钻井液测试操作规程

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1、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比照。 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5管口内径6筛网12目7接收器946mL二、仪器的校正在温度为(21C3C)时，注入1500mL清水，从漏斗中流出946mL清水的 时间为s,其误差不得超过s。三、测定1. 测量钻井液的温度，用C表示。2手握漏斗

2、，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C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，应防止大颗粒进入漏斗，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

3、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。在21C g/cm3。用洁净的淡水盛满钻井液杯，然后 盖上盖子，使多余的水从盖子中心小孔溢出，擦去外面的溢水，使密度计的刀口 放在座支架上，将游码边线（一般是左边）对准刻度处，观察密度计是否平衡（水泡 是否位于中央），如果不平衡则调节平衡圆柱内的铅粒使

4、其平衡，即水泡位于中 央为止。要求在试验前校正好，密度计的误差不大于。2加重（减重）的校正。有时使用超重或泡沫钻井液钻井时，其密度超出测定范围，需要对密度计进 行加重或减重校正，其方法是用密度较大的液体或钻井液，首先在标准密度计称 重，然后根据需要将游码向左或向右移动，重新调节圆柱内的铅弹，使其再平 衡，这时被测液体的密度就等于密度计读数加上或减去校正时移动的格数 （游码 向左移动则为加，向右移动则为减）。当不用加重或减重时，密度计即需校正复原。二、钻井液密度的测定1将仪器底座放置在一个水平平面上。2测量钻井液的温度并记录在钻井液报表上。3将待测钻井液注入到洁净的钻井液杯中，倒出，再注入新的待

5、测钻井液， 把杯盖放在注满钻井液的杯上，旋转杯盖至盖紧。要保证一些钻井液从杯盖小孔 中溢出以便排出混入钻井液中的空气或天然气。4将杯盖压紧在钻井液杯上堵住杯盖上的小孔，冲洗并擦净擦干杯和盖 的外部。5将臂梁放在底座的刀垫上，沿刻度移动游码使之平衡。在水准泡位于中 心线下时即已到达平衡。6在靠近钻井液杯一边的游码边缘读取钻井液密度值。使用扩大量程附件 时应做适当的校正。g/cm3。三、操作注意事项1钻井液密度与其温度有关，测定时应记录样品温度。2气泡使测定结果失真，测定前应小心搅拌样品，使气泡放出，向杯中注 入时也要小心，不要激起气泡，必要时可加入消泡剂。3放杯盖时应使钻井液杯保持水平，将杯盖沿

6、杯口平滑推入，使空气全部 挤出。三钻井液流变参数的测定钻井液流变参数包括表观粘度、塑性粘度、动切应力屈服值、初切、终 切、流性指数反应钻井液非牛顿性质的强弱，一般钻井液的 n 值小于 1，n 越 小则非牛顿性越强，触变性越大，钻井液的 n 值范围一般在 0.700.45 之间、稠 度系数反应钻井液的稀稠程度、水眼粘度（极限高剪切粘度）、卡森动切力等。 以上参数可用范氏六速旋转粘度计测定。ZNN-D6 型六速旋转粘度计：钻井液处于两个同心圆筒间的环形空间内，通 过变速传动外转筒以恒速旋转，外筒转通过被测液体作用于内筒上产生一个转 矩，使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度，依据牛顿定律，该转角的大

7、小与 液体的粘度成正比，于是液体粘度的测量转为内筒转角的测量。反应在刻度盘的 表针读数，通过计算即为钻井液粘度、切力。测量部分由扭力弹簧组件、刻度盘 组件、内外筒组成，支架部分采用托架升降，不须停机即可换档，技术规格：粘度测量范围：对牛顿流体 0300对非牛顿流体 0150一、开机前的检查和校验1接通电源，指示灯亮，检查仪器是否漏电。2检查仪器是否水平。3用手轻轻转动内筒 5 小格，检查仪器转动是否灵敏。转动一小格来回摆 动5 次以上则为灵敏，不摆动则仪器不能使用，需检查修理。4夏日将仪器用3r/min或6r/min转动3min,冬天转动5min,同时检查仪器运转是否正常，转速是否恒定。5用6

8、00r/min检查仪器是否摆动，外筒发生明显摆动时，可改变外筒卡口 方向和拧紧外筒。6以300r/min转动，检查刻度盘指针零位是否摆动，如指针不在零位，应根据仪器说明书进行校检合格。二、测定1仪器校验检查好后，将被测钻井液用漏斗粘度计筛网过滤，然后加温至 所需温度略高，加温同时进行搅拌10min以上。在井场测量时，应尽可能减少取 样所耽搁的时间如有可能应在5min内且测量时的钻井液温度应尽可能接近 取样处的钻井液温度（温度差不要超过6C）。在报表上应注明取样位置。2将样品注入到样品杯内至刻度线处350mL立即置于托盘上，上升托盘使杯内液面刚好到达转筒刻度线处。3测量并记录钻井液的温度。4使转

9、筒在600r/min转速下旋转，待表盘上的读数值恒定所需时间取决 于钻井液的性能后，读取并记录 600r/min 时表盘读值。按相同方法分别测定 并记录 300r/min、200r/min、100r/min、6r/min、3r/min 时在表盘上的读值。5. 将钻井液样品在600r/min下搅拌10s钟。停止搅拌后将钻井液样品静置 10s钟，测定3r/min转速开始旋转后的最大读值，以Pa为单位计算初切力10s 切力。6. 将钻井液样品在600r/min下搅拌10s,而后使其静置10min,测定3r/min 转速开始旋转后的最大读值，以Pa为单位计算终切力10min切力。7. 测试完毕，关闭电

10、源，松开托盘，移走样品杯。8. 轻轻左旋卸下外转筒，逆时针方向旋转垂直向下用力取下内转筒一般 不用取下内转筒，直接用清水毛刷清洗。9. 清洗仪器并擦干，上好内外筒。三、计算初切G10 s 3(Pa)终切G10 min 0 3(Pa)表观粘度(AV) = 1/2 600。(mPa.s)塑性粘度(PV) =0 600-0 300(mPa.s)动切应力(YP)= (0 300-PV) /2(Pa)假塑性流体：流性指数(n) =0600/0300。稠度系数(K) 0 300/(51(Pa.sn )水眼粘度(n)= 1.20(06001/2-01001/2) 2 (mPa.s)卡森动切力(t c)= 1

11、5.6(01001/206001/2) 2X10-3 (Pa)四、注意事项1. 测量时旋转筒的刻线一定刚好被被测钻井液淹完。切力测定是3r/min转 动时的最大值。2. 注入样品量与测头浸泡深度必须严格控制，否则由于测头的“边界效应” 会使测定结果错误。3. 需卸内外筒时，应轻轻卸下，切忌碰撞或用力过猛。清洁内筒时用手指 堵住锥孔，以免赃物和液体进入腔内。4. 由于内外筒的间距很小，大的固相颗粒和较大的气泡会干扰测定，大量 小气泡的存在会使测定结果失真。因此，在测定前要进行消泡，必要时可加入消 泡剂。5测定时必须是从高速到低速依次进行，不能颠倒。对多数钻井液，特别 是触变性较大的钻井液，按不同

12、次序测定的结果是不重复的。四钻井液中压失水测定钻井液的滤失性能和造壁性能的测定，对控制和处理钻井液是重要的。由于 滤失性能受到钻井液中固相类型和含量以及它们间的物理化学作用的影响，同时 又受温度和压力的控制，因此，滤失性能分低温低压和高温高压的测定，而各自 需要不同的仪器和技术。中压失水的测定用钻井液失水测定仪测定中压失水。它 由一个筒状钻井液杯、支撑架、减压阀、滤液接收器构成。一、仪器的主要技术参数1.钻井液杯：直径75.8676.86mm，过滤面积为2土 cm2,。2仪器的工作压力：。3. 钻井液杯的最大容量： 300400 毫升。4. 滤纸：直径90mm的Whatman NO.50, S

13、&S NO.576或相当产品。二、中压失水的测定程序1. 要确保钻井液杯内各部件,尤其是滤网清洁干燥,密封垫圈未变形或损 坏。用手指堵住底部小孔,将钻井液样品注入钻井液杯中,使其液面在杯内刻线 处，按顺序迅速放入“0”型圈、滤纸、滤网和钻井液杯盖，并按顺时针方向旋 紧。2. 调头将钻井液杯安装在支架上旋转90卡紧，将干燥的量筒放在排出管 下面用于接收滤液。关闭放压阀，开启压力，使压力到达690kPa35 kPa，放压 入钻井液杯内，并保持压力稳定，钻井液杯加压的同时开始记时。3. 当测量时间已到，随即取下量筒，切断中压气源。4. 以mL为单位记录API滤失量。当测量时间在min时的失水量大于8

14、mL 时，则用min的失水量X2，即为该钻井液的失水量；当测量时间在min时的失 水量小于8mL时，就继续测量至30min,由量筒内直接读出该钻井液的失水量。5在确保内部压力全部被放掉的前提下，从支架上取下钻井液杯。小心仔 细地拆开钻井液杯，倒掉钻井液并取下滤纸（不能损坏滤纸上的泥饼）。用缓慢水 流冲洗滤纸上的滤饼。6. 以mm为单位，测量并记录滤饼的厚度，精确到X2。观察泥饼质量，用 硬、软、韧、致密、坚固进行描述。三、注意事项1ZNS 型钻井液失水量测定仪属气压失水仪，由于压出滤液较少，故一般 不必校正。当发现仪器有问题，可以进行修理。2滤液接收器（量筒）为记量器具，必须按规定送检。五水、

15、油和固相含量的测定钻井液固相测定仪是用来别离和测定水基钻井液样品中水、油和固相体积的 仪器。在蒸馏器内加热已知体积的水基钻井液样品，使液相组份蒸发，而后使之 冷凝并收集在带刻度的接收器内。液体体积直接从接收器中油相和水相的读值确 定。总固相体积悬浮的和溶解的从差值（样品总体积液相体积）得到。由于 任何溶解的固相物都将留在蒸馏器内，所以必须经过计算才能确定悬浮固相体 积。低比重固相和加重材料的相对体积 同样可以计算得到。了解固相浓度和组 成是水基钻井液粘度和失水控制的基础。一、仪器的结构1加热部件：具有足够的功率以便使在 15min 内将样品温度升至液相蒸发 温度以上，而不使固相溢出。2样品杯：20mL或10mL；3冷凝器：具有足够的容量以便使油和水蒸气在离开冷凝器之前冷却至蒸 发温度以下。4. 温控器：能将蒸馏器的温度控制在500C40C范围之内。5液体接收器：量筒或带刻度试管二、测定程序1要确保蒸馏器的样品杯、冷凝器及液体接收器在每次使用后已清洗、干 燥并冷却。在每次测定前，必