钻井液固相分析计算

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1、液相和固相含量的测定与分析1 符号和单位 钻井液的含水量以VW表示；钻井液的含油量以VO表示；钻井液的固相含量以VS表示，数值均以百分数表示。2 仪器与试剂a 固相含量测定仪：范氏(Fann)固相含量测定仪或同类产品；b量筒：容量等于固相含量测定仪所取钻井液体积的用量；c消泡剂；d润湿剂；e耐高温硅酮润滑油。3 试验步骤3.1 将样品杯内部和螺纹处用耐高温硅酮润滑油涂敷一层，以便于清洗和减少样品蒸馏时的蒸汽损失。3.2 在样品杯内注满钻井液(为了除泡，可加入23滴消泡剂，并缓慢搅拌)。3.3 再向样品杯中加入一滴消泡剂并把盖子盖好，轻轻转动盖子直至完全封住为止。注满不要堵住盖子上的小孔，安装好

2、蒸馏器。3.4 把洁净、干燥的量筒放在蒸馏器冷凝器的排出口下，加入两滴润湿剂以便油水分离。3.5 接通电源，开始加入蒸馏，直至量筒内的液面不再增加后再继续加热10min，记录收集到的油水体积(单位：ml)。3.6 待冷却后，拆开样品杯并彻底洗净。4 计算4.1根据收集到的油、水体积和所用钻井液体积，按下式计算出钻井液中油和水的体积百分数； 式中：V样样品体积，ml； V水蒸馏得到的水体积，ml； V油蒸馏得到的油体积，ml 注：固相体积百分数为样品总体积与油水体积的差值，包括了悬浮固相（加重材料和低密度固相）和一些可溶性物质，如盐等。蒸馏器固体体积分数 注：上面的蒸馏器固体体积分数仅仅是水加上

3、油的体积与试样总体积之差占试样总体积的分数。这样差值是悬浮固体（加重物质和低密度固相）与溶解了的固体（如：盐）体积之和。只有在钻井液是未处理过的淡水钻井液时，这一蒸馏器固体体积分数才是悬浮固体体积分数。4.2 需要进行另外的计算来求出悬浮固相的体积分数，并使之与低密度固相和加重物质的相对体积相联系。为了进行这些计算，需要知道钻井液的精确质量和氯化物浓度。式中：Vss悬浮固体的体积分数；P氯化物氯化物质量浓度，mg/l。4.3 固相分析计算钻井液低密度固相体积百分比 (Vw)( f)+( Vss)( b)+( Vo)( o)-100(m)V1g= (b-1g)式中:Vw -对溶解的盐校正过的含水

4、体积百分比, %. f-对溶解的盐校正过的的密度,克/厘米3(g/cm3) （1.000.00000109 P氯化物）,可溶物按氯化钠计算V1g-低密度固相的体积百分比, %.Vss-悬浮固相的体积百分比, %.b-所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3)Vo -油的体积百分比, %.o-油的密度,克/厘米3(g/cm3) （若未知则用0.84）m-钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)1g-低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.22.9,平均2.6)Pf滤液密度，g/cm3，（1.000.00000109 P氯化物）,可溶物按氯化钠计算；钻井液高密度固相体积百分比 100(m

5、) -(Vw)( f)+( Vss)( 1g)+( Vo)( o)Vb= (b-1g)式中:Vb-加重材料的体积百分比, %.其余各项符号的说明同上一个公式一样.搬土含量的校正 7.69MBTC2CEC平均= V1g V1g(CEC平均-CEC钻屑)V搬土= CEC搬土-CEC钻屑V钻屑=V1g-V搬土式中：CEC平均-钻井液中全部低密度固相的平均阳离子交换容量，毫克当量/100克；V搬土-钻井液中校正后搬土的体积百分比， %；V1g -钻井液中低密度固相体积百分比， %；V钻屑-钻井液中钻屑体积百分比， %；MBT-钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量， C2 -与MBT采用单位有关的系数。

6、当采用法定计量单位时，C2=0.3505,当采用英制单位时,C2=1。CEC钻屑-钻屑的阳离子交换容量，毫克当量/100克；CEC搬土-般土的阳离子交换容量，毫克当量/100克(若未知,一般可为60)。加重后钻井液的最佳固相体积百分比（经验公式）V固=（MW*C3-6）*3.2式中：V固-加重钻井液固相体积百分比的最佳值， %MW-钻井液的密度，克/厘米3（磅/加仑）；C3 -与MW采用单位有关的系数，当采用法定计量单位时，C3=8.3454；当采用英制单位时,C3=1。高密度钻井液的固相体积百分比近似值：V固MW*2*C3 式中：V固-高密度钻井液的固相体积百分比近似值， %MW-高密度钻井

7、液的密度，克/厘米3（磅/加仑）；C3 -与MW采用单位有关的系数，当采用法定计量单位时，C3=8.3454；当采用英制单位时,C3=1。钻井液中钻屑浓度近似值 LGS-MBTD屑= 0.85式中:D屑 -钻井液中钻屑的浓度近似值, 千克/米3(磅/桶)LGS-低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶)MBT-亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,千克/米3(磅/桶)由低密度固相体积百分比计算低密度固相浓度LGS=V1gs*9.1*C4式中:LGS-低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶)V1gs-低密度固相体积百分比, %;C4 -与LGS采用单位有关的系数.当采用法定计量单位时,C4=2.853;当采用括

8、号内的英制单位时,C4=1。低密度固相体积百分含量的最佳值可由下式进行估算： 0.61*Cl*C5VLDS(%)=(7.5*MW*C3)+(0.1*VO)-( )-62.5 10000式中：VLDS-低密度固相最佳体积百分含量， %MW -钻井液密度，克/厘米3（ppg）VO-钻井液中含油量，%（体积）Cl-钻井液滤液的氯根含量，mg/l(ppm)C3-与MW采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时，C3=8.3454；当采用括号内英制单位时,C3=1C5-与Cl 采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时，C5=f ,f为钻井液滤液的密度；当采用括号内单位时，C5=1可用如下办法估算钻井液的钻屑与当量搬土含量的比值： 钻屑含量 LDS-MBT = 当量搬土含量 MBT式中：LDS钻井液中低密度固相浓度， kg/m3(ppb)；MBT亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量，kg/m3(ppb)；备注：附海参1井部分井段固相分析计算表。