钻井液测试程序国标
钻井液测试标准
主题内容与造用范围
本标准规定了钻井液的测试方法及钻井液用水中常见离子的分析方法。
本标准选用于钻井液在实验室和井场的性能测试，以及钻井液滤液和钻井液用水的分析。
第一篇钻井液性能测试方法
1密度的测定
符号及单位
密度以ρ表示，单位为g/cm3 。
仪器
a、密度计：灵敏度 g/cm3 ，主要部件：带刻度臂，刀口，样品杯，杯盖，平衡柱，游码，
底座，刀垫等。
b、温度计：量程为0~100℃，分度值为1℃
c、量杯：1000ml
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杯盖的小孔中流出。
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、记录读数。
g、倒掉钻井液，将仪器冼净，擦干备用。
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，将游码左侧边线对准刻度cm3处，观察密度计平衡（平
衡时水平泡位于中央）。
d、如不平衡，在平衡圆柱上或取下一此铅粒，使之平衡。
2粘度和切力的测定
2.1符号及单位
a、漏斗粘度：以FV表示，单位为s；
b、表观粘度：以AV表示，单位为mPa·s；
c、塑性粘度：以PV表示，单位为Pa；
d、动切力：以YP表示，单位为Pa；
e、静切力：以G
10″（10s切力）和G
10′
（10min切力）表示，单位为Pa；
2.2漏斗粘度
3.2.1仪器：
a、马氏漏斗：圆锥形漏斗长305mm，上口直径152mm，筛网下容量1500ml，金属或塑料
制成；流出口长，内径；筛网孔径，高度；
b、刻度杯：1000ml量杯
c、秒表：灵敏度为；
d、温度计：量程为0~100℃，分度值为1℃
3.2.2测定步骤
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。
b、移去手指并同时计时，记录注满1000ml刻度杯的时间（单位：s）。
c、测量并记录钻井液温度。
3.2.3校正
按3.2.2条步骤测定淡水的马氏漏斗粘度，在24±3℃下应为28±。
3.3表观粘度，塑性粘度，切力的测定
3.3.1仪器：
a、直读式粘度计：范（Fann）35型或同类产品；
b、秒表：灵敏度为；
c、样品杯：350~500ml；
d、温度计：量程为0~100℃，分度值为1℃
3.3.2测定步骤
3.3.2.1将待测钻井液倒入样品杯后，放置在仪器的样品杯托架上，调节高度使钻井液
的液面正好在转筒的测量线处，在实验室，钻井液在测定前应用高速搅拌器搅拌5min，测定温度应在24±3℃（或所需温度范围之内）；在井场，测定应在取样后尽可能短的时间（如5min）内进行，测定温度应与取样位置的钻井液温度接近（温度差值不应超过6℃），并在报告中注明取样位置，记录钻井液温度。
3.3.2.2将粘度计的转速调至600r/min，待读数稳定后读取并记录。
3.3.2.3将粘度计的转速调至300r/min，待读数稳定后读取并记录。
3.3.2.4按相同方法读取并记录200、100、6、3 r/min的读数。
3.3.2.5在600r/min下搅拌10s，静止10s后在3 r/min下读取并记录最大读数，
即为初切力；再在600r/min下搅拌10s，并静止10min后读取并记录在
3 r/min下的最大读数，即得终切力。
3.3.3 计算
AV = ф600/2
PV = ф600-ф300
YP =（ф300-PV）/2
G 10″= ф
3I
/2
G 10′= ф
3F
/2
式中：ф600——600r/min下的读数；
ф300——300r/min下的读数；
ф
3I
——静止10s后3r/min下的读数；
ф
3F
——静止10min后3r/min下的读数；
4滤失量的测定
符号及单位
滤失量以FL表示，单位为ml。
室温中压滤失量
指在测量压力为690±35ksp条件下30min的滤失量。
4.2.1仪器
a、室温中压失水仪，包括压滤器，支架，垫圈等，并带有压力源。压滤器容积为
300~400ml，直径，高度大于，过滤面积为4580±60mm2，用耐腐蚀材料制成；
b、滤纸：瓦特曼（Whatman）50型或相当产品；
c、秒表；
d、刻度量筒：容量为10-25ml，分度值为；
e、钢板尺：刻度为1mm；
4.2.2测定步骤
不同生产厂家生产的滤失仪形状略有不同，试验步骤大同小异，可参照本步骤执行。
4.2.2.1在洁净、干燥的压滤仪内放一张干燥的滤纸，将垫圈等按顺序装配好。
4.2.2.2将已用高速搅拌器搅拌1min后的钻井液倒入压滤器中，使钻井液液面距
顶部为1cm，盖好盖并把刻度量筒放在滤失仪流出口下面。
4.2.2.3迅速加压并记时，所加压力为690±35Kpa。压力源可用气、二氧化碳气体或压缩
空气，禁用氧气。
4.2.2.4当滤出时间到30min时，将滤失仪流出口上的残流液滴收集到量筒中，移去量筒，
读
取并记录所采集的滤液的体积（单位ml），同时测定并记录钻井液的温度。关闭压力
源，放掉压滤器中的压力，取下压滤器，倾去其中的钻井液，小心取出带有泥饼的滤纸，用水冲去滤饼表面的浮泥，用钢板尺测量并记录滤饼厚度（单位：mm），观察并
记录滤饼质量好坏（硬、软、韧、松等）。
注：如滤失量大于8ml，可测定的滤失量，其值乘2可得30min滤失量的近似值，但通常应进行30min滤失量的测定。
4.2.2.5冲冼并擦净压滤器.
4.3高温高压滤失量
目前是三种测定温度(150℃,150-200℃,200-250℃)条件下,压差为3450kPa时的滤失量.
4.3.1仪器
a.高温高压滤失仪：主要组件是，一个可承受7092-10132kPa压力的钻井液压滤器，一
套加热系统，一个能承受3546 kPa压力的滤液接收器，并备有压力源、调压器等；
b.过滤介质：当测试温度在200℃以下时，用瓦特曼（Whatman）50型滤纸或同类产品；
当测试温度在200℃以上时，用戴纳劳依（Dynalloy）X-5型不锈钢多孔圆盘或同类产品；
c.秒表：灵敏度为；
d.金属温度计：量程0-250℃，两支；
e.量筒：25ml或50ml；
f.高速搅拌器：在负载情况下转速为11000±300 r/min，搅拌轴装有单个波形叶片，叶
片直径为，质量为；带有样品杯，其高18cm，上端直径，下端直径，用不锈钢或耐腐蚀材料制成；
g.钢板尺：刻度值为1mm。
4.3.2150 ℃滤失量的测定步骤
4.3.2.1把温度计插入钻井液压滤器外套的温度计插孔中,接通电源,预热至略高于所需温度
(高5-6℃)。
4.3.2.2将待测钻井液高速搅拌1min后，倒入压滤器中，使钻井液液面距顶部约13mm，放
好滤纸，盖好杯盖，用螺丝固定。
4.3.2.3将上、下两个阀杆关紧，放进加热套中，把另一支温度计插入压滤器上部温度的插
孔中。接通气源管线，把顶部和底部压力调节至690Kpa（），打开顶部阀杆，继续加热至所需温度（样品加热时间不要超过1小时）。
4.3.2.4待温度恒定后，将顶部压力调节至4140kPa（）。打开底部阀杆并记时，收集30min
的滤出液。在试验过程中温度应在所需温度的±3℃之内。如滤液接收器内的压力超过690 kPa（），则小心放出一部分滤液以降低压力至690kPa（）。记录30min收集的滤液体积(ml)、压力(kPa)、温度和时间。
4.3.2.5滤液体积应被校正成过滤面积为4580mm2时的滤液体积。如果所用滤失仪的过滤
面积为2258mm2，则将所得结果乘以2即得高温高压滤失量。
4.3.2.6试验结束后，并紧顶部和底部阀杆，并闭气源、电源、取下压滤器，并使之保持直
立状态冷却至室温，放掉压滤器内的压力，小心取出滤纸，用水冲冼滤饼表面上的浮泥，测量并记录滤饼厚度（单位：mm）及质量好坏（硬、软、韧、松等）。洗净并擦干压滤器。
4.3.3150℃以上高温高压滤失量的试验步骤
与4.3.2条所述基本相同，不同点有：
a．钻井液液面至压滤器顶部距离至少为38mm。
b．底部回压及顶部压力应根据所需温度（见表1），顶部和底部压差为3450 kPa（）。
表1 不同测试温度下的推荐回压值
注：①测试条件不能超过所用仪器生产厂推荐的最高温度、压力和体积。
②不同厂家生产的高温高压滤失仪形状略有不同，试验步骤大同小
异，可参照本步骤执行。
c．测定温度在200 ℃以上时，滤纸下面应垫上戴纳劳依（Dynalloy）X-5 型不锈钢多孔圆盘或同类产品；
5 PH值的测定
用酸度计测PH值
5.1.1仪器
a.酸度计：PH值范围为0-14；
b.缓冲液：PH分别为，，；
c.蒸馏水或去离子水；
d.软纱布；
e.温度计：量程0-100℃,分度值为1℃。
5.1.2试验步骤
按所用仪器操作说明进行。
5.2用PH试纸测定PH值
5.2.1取一条约25mm长的PH试纸缓慢地放在被测样品的表面。
5.2.2使待滤液充分浸透并使之变色（不能超过30s）。
5.2.3将变色后的试纸与色标进行对比，读取并记录PH值。
注：用PH试纸测定水基钻井液的PH值，通常只能测到单位，如需精确测定，应使用酸度计。
6液相和固相含量的测定
6.1符号和单位
钻进液的含水量Vw以表示，钻井液的含油量Vo以表示，钻井液的固相含量以Vs表示，数值均以 % 表示。
6.2仪器和试剂
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体裁衣；
c、消泡剂；
d、润湿剂；
e、耐高温硅酮润滑剂；
测定步骤
a、将样品杯内部和螺纹处用高温硅酮润滑剂涂敷一层，以便于清洗和减少样品蒸馏时
的蒸汽损失。
b、在样品杯内注满钻井液（为了消泡，可加入2-3滴消泡剂并缓慢搅拌）。
c、再向样品杯中加入一滴消泡剂并把盖子盖好，轻轻转动盖子直到完全封住为止，注
意不要堵住盖子上的小孔，安装好蒸馏器。
d、把洁净、干燥的量筒放在蒸馏冷凝器的排出口下，加入两滴润湿剂以便油水分离。
e、接通电源，开始加热蒸馏，直到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。
f、待冷却后拆开样品杯并彻底冼净待用。
6.4计算
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：
V
W = （V
水
/V
样
）×100 ------------------------------ （6）
Vo = （V
油/V
样
）×100 ------------------------------ （7）
Vs = 100-（Vw+Vo）---------------------------- (8)
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：固相体积百分比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。
7含砂量的测定
符号及单位
含砂量以Cs表示，数值以%计。
仪器
a、筛框：直径，中间带有200目筛网，用金属做成。
b、小漏斗：直径大的一端可套入筛框，直径小的一端可插入含砂量管中，用金属做
成。
c、含砂量管：刻有可直接读出0%-20%含砂量的刻度和刻有“钻井液”、“水”标记，
用玻璃做成。
测定步骤
7.3.1将待测钻井液注入含砂量管中至“钻井液”刻线处（25ml），再注入水至“水”刻线
处，用手指堵住含砂量管口，剧烈摇动。
7.3.2将此混合物倾入洁净、润湿的筛网上，使水和小于200目的固相通过筛网而排除掉，
必要时用手振击筛网，用清水清冼筛网上的砂子，直至水变为清亮。
7.3.3将小漏斗套在有砂子的一端筛框上，并把漏斗排出口插入含砂量管内，缓慢倒置，
用水把砂子全部冲入含砂量管内，静置待砂子下沉，读出并记录含砂量值（以%计）。
7.3.4注明取样地点，如果砂子外的粗固相（如堵漏材料等）残留在筛网上而进入含砂量
管时，应在报表中注明。
8吸蓝量的测定
符号
吸蓝量以MBC表示。
仪器和材料
8.2.1亚甲蓝溶液：用标准亚甲蓝（C
16H
18
N
3
SCl·3H
2
O）配制成浓度为L的溶液。亚甲蓝试剂中
的含水量随放置时间而可能发生变化，因此在每次配制溶液前要对其含水量进行测定。
将1.000g亚甲蓝在93±3℃下恒重，然后按下式对亚甲蓝取样量进行校正：
m = ×m
1
式中：m ----亚甲蓝取样量，g；
m
1
----恒重后的亚甲蓝量，g；
8.2.2 过氧化氧溶液：浓度为3%（m/m）。
8.2.3 硫酸溶液： [c（H
2SO
4
）=L]。
8.2.4 注射器：或3ml。
8.2.5 锥形瓶：250ml。
8.2.6 滴定管：10ml。
8.2.7 移液管：或1ml带刻度移液管。
8.2.8 量筒：50ml。
8.2.9 搅拌棒。
8.2.10 电炉。
8.2.11 亚甲蓝试验纸或滤液。
8.3试验步骤
8.3.1把2ml（或相当于消耗2~10ml亚甲蓝溶液的量）的钻井液加到盛有10ml水的锥形瓶中。
8.3.2加入15ml过氧化氢溶液（8.2.2）和硫酸溶液，缓慢煮沸10min，但不能蒸干，用水稀
释至50ml。
8.3.3以每次的量把亚甲蓝溶液（8.2.1）加到锥形瓶中，并旋摇30s。在固体悬浮的状态下，
用搅拌棒取一滴液体在滤纸上，当染料在染色固体周围显出蓝色环时，即已达到滴定终
点，如图1所示。
8.3.4当蓝色环从斑点向外扩展时，再旋摇锥形瓶2min，再取一滴滴在滤纸上，如果蓝色环
仍然是明显的，则已达到终点。如果色环不出现，则继续8.3.3试验，直到摇2min后
取一滴滴在滤纸上而显出蓝色环为止
8.4计算
8.4.1吸蓝量计算公式：
/V
MBC =V
1
式中：V ------钻井液体积，ml；
------滴定时所用亚甲蓝溶液体积，ml。
V
1
8.4.2钻井液中膨润土含量计算公式
=1000MBC/70
C
b
------钻井液中膨润土含量，m/L。
式中：C
b
图 1
9电稳定性的测定（用于油包水钻井液）
符号及单位
电稳定性以Es表示，单位为V。
仪器
a、电稳定性测定仪：范氏（Fann）电稳定性测定仪或同类产品；
b、温度计：量程0~100℃，分度值为1℃。
试验步骤
9.3.1把样品温度调节在50±2℃的范围内,并记录.
9.3.2乳状液过20目筛网后置于容器中,用电极搅拌30s。
9.3.3把电极插入样品中，使乳状液没过电极表面，同时不碰到容器壁和底部。
9.3.4在试验过程中，始终压住电源纽，并保持电极不移动。
9.3.5将带刻度的旋钮从零开始按顺时针方向旋动以地增加电压，电压增加的速率约为每
秒100-200V，直至指示灯闪亮。
9.3.6记录旋钮指示的电压值，并将旋钮退回到零。
9.3.7用滤纸擦净电极。
9.3.8为保证其准确性，应重复9.3.3至的试验，两次试验的相对误差不大于5%。
9.4计算
Es=2U
式中：Es----电稳定性，V。
U ----旋钮读数，V。
第二篇钻井液滤液分析方法
10试样
钻井液用水之试样为自由沉降后之清液。
钻井液滤液,使用滤失仪压取。
11仪器和器皿
11.1滤失仪：规定应符合4.2.1条规定。
11.2分析天平：分度值。
11.3电炉：800~1000W。
11.4酸度计：PH S-2型，带有电极等配件。
11.5磁力搅拌器。
11.6实验室常用玻璃仪器及配套件。
12试剂及溶液
12.1活性炭：化学纯。
12.2氢氧化钠。
12.3氯化钠。
12.4氯化钾。
12.5硝酸。
12.6盐酸。
12.7甲醛。
12.8硝酸银标准溶液[c（AgNO
3
）=L]：称取17g硝酸银，溶于1000ml水中。
12.9乙二胺四乙酸二钠标准溶液[c（EDTA）=L]:称取乙二胺四乙酸二钠,用水溶解后,稀释至
1000ml。
12.10四苯硼化钠标准溶液{c[Na(C
6H
5
)
4
B]=L}：称取10g四苯硼化钠,用水溶解后,稀释至
1000ml。
12.11十六烷基三甲基溴化铵标准溶液{c[C
16H
33
（CH
3
）
3
NBr]=L}：称取11g十六烷基三甲基溴
化铵，用250ml，90%的乙醇溶解后，用水稀释至1000ml。
12.12氯化钡—氯化镁混合液：称取二水合氯化钡和六水合氯化镁溶于1000ml水中。
12.13氨—氯化铵缓冲溶液（PH≈10）：称取氯化铵溶于200ml水中，加入570ml浓氨水，稀
释至1000ml。
12.14铬黑T指示液(5g/L)：称取铬黑T，溶于40ml三乙醇胺，用水稀释至100ml。
12.15达旦黄指示液（1g/L）：称取达旦黄溶于水，稀释至100ml。
12.16酚酞指示液（5g/L）：称取酚酞溶于95%的乙醇，用水稀释至100ml。
12.17甲基橙指示液（5g/ L）：称取甲基橙溶于水，稀释至100ml。
12.18铬酸钾溶液(50g/L)：称取5g铬酸钾溶于水，稀释至100ml。
12.19钙指示剂：称取1g钙试剂与100g氯化钠研细混合均匀。
注：①本方法所用试剂的纯度，除特别指明外，均为分析纯。
②本方法所用的水为蒸馏水，除指明外所用溶液均为水溶液。
③本方法所用试液按GB601《化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备》
的规定配制。
13标准溶液标定
13.1L盐酸标准溶液：称取在270~300℃干燥后碳酸钠~0.13g(精确至0.0001g)，置于锥形瓶
中，加入20~30ml，溶解后加入1~2滴甲基橙指示液（1g/L）。用盐酸标准溶液滴定至橙色为终点，平行做2~3份，按下式计算盐酸标准溶液的浓度：
C（HCl）=（m/V）×
式中：C（HCl）——盐酸标准溶液的浓度，mol/L；
m——称取基准碳酸钠的质量，g；
V——滴定中消耗盐酸标准溶液的体积，ml；
——系数，见附录E（参考件）E1。
13.2L硝酸银标准溶液：称取在500℃干燥后的氯化钠~0.14g（精确至0.0001g），置于锥形
瓶中，加水500ml使之溶解，加铬酸钾溶液（50g/L），在充分摇动下，用硝酸银标准溶液滴定至开始有砖红色沉淀出现即为终点。平行做2~3份，按下式计算硝酸银标准溶液的浓度：
C(AgNO
3
)=(m/V)×
式中：C(AgNO
3
)——硝酸银标准溶液的浓度，mol/L；
m——称取基准氯化钠的质量，g；
V——滴定中消耗硝酸银标准溶液的体积，mL；
——系数，见附录E（参考件）E2。
13.3L乙二胺四乙酸二钠标准溶液：称取在110℃干燥后的无水碳酸钙~0.25g（精确至
0.0001g），置于烧杯中，少量水润湿后，慢慢加入1:1盐酸5ml，使之完全溶解（必要
时可加热），少量水稀释，全部转入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度。用移液管移取上述钙离子溶液于锥形瓶中，加入5ml氨—氯化氨缓冲溶液（PH≈10）和2~3滴铬黑指示液(5g/l)，用乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至紫红色变为蓝色即为终点，平行做2~3份，按下式计算乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度：
c(EDTA)=(m/V)×
式中：c(EDTA)——乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/L；
m——称取无水碳酸钙的质量，g；
V——滴定中消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，mL；
——系数，见附录E（参考件）E3。
13.4L四苯硼化钠标准溶液和L十六烷基三甲基溴化铵标准溶液：称取在120℃干燥后的氯
化钾~0.23g（精确至0.0001g），溶于水后全部转入100ml容量瓶中，稀释至刻度，此钾离子溶液代替试液A，按钾离子的测定步骤进行之。
另取20ml蒸馏水代替试液A，按法测定出四苯硼化钠标准溶液的体积(V′)与十六烷基三甲基溴化铵标准溶液的体积(V″)之比 (A = V′/ V″)，按下式计算标准溶液的浓度：
c[Na(C
6H
5
)
4
B] = m×(V
1
-AV
2
)
c[C 16H 33(CH 3)3NBr] = A ·c[Na(C 6H 5)4B]
式中：
c[Na(C 6H 5)4B]——四苯硼化钠标准溶液，mol/L ； m ——称取基准氯化钾的质量，g ；
V 1 ——滴定中加入四苯硼化钠标准溶液的体积，ml ；
V 2 ——滴定中消耗十六烷基三甲基溴化铵标准溶液的体积，ml ；
A ——十六烷基三甲基溴化铵标准溶液相当于四苯硼化 钠标准溶液的毫
升数；
——系数，见附录E （参考件）E4。
c[C 16H 33(CH 3)3NBr]——十六烷基三甲基溴化铵标准溶液的浓度，mol/L 。
14 试验方法 14.1 滤液脱色
.用移液管准确移取钻井液5ml ，加入6mol/L 硝酸溶液1ml 和活性炭~1g,搅拌后静止10min ，若脱色效果不好，可再煮沸3~5min 。
将已冷却的溶液用快速滤纸过滤，用水洗涤3~4次后将活性炭倾入滤纸，再用水淋洗之，收集滤液，全部转入100ml 容量瓶中并稀释至刻度（此为试液A ）。
无色钻井液滤液可直接取5ml 稀释至100ml 备用（亦即试液A ）。 直接取钻井液滤液5ml 稀释至100ml 备用（此为试液B ）。
14.2 钾离子的测定
14.2.1 用移液管移取20ml 试液A 于100ml 容量瓶中，加入20%(m/m)的氢氧化钠溶液1ml ，36%
（m/m ）的甲醛溶液1ml ，10%（m/m ）的乙二胺四乙酸二钠溶液2ml ，再用移液管移取L 四苯硼化钠标准溶液50ml ，用水稀释至刻度，摇匀后静置10min 。
用干燥的漏斗、烧杯、慢速定性滤纸，过滤上述溶液，并弃去开始得到的5~10ml 滤液后得到的滤液为滤液C ，用移液管移取25ml 滤液C 于锥形瓶中，加入达旦黄指示液（1g/L ）5滴，用L 十六烷基三甲基溴化铵标准溶液滴定至肉色变为粉红色为终点。记录消耗十六烷基三甲基溴化铵标准溶液的体积。 14.2.2 计算
ρ(K +) = [ (c 1V 1/4-c 2V 2) /V 0 ]××106 式中：
ρ(K +) ——滤液中钾离子的含量，mg/L ；
c 1 ——四苯硼化钠标准溶液的浓度，mol/L ； V 1 ——加入四苯硼化钠标准溶液的体积，ml ；
c 2 ——十六烷基三甲基溴化铵标准溶液的浓度，mol/L ； V 2 ——消耗十六烷基三甲基溴化铵标准溶液的体积，ml ； V 0 ——所取滤液C 的体积，ml ；
×106——系数，见附录E （参考件）E5。
14.3 钙离子的测定
14.3.1 用移液管移取20ml 试液A 于锥形瓶中，加入1:2三乙醇胺溶液2ml ，摇匀，再用2mol/L
氢氧化钠溶液调节至PH 值为12~14，加入约30mg 钙指示剂（），用L 乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色为终点，记录消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积。
14.3.2 计算
ρ(Ca 2+) = [cV /V
]××105
式中：
ρ(Ca2+) ——滤液中钙离子的含量，mg/L；
c——乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/L；
V——消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml；
V
——所取滤液A的体积，ml；
×105——系数，见附录E（参考件）E6。
14.4镁离子的测定
14.4.1 用移液管移取20ml试液A于锥形瓶中，加入1:2三乙醇胺溶液2ml，摇匀，再用氨—
氯化铵缓冲溶液（PH≈10），加入铬黑T指示液（5g/L）6滴，用L乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色为终点，记录消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积。14.4.2计算
ρ(Mg 2+) = [c（V
1—V） /V
]××105
式中：
ρ(Mg 2+) ——滤液中镁离子的含量，mg/L；
c——乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/L；
V
1
——14.4.1中消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml；
V——14.3.1消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml；
V
——所取滤液A的体积，ml；
×105——系数，见附录E（参考件）E7。
14.5氯离子的测定
14.5.1用移液管移取20ml试液A于锥形瓶中，加入蒸馏水10ml和酚酞指示液（5g/L）1滴
（用L氢氧化钠或L硝酸溶液调节至粉红色刚刚消失），加入铬酸钾溶液(50 g/L)10滴(约，用L硝酸银标准溶液滴定至刚刚有砖红色沉淀出现为终点，记录消耗硝酸银标准溶液的体积。
14.5.2计算
ρ(Cl-) = (cV /V
)××105
式中：
ρ(Cl-) ——滤液中氯离子的含量，mg/L；
c——硝酸银标准溶液的浓度，mol/L；
V——消耗硝酸银标准溶液的体积，ml；
V
——所取滤液A的体积，ml；
×105——系数，见附录E（参考件）E8。
14.6硫酸根离子的测定
14.6.1用移液管移取20ml试液A于锥形瓶中，加入1:2三乙醇胺溶液2ml，摇匀，再用移液
管移取氯化钡—氯化镁混合液（）10ml，加入氨—氯化铵缓冲溶液（PH≈10）5ml，
铬黑T指示液（5g/L）6滴，用L乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至由紫红色变为纯
蓝色为终点，记录消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积。
14.6.2用移液管移取氯化钡—氯化镁混合液（）10ml于锥形瓶中，加入蒸馏水20ml，1:2
三乙醇胺溶液2ml和氨—氯化铵缓冲溶液（PH≈10）5ml，铬黑T指示液（5g/L）6
滴，用L乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至由紫红色变为纯蓝色为终点，记录消耗乙
二胺四乙酸二钠标准溶液的体积。
14.6.3计算
ρ(SO
4 2-) = [c（V
3
- V
2
+ V
1
） /V
]××106
式中：
ρ((SO
4
2-) ——滤液中硫酸根离子的含量，mg/L；
c——乙二胺四乙酸二钠标准溶液的浓度，mol/L；
V
1
——14.4.1中消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml；
V
2
——14.6.1中消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml；
V
2
——14.6.2中消耗乙二胺四乙酸二钠标准溶液的体积，ml；
V
——所取滤液A的体积，ml；
×106——系数，见附录E（参考件）E9。
14.7碳酸根离子的测定
14.7.1用移液管移取20ml试液B于锥形中，加入酚酞指示液（5g/L）2~3滴，用L盐酸标准
溶液滴定至红色刚刚消失，记录消耗盐酸标准溶液的体积（V
1
）。
14.7.2在上述溶液中，再加入甲基橙指示液（1g/L）2~3滴，继续用L盐酸标准溶液滴定至
溶液显橙色即为终点，记录消耗盐酸标准溶液的体积（V
2
）。
14.7.3计算
a．当V
1 >V
2
时
ρ(CO
32-) = (cV
2
/V
)××106
ρ(OH-) = [c（V
1 - V
2
） /V
]××105
b．当V
1 2 时 ρ(CO 32-) = (cV 1 /V )××106 ρ(HCO 3-) = [c（V 2 - V 1 ） /V ]××106 c．当V 1 =V 2 时 ρ(CO 32-) = [c（V 1 +V 2 ） /V ]××105 d．当V 1 =0，V 2 ≠0时 ρ(HCO 3-) = （cV 2 /V ）××106 e．当V 1 ≠0，V 2 =0时 ρ(OH-) = （cV 1 /V ）××105 式中： ρ(CO 3 2-)——滤液中碳酸根离子的含量，mg/L； ρ(OH-) ——滤液中氢氧根离子的含量，mg/L； ρ(HCO 3 -)——滤液中碳酸氢根离子的含量，mg/L； c ——盐酸标准溶液的浓度，mol/L； V 1 ——酚酞变色时，即14.7.1消耗盐酸标准溶液的体积，ml； V 2 ——从酚酞变色到甲基橙变色，即14.7.2消耗盐酸标准溶液的体积，ml； V ——所取试液B的体积，ml； ×106——系数，见附录E（参考件）E10； ×105——系数，见附录E（参考件）E10； ×105——系数，见附录E（参考件）E10； ×106——系数，见附录E（参考件）E10。 14.7.4试液应为未经硝酸脱色处理过的滤液制成，若滤液有色，则用酸度计代替指示剂，测 定过程如下： a．用移液管移取未经脱色之滤液5ml于100ml容量瓶中，稀释至刻度（此为试液B）；b．用移液管移取20ml试液B于50ml烧杯中，用酸度计准确测定试液的PH值； c．用L盐酸标准溶液，滴定至溶液的PH值为，记录消耗盐酸标准溶液的体积(V 1 )； d．继续用L盐酸标准溶液滴定至PH值为，记录消耗盐酸标准溶液的体积(V 2 )，注意： V 总= V 1 + V 2 ； e．按14.7.3的关系式计算含量。 14.8钠离子的测定 14.8.1用差减法计算。所测阴离子的物质的量浓度与阳离子的物质的量浓度之差，即为钠离 子的物质的量浓度。 14.8.2计算 ρ(Na2+) = (Σc 阴-Σc 阳 )× Σc 阴= ρ(Cl-)/+2ρ(SO 4 2-)/ + 2ρ(CO 3 2-)/ + ρ(OH-)/ +ρ(HCO 3 -)/ Σc 阳 = 2ρ(Ca2+)/ + 2ρ(Mg2+)/ + ρ(K+)/ 式中：ρ(Na2+)——滤液中的钠离子的含量， ——钠离子的摩尔质量， 14.9滤液碱度的计算 用14.7.1和测定出V 1的和V 2 ，按下式计算： 滤液酚酞碱度（Pf） Pf =（ cV 1/ V 2 ）×103 滤液甲基橙碱度（Mf） Mf = [c（V 1+ V 2 ）/ V ]×103 式中： c——盐酸标准溶液的浓度，mol/L； V 1 ——酚酞变色时消耗盐酸标准溶液的体积，ml； V 2 ——从酚酞变色到甲基橙变色消耗标准溶液的体积，ml； V ——所取试液B体积，ml； 103——系数，见附录E（参考件）E11。 14.10钻井用水 14.10.1实验方法与滤液相同，但取样量改为50ml。 14.10.2计算方法：由于未经稀释，应将计算公式中的5/100[见附录E（参考件）E5~E11] 去掉。 14.11注意事项 各项滤液离子，可根据需要选择测定。 钻井液常用计算 一、水力参数计算：(p196-199) 1、地面管汇压耗： Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1 Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）； C----地面管汇的摩阻系数； MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg); Q----排量，l/s(gal/min); C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1； ①钻具内钻井液的平均流速： V1=C2×Q/2.448×d2 V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)； Q-------排量，l/s(gal/min); d-------钻具内径，mm(in)； C2------与单位有关的系数。当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。 ②钻具内钻井液的临界流速 V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4 V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)； PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps); d------钻具内径，mm(in) MW----钻井液密度，g/cm3(ppg); C3、C4------与单位有关的系数。采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。 ③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为 P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2 ④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为 P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82 P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi); L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)； V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)； d------钻具内径，mm(in) MW----钻井液密度，g/cm3(ppg); Q-------排量，l/s(gal/min); 配制钻井液几种常用计算公式 一、 配制水基钻井液所需材料的计算 1 配制定量、定密度的水基钻井液所需的粘土量 已知：钻井液重量＝粘土重量＋水重量 其中：钻井液重量＝11V ρ 粘土重量＝22V ρ 水的重量＝33V ρ 所以： 332211ρρρV V V += (1) 因为： 213V V V -= (2) (2)代入（1）则得: 整理后 ()322112ρρρρ--= V V …………………………(3) 又因 22ρW V = (4) (4)代入（3）整理后 W －粘土重量；V 1-钻井液体积；V 2-粘土体积；V 3-水体积； 1ρ－钻井液密度；2ρ－粘土密度；3ρ－水的密度； 2 配制定量、定密度的水基钻井液所需的水量 水量＝欲配钻井液体积－所需粘土体积 其中：粘土密度 粘土重量所需粘土体积＝ 二、 调整钻井液密度所需材料 1 加重钻井液所需加重材料数量计算 （1）定量钻井液加重时所需加重材料的计算： 式中 W －加入的加重材料重量； 浆V －原浆体积； 1ρ－原浆密度； 2ρ－欲配的钻井液密度； 3ρ－加重材料的密度； （2）配制定量加重钻井液时所需加重材料的计算： 式中 W-所用加重材料的重量； V －欲配的钻井液体积； 1ρ－原浆密度； 2ρ－欲配的钻井液密度； 3ρ－加重材料的密度； 2 降低钻井液密度所需水量（或低密度钻井液量）之计算 式中 V －降低密度时需要的水量； 浆V －原浆体积； 1ρ－原浆密度； 2ρ－加水稀释后的钻井液密度（即要求的钻井液密度）。 三、 钻井液的循环容积 1 井筒容积计算(即井内钻井液量计算) （1）经验式 井眼内的钻井液量()2 1000/31井径井径＝井段?m m V 中国石油大学（华东）油田化学基础实验报告 班级：石工1412 学号：姓名：教师：范鹏 同组者： 实验日期： 2016.9.28 实验一、钻井液常规性能测试 一、实验目的 1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法； 2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法； 3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法； 4、掌握钻井液密度的测定方法； 5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法； 二、实验装置 钻井液：400ml 高速搅拌机六速旋转粘度计打气筒失水仪滤纸量筒秒表钢板尺 PH试纸亚甲基兰溶液酸式滴定管玻璃棒 三、实验步骤 1、用高速搅拌器高速搅拌钻井液10min。 2、使用六速旋转粘度计测定并计算钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力； 3、使用打气筒滤失仪测定钻井液滤失量、泥饼厚度和pH值； 4、测定并计算钻井液膨润土含量； 5、学习并掌握测定钻井液密度的方法； 6、学习并掌握测定钻井液漏斗粘度的方法。 四、实验数据记录与处理 1.数据记录 实验二无机电解质对钻井液的污染及调整 污染实验数据班级汇总表 2.数据处理 本组实验所得数据处理结果: 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x12=6 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=12-7=5 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.022 Pa 钻井液膨润土含量= 泥甲V 01.0V ?×70100 ×1000=14.3×泥 甲V V =14.3× 2 6 5?=40.04 g/l （1）基浆： 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x11=5.5 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=11-7=4 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.533 Pa （2）加量0.25g/100ml CaCl 2 泥浆： 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x16=8 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=16-12=4 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=4.088 Pa （3）加量0.50g/100ml CaCl 2 泥浆： 表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x18=9 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=18-15=3 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=6.132 Pa （4）加量0.75g/100ml CaCl 2 泥浆： 表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x19=9.5 mPa.s 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 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：c m 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。 注：现场一般配浆是用自来水在常温下配制，配好后需放置几天至十几天，以使土粉充分水化分散，钻井液性能稳定下来才能使用。本实验用热水配浆的目的是为了加快膨润土的水化分散，配制的钻井液也应放置几天，性能才能稳定。因时间限制本实验配制的钻井液没有放置陈放。由于配制的钻井液性能受到的影响因素很多，如水温、搅拌时间长短和强度、加土和碱的速度及时间、室温高低等，所以配制的钻井液性能各组可能有所不同。 2、钻井液失水量测定 常 用 公 式 一、配泥浆粘土用量 二、加重剂用量 W 加=) ()(加重后加重剂原浆加重后泥浆量 加重剂 ρρρρρ V 三、稀释加水量 Q 水=) ()(水稀释后稀释后原浆原浆量 水ρρρρρ V 四、泥浆上返速度 V 返=) d (7.122 2钻具井径 D Q 五、卡点深度 (1) L=9.8ke/P (㎝、KN) (2)L=ｅEF/105P=Ke/P (㎝，t ，K=21F=EF/105 ，E=2.1×106 ㎏/㎝2) 5” 壁厚9.19 K=715 3 1/2壁厚9.35 K=491 ) ()(水土水泥浆泥浆量 土土ρρρρρ V W 六、钻铤用量计算 L t. =m.q.k p 式中p ---钻压，公斤, q --钻铤在空气中重,量公斤／米， K ---泥浆浮力系数， L t ---钻铤用量, 米, m---钻铤附加系数（１．２至１．３） 七、 泵功率 N=7.5 Q p （马力） 式中p －实际工作泵压（k g /cm 2）, Q –排量（l /s ） 八、钻头压力降 p 咀=4 e 22 d c Q .827.0ρ （kg /cm 2） 式中ρ－泥浆密度（g /cm 3）, Q –排量（l /s ）, C ---流量系数（取０．９５－０．９８５） d e ---喷咀当量直径（cm ），d e ＝2 3 2221 d d d 九、喷咀水功率 N 咀=7.5 Q p 咀＝4 e 23 d c Q .11.0 十、喷射速度过 v 射=2 e d Q 12.74c 十一、冲击力 F 冲 =2 e 2 d Q .12.74ρ 十二、环空返速V= 2 2 d D Q 12.74- 式中ρ－泥浆密度（g /cm 3）, Q –排量（l /s ）, C ---流量系数（取０．９５－０．９８５） d e ---喷咀当量直径（cm ），d e ＝ 2 3 2221 d d d ++ 十三、全角变化率—“井眼曲率”公式 COS ⊿E=COSa 1 COSa 2+Sina 1 Sina 2COSB 或⊿E=（a 12+ a 22-2 a 1 a 2 COSB ）1/2 《钻井液工艺原理》综合复习资料 一、概念题 二、填空题 1、钻井液的主要功能有（）、（）、（）、（）等。 2、一般来说，钻井液处于（）状态时，对携岩效果较好；动塑比τ0/ηp越（）或流性指数n越（），越有利于提高携岩效率。 3、粘土矿物基本构造单元有（）和（）。 4、井壁不稳定的三种基本类型是指（）、（）、（）。 5、在钻井液中，改性褐煤用做（）剂，磺化沥青用做（）剂。 6、油气层敏感性评价包括（）、（）、（）、（）和（）等。 7、一般来说，要求钻井液滤失量要（）、泥饼要（）。 8、现场钻井液常用四级固相控制设备指（）、（）、（）、（）。 9、影响钻井液滤失量的主要因素有（）、（）、（）、（）。 10、按API标准钻井液常规性能测试包括（）、（）、（）、（）、（）、（）。 11、聚合物钻井液主要类型有（）、（）、（）。 12、钻井液常用流变模式有（）、（）。 13、常见粘土矿物有（）、（）、（）等。 14、钻井过程可能遇到的复杂情况有（）、（）、（）等。 15、钻井液的基本组成（）、（）、（）。 16、钻井液的流变参数包括（）、（）、（）、（）和（）等。 17、在钻井液中，钠羧甲基纤维素用做（）剂，铁铬盐（FCLS）用做（）剂，氢氧化钠用作（）剂。 18、现场常用钻井液降滤失剂按原料来源分类有（）、（）、（）、（）。 三、简答题 四、计算题 1、使用范氏六速粘度计，测得某钻井液600rpm和300rpm时的读数分别为：Ф600=29，Ф300=19，且已知该钻井液为宾汉流体。 ⑴计算该钻井液的流变参数及表观粘度； ⑵计算流速梯度为3000S-1时钻井液的表观粘度。 2、用重晶石（ρB=4.2g/cm3）把400 m3钻井液由密度ρ1=1.20g/cm3加重到ρ2=1.60g/cm3，并且每100kg重晶石需同时加入9L水以防止钻井液过度增稠，试求： ⑴若最终体积无限制，需加入重晶石多少吨？ ⑵若最终体积为400 m3，需加入重晶石多少吨，放掉钻井液多少方？ 3、用重晶石（ρB=4.2g/cm3）把200 m3钻井液由密度ρ1=1.10g/cm3加重到ρ2=1.50g/cm3，并且每100kg重晶石需同时加入9L水以防止钻井液过度增稠，试求： ⑴若最终体积无限制，需加入重晶石多少吨？ ⑵若最终体积为200 m3，需加入重晶石多少吨，放掉钻井液多少方？ 五、论述题 地层完整性测试程序与计算(FIT) 地层完整性测试是增加井底压力到设计压力测试地层强度的方法。在钻进到更高井底压力的下一地层，通常进行地层完整性测试确保套管鞋以下地层不破裂。通常，陆地工程师将设计需要的地层完整性测试压力（单位为ppg）。 在进行地层完整性测试前，你应当知道地层完整性测试需要的压力。如下公式显示如何计算地层完整性压力。 地层完整性测试需要的压力(psi) = (地层完整性测试需要的压力 ppg – 现在的泥浆比重ppg)×0.052×真正的垂直套管鞋的深度ft 举例: 需要地层完整性测试压力(ppg) = 14.5 目前的泥浆比重 (ppg) = 9.2 套管鞋垂直深度(ft) = 4000 TVD 地层完整性测试需要的压力（psi） = (14.5-9.2) x 0.052 x 4000 = 1102 psi 地层完整性测试规则指导罗列如下：（注: 仅仅是指导。为了进行压力测试，你可能需要遵循标准程序): 1. 钻进新地层几英尺后，循环洗井并收集样品确认钻到新地层然后起钻具到套管位置。 2. 关闭环形防喷器或者闸板，准备泵,通常是固井泵，通过节流管汇循环确保地面管汇充满钻井液。 3. 停泵并关闭压井管汇阀。 4. 使用固定泵冲逐渐泵入少量的钻井液到井内。记录总泵冲、钻杆压力和套管压力。泵入直到套管压力到达地层完整性测试压力，稳压一段时间确定压力。 5. 卸掉压力并打开井。然后继续钻井作业。然后继续钻进。 漏失测试程序与计算 漏失测试是为了找到特定地层的压裂梯度。漏失测试的结果也可以显示在钻井作业时可以使用的最大等量泥浆比重。 漏失测试(LOT)指导程序如下：(注:这不是唯一的指导程序。进行漏失测试时，你可能需要遵守你的标准程序。): 1.钻进新地层几英尺后，循环洗井并收集砂样确定已经钻到新地层并且起管柱到套管。 2.关闭环形防喷器或者闸板防喷器，准备泵，通常为固井泵，通过节流管汇循环确保地面管汇充满钻井液。 3.停泵并关闭节流阀门。 4.使用固定泵冲逐渐泵入少量的钻井液到井内。记录总泵冲、钻杆压力和套管压力。泵入泥浆时，钻杆压力和套管压力将持续增加。绘制泵冲与压力曲线，如果地层漏失，图线将显示直线。当压力高于地层强度，地层破裂并允许钻井液进入地层，因此钻杆/套管压力将脱离直线，这也就意味着地层破裂并被注入钻井液。我们可以称压力脱离直线为漏失测试压力。 注: 作业人员称为漏失压力因公司标准不同而不同。 由漏失测试压力计算等量泥浆比重公式如下： 漏失测试等量泥浆比重(ppg) = (漏失测试压力 psi) ÷ 0.052 ÷ (套管鞋垂深ft) + (现有泥浆比重 ppg) 压力梯度psi/ft = (漏失测试压力psi) ÷ (套管鞋垂深 ft) 举例: 漏失测试压力 = 1600 psi 套管鞋垂深 = 4000 ft 泥浆比重 = 9.2 ppg 漏失测试等量泥浆比重(ppg) = 1600 psi ÷ 0.052 ÷ 4000 ft + 9.2ppg = 16.9ppg 压力梯度 = 1600 ÷ 4000 = 0.4 psi/ft 5. 卸掉压力并打开井。然后继续钻井作业。 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、调整变速手把和转速开关，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、杯盖和杯盖卡，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。 五.钻井液泥饼粘滞系数的测定（NZ-3A型泥饼粘滞系数测定仪） 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、打开机盖，调节滑板及平衡脚，使水平泡居中；接通电源，按下“清零”键。 3、将泥饼平放在滑板上，滑块纵向轻轻地放在泥饼上，静置1min。 4、按一下“电机”键，使滑板转动，当滑块开始滑动时，再按一下“电机”键，滑板停止转动，此时，显示窗中的数值即为泥饼摩擦角，单位为o，查其显示角度值的正切值,正切值为泥饼的摩擦系数。 5、使用完毕，切断电源，取下滑块和泥饼，擦净仪器，盖上机盖。 六.含砂量的测定 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、将待测钻井液注入含水量砂量管中至“钻井液”刻度线处，再注入水至“水”刻度线处，用手指堵住含砂量管口，剧烈摇动。 钻井液有关计算公式 一、加重：W= Y（Y-Y）/Y）-谡 W :需要加重1方泥浆的数量（吨） Y：加重料密度 Y:泥浆加重前密度 Y：泥浆加重后密度 二、降比重：V= （丫原-丫稀）丫水/ 丫稀-丫水 V：水量（方） 丫原：泥浆原比重 丫稀：稀释后比重 丫水：水的比重 三、配1方泥浆所需土量：W= 丫土（丫泥-丫水）/丫土-丫水 丫水：水的比重 丫泥：泥浆的比重 丫土：土的比重 四、配1方泥浆所需水量：V=1-W 土/丫土 丫土：土的比重 W 土：土的用量 五、井眼容积：V=1/4 U D2H D ：井眼直径（m） H ：井深（m） 六、环空上返速度：V 返= 1 2.7Q/D 2-d2 Q: 排量（l/S ） D: 井眼直径（cm） d: 钻具直径（cm） 七、循环周时间：T=V/60Q=T井内+T地面 T: 循环一周时间（分钟） V: 泥浆循环体积（升） Q: 排量（升/秒） 八、岩屑产出量：W= T D2* Z/4 W:产出量（立方米/小时） Z:钻时（机械钻速）（米 /小时） D:井眼直径（米） 九、粒度范围 粗 中粗 中细 细 超细 胶体 粘土级颗粒 砂粒级颗粒 粒度》2000卩 粒度2000- 250卩 粒度250-74卩 粒度74-44卩 粒度44- 2 粒度W 2 1 粒度w 2 1 粒度》74 1 十、API 筛网规格： 目数 20 30 40 50 60 80 100 120 十一、除砂器有关数据 除砂器：尺寸（6-12 〃） 处理量（ 除砂器：尺寸（2-5 〃） 处理量（ 28-115立方米/小时） 范围（除74 1以上） 6-17立方米/小时） 范围（除44 1以上） O I ” O n -=1.195 *（‘600 - -00） T c =1.512*（ ... 6可00 -「600 ） 2 孔径 （1 ） 838 541 381 279 234 178 140 十二、极限剪切粘度 十三、卡森动切力： 钻井液基本知识 钻井液就是用于钻井的流体,在钻井中的功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念:单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中: P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系:在钻井作业中,钻井液密度的作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当的钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎,降低钻头破碎岩石的效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常的前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度就是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间, 以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定的方 法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位就是秒。 2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度的大小,对钻井液携带岩屑能力有很大的影响,一般来说,钻 ※各重压力的计算 注:1MPa(兆帕)=（千克力）/厘米2 =1000Kpa(千帕) 粗略计算时可认为 Map = 1Kgf/厘米 2 = 100 Kpa 一.地层·井筒内·地层孔隙, （千克力）Kgf/厘米2 =重力加速度,×地层(井筒内) 液体密度, g/cm3×井深/m (1～2)举例:某井深2000米, 所用泥浆密度为1．20；求井底的静液 柱压力·地层 静液柱压力·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力 解:1. 井底静液柱压力,MPa =××2000= MPa 2．地层·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力, 千克力Kgf /厘米2 =××2000=235千克力/厘米2 二.压力梯度－地层的各种随压力地层所处的垂直深度的增加而升高，垂 直深度每增加1米（或其他长度单位）压力增加的数值称为压 力梯度;通常以千克力/厘米2·米（Kg/cm2·m）作单位; 计算： a．压力梯度, 千克力(Kgf) /厘米2·米=压力, 千克/厘米2÷深(高)度/米; b1．压力梯度, KPa/米=静液压力KPa÷液柱高度/m b2．压力梯度, KPa/米=液体密度× ※泥浆加重剂用量的计算 泥浆加重剂用量/吨={原浆体积/m3×重晶石密度× (欲加重泥浆密度-原浆密度)} ÷(加重剂密度-欲加重泥浆密度) ※混浆密度计算 混浆密度g/cm3 =(原浆密度×原浆体积m3 +混浆密度×混浆体积m3)÷（原浆体积m3+混浆体积m3） ※聚合物胶液的配制 列：欲配制水：大分子：中（小）分子：=100 m3：：的聚合物胶液40m3, 大.小分子各需多少 计算： 一．大分子量=40m3×％(吨)﹦(吨) 二．小分子量﹦40 m3×％=(吨) ※压井时泥浆密度的计算： 1.地层压力，MPa=关井立管压力,MPa+(重力加速度,×泥浆密度,g/cm3×井 深,m) 2. 压井时的泥浆密度,g/cm3=(原泥浆密度+ 安全附加泥浆密 度,g/cm3 )+( 100×关井立管压力/MPa÷井深/m) 例:某井用密度的泥浆钻至1000米时发生井喷, 关井后观察, 立管压力=,Ｐ套=,若取安全附加泥浆密度=1.67 g/cm3 问:关井时应采用泥浆密度为多大合适 解：+{100×（+）}÷1000=1.56 g/cm3的泥浆密度合适 钻井液现场有关计算 1、表观粘度 公式：A V=1/2×∮600 式中： A V——表观粘度，单位(mPa.s)。 ∮600 —— 600转读数。 2、塑性粘度 公式：PV= ∮600 －∮300 式中： PV——塑性粘度，单位(mPa.s)。 ∮600 —— 600转读数。 ∮300 —— 300转读数。 3、动切力（屈服值） 公式：YP= 0.4788×(∮300－PV) 式中： YP——动切力，单位(Pa)。 PV——塑性粘度，单位(mPa.s)。 ∮300 —— 300转读数。 例题1：某钻井液测得∮600=35，∮300=20，计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。 解：表观粘度： A V=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5（mPa.s） 塑性粘度： PV= ∮600－∮300=35－20=15（mPa.s）屈服值： YP=0.4788×（∮300－PV） =0.4788×（20－15）=2.39（Pa） 答：表观粘度为17.5mPa.s，塑性粘度15mPa.s，屈服值为2.39Pa。 4、流性指数（n值） 公式：n= 3.322×lg(∮600÷∮300) 式中： n ——流性指数，无因次。 ∮600 —— 600转读数。 ∮300 —— 300转读数。 5、稠度系数（k值） 公式：k= 0.4788×∮300/511n 式中： k ——稠度系数，单位（Pa.S n)。 n ——流性指数。 ∮300 —— 300转读数。 例题2：某井钻井液测得∮600=30，∮300=18，计算流性指数，计算稠度系数。 解：n=3.32×lg（∮600/∮300） 中国石油大学油田化学实验报告 实验日期:成绩: 班级:学号:姓名:教师: 同组者: 钻井液常规性能测试 一、实验目的 1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法； 2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法； 3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法； 4、掌握钻井液密度的测定方法； 5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法； 6、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理。 二、实验原理 1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算 （1）六速旋转粘度计的结构和工作原理 六速旋转粘度计（图1）是以电动机为动力的旋转型仪器。被测液体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，外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩，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。记录刻度盘的表针读数，通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。 图1 六速旋转粘度计及变速拉杆 （2）六速旋转粘度计的使用方法 ①接通电源，拨动三位开关至高速位置，待外筒转动后，将变速拉杆的红色球形手柄（手柄位置与转速的选择如图1）放置在最低位置，此时外筒转速即为600rpm。观察刻度盘是否对零（若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧）、外筒是否偏摆（若偏摆，应停机重新安装外筒）。检查调速机构是否灵活可靠。 ②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线（此处钻井液的体积为350ml），立即置于托盘限位孔上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。迅速从高速（600rpm）到低速（3rpm）依次测量。待刻度盘读数稳定后，记录各转速下的读数Ф。 ③实验结束后，关闭电源，松开托盘手轮，移开泥浆杯，倒出泥浆。左旋卸下外转筒，将外转桶和内筒清洗后擦干，将外转筒安装在仪器上。 （3）粘度和切力的计算方法 表观粘度A V＝0.5×Ф600，单位：mPa.s； 塑性粘度PV＝Ф600－Ф300，单位：mPa.s； 动切力YP＝0.511×（2×Ф300－Ф600），单位：Pa。简略计算时，可将0.511替换为0.5。 2、静滤失仪的工作原理、使用方法及滤失量、pH值和泥饼厚度的测定 钻井液基本知识 钻井液就是用于钻井得流体,在钻井中得功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大得影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念:单位体积钻井液得质量称为钻井液得密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液得密度。 2、钻井液密度得计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P钻井液密度g/cm3 式中: P地地层压力MPa H井深m Pe附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作得关系:在钻井作业中,钻井液密度得作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液得性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当得钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。钻井液对钻速有很大得影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间得正压差使岩屑得清除受到阻碍。造成重复破碎,降低钻头破碎岩石得效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常得前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液得粘度概念:钻井液粘度就是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间, 以及液体分子之间内摩擦得总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定得方 法不同,有不同得粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液得粘度,单位就是秒。 2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度得大小,对钻井液携带岩屑能力有很大得影响,一般来说,钻 计算公式 1、钻井液配制与加重的计算 （1）配制低密度钻井液所需粘土量 水 土水 泥土泥土 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 土W ---所需粘土重量，吨（t ）； 土ρ -- 粘土密度，克/厘米3（g/cm3） 水ρ -- 水的密度，克/厘米3（g/cm3） 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 泥 V 欲配制的钻井液的体积，米3（m3） (2)配制低密度钻井液所需水量 土 土泥水ρ-=W V V 式中： 水V ---所需水量，米3（m3）； 土ρ -- 所用粘土密度，克/厘米3（g/cm3） 土 W -- 所用粘土的重量，吨（t ） 泥V -- 欲配制的钻井液的体积，米3（m3） （3）配制加重钻井液的计算 ①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量 重 加原 重加原加 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 加W ---所需加重剂的重量，吨（t ）； 原ρ -- 原有钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 重ρ -- 钻井液欲加重的密度，克/厘米3（g/cm3） 加ρ -- 加重剂的密度，克/厘米3（g/cm3） 原 V -- 原有钻井液的体积，米3（m3） ②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量 原 加原 重加重加 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 加W ---所需加重剂的重量，吨（t ）； 原ρ -- 原有钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 重ρ -- 钻井液欲加重的密度，克/厘米3（g/cm3） 加ρ -- 加重剂的密度，克/厘米3（g/cm3） 重 V -- 加重后钻井液的体积，米3（m3） ③用重晶石加重钻井液时体积增加 2 1 224100(v ρ-ρ-ρ=.） 式中： v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量，米3（m3）； 1ρ -- 加重前钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 2 ρ -- 加重后钻井液达到的密度，克/厘米3（g/cm3） 《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 钻井液技术服务作业指导书 一、搬迁作业 1 准备工作 1.1到业主单位领取钻井工程设计书。 1.2安排驻井工程师及小班技术员。 1.3参加业主单位组织的钻前施工验收。 1.4做好全井钻井液材料计划。 2 工作程序 2.1驻井工程师到公司领取钻井工程设计、各类泥浆报表、泥浆测试仪器、备用金、通迅工具。 2.2安排车辆送驻井分队人员、行李、仪器上井。 2.3安装好泥浆试验房，摆放好泥浆测试仪器。 2.4平整泥浆材料堆放场地、检查排污沟是否通畅。 2.5检查、保养、试运转固控设备、循环系统、加重装置。 2.6做好开钻及阶段泥浆材料计划上报公司，确定运送品种、数量，运抵时间。 2.7联系民工、签定外部施工费协议。 2.8泥浆材料进场，安排民工卸车、堆放、遮盖。 3注意事项 3.1安排技术水平高、责任心强、有较好组织、协调能力的人员担任驻井工程师，确保该井泥浆技术服务质量。 3.2参加钻前验收时，必须对与泥浆服务有关事项严格把关，针对进场通道、堆放场地面积、排污沟、污水池容积、试验房位置、基础等存在问题及时提出整改意见。 3.3不得计划、使用有毒、污染大的泥浆材料。 3.4泥浆测试仪器中的氮气瓶、压力表、天平，必须定期送检检，合格方可使用。 3.5试验房电源接地、仪器不得漏电。 3.6固控设备、循环系统、加重装置的电源线配备安装规范、启动开关、防爆开关齐备、管线连接、槽面连接无滴漏。 3.7材料堆放场地应高出井场平面，防雨水浸泡，材料分类堆放整齐，上盖蓬布遮盖严实，防日晒雨淋.。深井建砖柱盖瓦泥浆材料房。 3.8驻井人员应带齐被盖、衣物和一些常备药品，夏季应配备灭蚊器具，做好防暑、防冻、防病、防蚊虫工作。 3.9 做好原井剩余泥浆材料倒运新井、退库工作，不得抛弃。 3.10上口井搬迁完，必须清理完泥浆罐下、材料堆放地周围的废浆、废弃物，方可离场。 二、泥浆材料装、运、卸作业 1、运输前的准备 1.1车辆的准备 1.1.1泥浆材料仓库应根据运输任务的大小及时组织足够的车辆，保证运输任务的完成。 1.1.2所有运输车辆都应进行安全检查，防止出现安全事故。 1.2材料的准备 1.2.1各种泥浆材料； 1.2.2蓬布； 1.2.3搬运工具； 1.3人员、场地的准备 1.3.1仓库搬运人员 1.3.2作业现场搬运人员 钻井液有关计算公式 一、加重：W=γ0（γ2-γ1）/γ0-γ2 W：需要加重1方泥浆的数量（吨） γ0：加重料密度 γ1：泥浆加重前密度 γ2：泥浆加重后密度 二、降比重：V=（γ原-γ稀）γ水/γ稀-γ水 V：水量（方） γ原：泥浆原比重 γ稀：稀释后比重 γ水：水的比重 三、配1方泥浆所需土量：W=γ土（γ泥-γ水）/γ土-γ水 γ水：水的比重 γ泥：泥浆的比重 γ土：土的比重 四、配1方泥浆所需水量：V=1-W土/γ土 γ土：土的比重 W土：土的用量 五、井眼容积：V=1/4πD2H D：井眼直径（m） H：井深（m） 六、环空上返速度：V返=12.7Q/D2-d2 Q: 排量（l/S） D: 井眼直径（cm） d: 钻具直径（cm） 七、循环周时间：T=V/60Q=T井内+T地面 T: 循环一周时间（分钟） V: 泥浆循环体积（升） Q: 排量（升/秒） 八、岩屑产出量：W=πD2*Z/4 W: 产出量（立方米/小时） Z: 钻时（机械钻速）（米/小时） D: 井眼直径（米） 九、粒度范围 粗 粒度≥2000μ 中粗 粒度2000-250μ 中细 粒度250-74μ 细 粒度74-44μ 超细 粒度44-2μ 胶体 粒度≤2μ 粘土级颗粒 粒度≤2μ 砂粒级颗粒 粒度≥74μ 十、API 筛网规格： 目数 孔径（μ） 20 838 30 541 40 381 50 279 60 234 80 178 100 140 120 117 十一、除砂器有关数据 除砂器：尺寸（6-12″） 处理量（28-115立方米/小时） 范围（除74μ以上） 除砂器：尺寸（2-5″） 处理量（6-17立方米/小时） 范围（除44μ以上） 十二、极限剪切粘度：η∞=1.1952*(600θ-100θ)2 十三、卡森动切力： τc =1.512*(1006θ-600θ)2 十四、流变参数 中国石油大学钻井液工艺原理实验报告 实验日期：2012.03.26 成绩： 班级：班学号：姓名：教师： 同组者： 实验二钻井液滤失造壁性测定 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，泥浆通过滤失介质发生滤失。 三．实验仪器 1.ZNS型打气筒失水仪一台 2.马氏漏斗粘度计一个 3.ZNB型泥浆密度计一个 4. 高搅机一台 5. 秒表一只 6. 钢板尺一个 7. PH试纸一盒 8. 20ml量筒1个 9. 滤纸 10.待测泥浆约2000ml 11.降滤失剂500g 四．仪器使用要点 ①松开减压阀，关死放空阀，打气使气筒压力达1MPa 左右，然后顺时针旋转减压阀，直到压力表读数为0.7MPa 。 ②用手指堵住泥浆杯气接头小孔，倒入适量的泥浆，使液面与泥浆杯内刻度线平齐，放好干燥的密封圈，铺一张干燥的滤纸，将干燥的泥浆杯盖盖好旋紧。然后装入三通接头并卡好，放好量筒。 ① 逆时针旋转放空阀，当压力表指针开始下降或有进气声时，开始计时并及时打气使压力保持为0.7MPa 。 ② 分别记录7.5分钟和15分钟后（或其它时间点）的滤失量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽后，取下泥浆杯。打开泥浆杯，取下滤纸，放置在平整的桌面上，用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。 ⑤假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。若瞬时滤 失量不为零，应先按下列方程组求出瞬时滤失量，然后按 计算 API 滤失量。 ③ 分别记录7.5分钟和15分钟后（或其它时间点）的滤失量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽后，取下泥浆杯。打开泥浆杯，取下滤纸，放置在平整的桌面上，用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。 ⑤假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。若瞬时滤 失量不为零，应先按下列方程组求出瞬时滤失量，然后按 计算 API 滤失量。 五、实验步骤 1.用高速搅拌器高速搅拌泥浆10分钟。 2.测量泥浆的API 滤失量、泥饼厚度和pH 值 3.在钻井液中加入降滤失剂，重新测定钻井液的性能。 sp V V V -=5.7302sp V V V -=5.73025 .75.71515c sp sp V V c V V +=+ =钻井液常规计算公式
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