的正切值，正切值即为泥饼 的摩擦系数。 NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明 （二）、滑棒测试法 1、该项测试是用滑板有凹槽的一面,重复滑块测试法中(一)和( 二)。 2、将API失水仪做的泥饼放在槽内，先在泥饼上面放一部分同一 泥浆。再将滑棒轻轻的放在槽内的泥浆上。以后操作方法同滑块 试法中（四）和（五）。 NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明 3、这项测试需要泥浆的多个泥饼。 而且各个泥饼的滑棒静 止时间不同，时间可选为1、3、5、7、9、11、13分钟.一 直做到滑棒静止到某个时间。以后的几点摩擦系数不再增大 为止。若以测得的角度和静止时间画一曲

3、线图可以看出，曲 线上升一定程度，就趋于平滑状态，取拐点值就是最大的摩 擦系数和静压时间。以后再做同类泥浆直接做最大静止时间 即可。 二、测定钻井液滤饼粘附系数(滑块测定) (NZ3A型仪器) (一)、仪器结构及工作原理 1、结构：主要由外壳、滑板、数字显示器、传动机构及 微电机 等组成。 2、工作原理： 在滑块倾斜的条件下，放在滤饼上的滑块受向下的重力 作用，当克服粘滞力后开始滑动。 二、测定钻井液滤饼粘附系数(滑块测定) (NZ3A型仪器) (二)、准备工作 1、滤饼粘滞系数仪一套； 2、中压滤失滤饼； 3、棉纱一块；清水一桶。 (三)、测定步骤： 1、穿好工服，检查准备情况； 2、接通电

4、源，按下清零按钮，使数字管显示零位； 3、调整螺钉，使滑板水平； 4、将滤饼小心地放在滑板平面上； 5、将滑块轻轻的放在滤饼上，静置一分钟； 二、测定钻井液滤饼粘附系数(滑块测定) (NZ3A型仪器) 6、开启开机开关，电动机带动传动机构，使滑板翻转； 7 、当滑块开始滑动，立即关闭停止开关，看数字管上显 示的角度值； 8、在表格中查角度值对应的正切值，该值即是滤饼的摩擦 系数； 9、清洗仪器擦干，摆放整齐。 公式推导：F=f P f=F/P=wsin/wcos=tg 上式中：F摩擦力；f 摩擦系数；P 正压力； 斜面与水平面的夹角。 测定滤液中的Cl含量 (一)、有关滴定中的几个概念 1、滴

5、定分析法： 使用滴定管，将一种已知准确浓度的试剂溶液(即标准 溶液)，滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完 全反应(这时加入标准溶液的物质的量，与待测组分的 物质的量符合反应式的化学计量关系)，然后，根据标 准溶液的浓度和所消耗的体积， 计算出待测组分的含 量，这一类分析方法统称为滴定分析法。 测定滤液中的Cl含量 2、滴定：滴加标准溶液的操作过程。 3、化学计量点(旧称等当点)： 滴加的标准溶液与待测组分，恰好将反应完全的这一点。 4、滴定终点： 在化学计量点时，反应往往没有容易为人察觉的任何外部 特征，因此，都是在待测溶液中加入指示剂，利用指示剂 颜色的突变来判断，在指示剂变色时停止滴

6、定，这一点称 为滴定终点。 测定滤液中的Cl含量 (二)、准备工作 1、AgNO3标准溶液(0.05ml/L)； 2、K2CrO4指示剂(5%)； 3、0.1%的酚酞指示剂；(1g/100ml，用50%乙醇配制) 4、0.02mol/L的HNO3(或0.02mol/L的H2SO4)溶液； 5、CaCO3(化学纯)：10g； 6、钻井液滤液：10ml； 7、蒸馏水：100ml； 测定滤液中的Cl含量 8、100ml的三角烧瓶：一个； 9、100ml的移液管、25ml的滴定管、滴定架各一个； 10、25ml的量筒、50ml的小烧杯各一个； 11、吸球、PH试纸(114)等。 (三)、测定步骤： 1

7、、穿好工服，检查准备情况； 2、用蒸馏水对所用仪器进行清洗； 3、用移液管量取1 ml滤液注入锥形瓶中； 测定滤液中的Cl含量 4、加入23滴酚酞指示剂； 、如果滤液呈粉红色，可用移液管逐滴加入0.02 Mol/L的HNO3，同时摇荡，直到颜色消失； 、如果滤液颜色呈深红色，可加入2ml0.02mol/L 的H2SO4或HNO3溶液，同时摇荡，然后加1gCaCO3，并摇匀。 5、再加入2550ml蒸馏水和5 10滴K2CrO4溶液； 6、用0.05mol/L的AgNO3溶液进行滴定，并不断摇荡,直到 溶液颜色从黄色变为砖红色30S不消失，即为滴定终点； 测定滤液中的Cl含量 7、记录所消耗的A

8、gNO3溶液的毫升数； 8、清洗仪器，摆放整齐； 9、计算Cl含量： (Cl)=C(AgNO3)V(AgNO3) x 35.45x1000/V样 式中： (Cl)Cl的质量浓度(mg/L)； C(AgNO3)AgNO3标准溶液的摩尔浓度(mol/L) V(AgNO3)消耗的AgNO3体积(ml)； V样样品体积(ml)； 35.45Cl的相对摩尔质量; 测定滤液中的Cl含量 当量浓度(N)=mg当量数/V(ml) 所以： mg当量/1ml=当量浓度x V(ml) Cl=C(AgNO3) V(AgNO3)35.451000/ V滤液(ml)(mg/L) NaCl含量=1.65 Cl含量(mg/L

9、) Cl/NaCl= 35.45/(23+35.45)= 35.45/58.45 NaCl=35.45 Cl /58.45=1.6488Cl =1.65Cl含量 测定钻井液中膨润土含量 (一)、相关知识 1、膨润土是水基钻井液的重要配浆材料，它具有蒙脱石的理化 性质，是含蒙脱石不少于85%的粘土矿物。 2、目前我国将配置钻井液的膨润土分为三个等级： 、一级：符合API标准的膨润土； 、二级：为改性土，经过改性符合OCMA标准要求经过改性； 、三级：为较次的配浆土，仅用于性能要求不高的钻井液。 测定钻井液中膨润土含量 3、膨润土在淡水钻井液中的作用： 、增加粘度和切力，提高井眼进化能力； 、形成

10、低渗透率的致密滤饼，降低失水量； 、对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性； 、防止井漏。 (二)、准备工作 1、钻井液：200ml； 2、0.01 mol/L亚甲基蓝溶液：50ml； 3、3%双氧水(H2O2)：50ml； 测定钻井液中膨润土含量 4、5mol/L的稀硫酸： 10ml； 5、150ml的锥形瓶： 2只； 6、25ml的酸式滴定管： 1只； 7、滴定架： 1台； 8、3ml的注射器： 1支； 9、20ml、50ml的量筒： 各1只； 10、电炉(1000W/220V)： 1台； 11、搅拌棒、滤纸等。 测定钻井液中膨润土含量 (三)、测量步骤 ： 1、检查准备情况； 2、用注射

11、器量取2ml钻井液(取量大一点,更 准确,但按标准应取2ml。)注入150ml的锥形瓶中; 3、加入10ml水稀释，再加入双氧水(为消除如木质书磺 酸、褐煤等有机质的影响) 10ml和稀硫酸，摇匀 ； 4、置于电炉上缓慢煮沸10min(切勿蒸干)后，取下冷却 至室温，加水稀释至50ml； 测定钻井液中膨润土含量 5、用亚甲基蓝进行滴定：每次加入50ml，旋摇30S，在固 体颗粒悬浮情况下，用搅棒取一滴悬浮液滴在滤纸上，当 已被染色的固体颗粒周围出现兰色或绿兰色环时，即已达 到最初的滴定终点； 6、继续旋摇锥形瓶2min，再取一滴悬浮液于滤纸上，若 兰色仍很明显，则已达到滴定终点，若不出现兰色环，按 上述方法继续加入亚甲基蓝，直到滴定终点。 7、记录亚甲基蓝消耗量(ml)； 测定钻井液中膨润土含量 8、计算： 膨润土含量(g/l)=14.3亚甲基蓝消耗量(ml)/钻井液样品体积数(ml) 9、回收废液，清洗仪器，摆放整齐。 注：a、由实验得知，坂土的阳离子交换容量为： 70mg当量 / 100g(土)； b、1mL钻井液中的坂土吸附了：0.01亚甲基蓝容量： 所以： 0.01亚甲基蓝容量100/70=亚甲基蓝容量/70 1L钻井液中含坂土=(1000/70)亚甲基蓝容量 =14.2857 亚甲基蓝容量