油基泥浆常做的实验
1.5 钻井液的高温高压滤失量
1.5.2 操作步骤
（1）试验温度低于150o C时的操作步骤:
a. 将温度计插入加热套，预热直至比所需试验温度高10o F(6o C)为止，保持恒
温。
b. 将用高速搅拌器搅拌10分钟之后的钻井液样品注入过滤杯中，液面距顶部
13mm，装上滤纸。
c. 安装好过滤杯并关紧上下阀杆，放入加热套内，插上温度计。
d. 将滤液接受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，同样锁好。
e. 在上下阀杆关紧的情况下分别调节上下压力调节器至100psi(690kPa)。打开
上部阀杆，将100psi压力施加到过滤杯内。维持此压力直至达到试验所需温度，保持此温度恒定。过滤杯内的钻井液从预热达到试验温度的过程不应超过1小时。
f. 当温度达到后，将顶部压力增加到600psi(4140kPa)，并同时打开底部阀杆开
始收集滤液，记时开始，在保持试验温度在±5o F(±3o C)的范围内，收集滤液30分钟。如果在测定过程中，接受器的回压超过100psi，可以小心地从滤液接受器中排出一部分滤液，使压力降至100psi。
g. 记录滤液体积、试验温度、压力和时间。
h. 试验完后，关紧过滤杯的上下阀杆，压力调节器释放掉压力。(过滤杯内仍有
500psi的高压！)
i. 在确保上下阀杆关闭的情况下(并且压力调节器已释放压力)拆除滤液接收器
和压力调节器，设法使过滤杯冷却至室温，保持过滤杯垂直向上，小心打开上阀杆，释放出杯内的压力(不要对着身体！)，然后打开杯盖，倒掉钻井液，取出滤饼，用缓慢水流冲去滤饼表面疏松的物质，用钢板尺测量滤饼厚度，精确到1/32in或1mm。最后清洗过滤杯各个部件。
计算和记录：
a. 钻井液: HTHP FL(cm3) = 2×(滤液体积cm3/30min)
b. 钻井液滤饼厚度(mm) ＝钢板尺测量值
依据API RP13 B-2 油基钻井液现场测试程序推荐作法，采用化学滴定法确定油基钻井液的钙离子含量。油基钻井液钙离子含量符号为Caom，单位是mg/l。所测
及石灰，也可能有些钙离子来自钻得的钙离子来自配制油基钻井液时加入的CaCl
2
井时所遇到的石膏或硬石膏地层。
本测定方法也包括了油基钻井液中可能存在的镁离子及其他可水溶的碱土金属离子，但都算作是钙离子。
1.28.2 测定步骤
a. 在400cm3的锥形瓶中，加入100cm3二甲苯和异丙醇按50/50体积比的混合物。
b. 用5cm3的注射器吸取3cm3油基钻井液样品，并挤出2cm3到上述锥形瓶内，盖
紧锥形瓶，用力摇动1分钟。
c. 向锥形瓶中加入200cm3蒸馏水或去离子水，再加入3.0cm3 1N氢氧化钠缓冲溶
液。
d. 加入0.1～0.25g Calver Ⅱ或羟基萘酚兰指示剂粉。
e. 再盖紧锥形瓶，用力摇动2分钟，然后静置几分钟，以便上下层分离。如果
水相中出现红色，表明有钙离子存在。
f. 用磁力搅拌器搅动，但应以不使上下层相混合为度，同时用移液管一滴一滴
地慢慢滴入EDTA溶液，当红色明显变为兰绿色时表明达到终点。记下所加入EDTA溶液的体积用于计算钙离子。
1.28.3 计算
4000 × (0.1M EDTA，cm3)
油基钻井液钙离子含量(Caom)＝
油基钻井液样品量，cm3
4000 × (0.1M EDTA，cm3)
=
2.0 cm3
式中: Caom ____ 钻井液总钙离子含量， mg/l。
依照API RP13 B-2 油基钻井液现场测试程序推荐作法，采用滴定法确定油基钻井液的氯根浓度。可以利用刚测完碱度后的钻井液样品，其pH值已低于7.0。油基钻井液的氯根含量符号为Clom，单位是mg/l。
1.27.2 测定步骤
a. 在400cm3的烧杯或锥形瓶中加入100cm3二甲苯与异丙醇的混合溶剂。
b. 用5cm3的注射器抽入3cm3油基钻井液样品并注出2cm3到上述烧杯或锥形瓶中。
c. 加入15滴酚酞指示剂，在磁力搅拌下，加入0.1N硫酸溶液直至粉红色完全消
失，再多加硫酸溶液2~5滴以保证样品达到酸性(pH值低于7.0)。可以利用刚进行碱度测定后的钻井液样品进行以下步骤测定氯根含量，为了确保样品的pH值低于7.0，应再至少多加1~2滴硫酸标准溶液。
d. 加入10~15滴铬酸钾指示液，在磁力搅拌下慢慢用滴管滴入0.282N的硝酸银
标准溶液，直至出现橙红色并至少保持一分钟不变。在滴定期间可根据需要补充几滴铬酸钾指示剂。必要时可停止搅拌使之产生两相分离，以便观察水相中颜色的变化。
e. 记录所用0.282N硝酸银溶液的体积。
1.27.3 计算
Cl， (mg)
油基钻井液氯根含量(Clom)＝
油基钻井液样品，(L)
10000×(0.282N硝酸银，cm3)
＝，(mg/l)
2.0 cm3
若水相是单一的NaCl溶液，则:
(16.49×硝酸银溶液毫升数 / 样品毫升数)×100
NaCl重量% ＝
(16.49×硝酸银毫升数/样品毫升数)＋1000×蒸馏法含水量
硝酸银毫升数
NaCl(lb/bbl) ＝× 5.775
样品毫升数
若水相是单一的CaCl
2
溶液，则
(15.65 ×硝酸银毫升数／样品毫升数) × 100
CaCl
2重量％＝
(15.65×硝酸银毫升数／样品毫升数)＋1000×蒸馏含水量
硝酸银毫升数
CaCl
2
(lb/bbl) ＝× 5.4775 样品毫升数
依照API RP13 B-2油基钻井液现场测试程序推荐作法，油基钻井液的碱度采用化学滴定法进行测定，所用的标准酸液是0.1N(N/10)的硫酸标准溶液。油基钻井液碱度的符号为Pom，其单位是cm3/cm3。
1.26.2 测定步骤
a. 在400cm3的烧杯或锥形瓶中加入100cm3二甲苯与异丙醇50/50的混合溶剂。
b. 用5cm3的注射器抽取3cm3油基钻井液样品，注入2cm3油基钻井液样品到上述
烧杯或锥形瓶中。
c. 用磁力搅拌器进行搅拌并加入200cm3蒸馏水或去离子水。
d. 加入15滴酚酞指示剂。
e. 在磁力搅拌下慢慢用移液管滴入0.1N硫酸标准溶液，直至粉红色恰好消失。
继续搅拌，若粉红色在1分钟之内未再出现则停止搅拌。停止搅拌后使之两相分离，以便观察水相中指示剂的颜色变化。
f. 样品静置5分钟，如果未再出现粉红色，则表明已达到终点。若粉红色在5分
钟内重新出现，则需用标准硫酸溶液进行第二次滴定。第二次滴定后又出现同样情况时，则仍需进行第三次滴定。经过三次滴定仍然同样出现粉红色则可认为已达到终点，不必再增加滴定。
g. 最后达到终点时，以所消耗的全部标准硫酸溶液的体积计算油基钻井液的碱
度。
1.26.3 计算
0.1N硫酸消耗量， cm3
油基钻井液碱度(Pom)＝
钻井液样品量， cm
0.1N硫酸消耗量， cm3
＝
2 cm3
)含量(磅/桶)＝ Pom × 1.295
油基钻井液石灰(Ca(OH)
2
油基钻井液生石灰(CaO)含量(磅/桶)＝ Pom × 0.98
这项试验是确定油基钻井液中被乳化的水相的活度，也可用于测定地层活度系数(F.A.C)。
1.25.1 仪器和药品
a. 温度计: 数字显示式；
b. 配制饱和溶液用的各种盐: CaCl
2，Ca(NO
3
)
2
，NaCl 和 KNO
3
，均为试剂级；
c. 带胶塞的广口瓶: 约150cm3的容量；
d. 适合放置广口瓶的泡沫塑料保温套；
e. 蒸馏水或无离子水。
1.25.2 测定步骤
（1）标准湿度曲线的绘制
a. 按照下表所规定的加盐量，将盐溶于100cm3蒸馏水或无离子水中，在66~93o C
温度下搅拌半小时，然后冷却到24~27o C，容器底部将出现盐的结晶，如果
无结晶析出，应加入少量同类盐的晶体以诱发结晶析出。
b. 将广口瓶胶塞打一个可容许湿度计探测头紧密穿过的小孔，把探测头固定在
胶塞小孔上，小孔的大小应足以容纳探测头并具有气密作用。
c. 准备好上述已配制好的各种盐水，每份为40cm3，加盖存放，不得受污染。
d. 用一个平口烧杯(约250cm3)装入无水硫酸钙或硅胶，最好装入无水CaCl
2
。将探测头连带胶塞置于烧杯上面10-15分钟，探测头与干燥剂之间应有12mm的距离。探测头干燥状态时湿度计读数应是≤24%相对湿度(RH)。
e. 将探测头连带胶塞一起移到具有最低活度(见表5-34)的标准溶液上停放30分
钟，探测头应和溶液面保持12mm的距离。平衡后，记录溶液温度和湿度计显
示的相对湿度值。
f. 然后按活度从低到高依次对每个标准溶液进行同样的测定，并记录每个溶液
的温度和相对湿度读值。应确保每个溶液温度都是24～25o C。
g. 测完全部溶液后，在方格座标纸上以相对湿度对活度(见表5-34)作曲线。
（2）油基钻井液活度的测定
a. 象上述那样将探测头置于干燥剂上方干燥10～15分钟。
b. 样品杯中放入40cm3油基钻井液样品。将探测头从干燥杯中移到钻井液上方
12mm处。开启湿度计，等候30分钟，记录相对湿度读数(%RH)及温度。钻井液样品的温度应24～25o C。
c. 利用测得的相对湿度，通过标准湿度曲线查出油基钻井液样品的活度值。
注意: 钻井液样品不应出现油水分离现象，否则，测定结果是错误的。同时，务必保证试样杯和盖子干净和没有粘附盐晶体。
为了测定页岩钻屑的活度，可从振动筛上取得钻屑，用柴油洗去钻井液，再用纸擦干油迹或油基钻井液的污迹，然后象测定钻井液一样用湿度计进行测定。当用淡水或盐水钻井液钻井时，必须进行专门的取芯作业，并且取岩芯内部的页岩块进行测定
1.24 油基体系的电稳定性
依照API RP13 B-2 油基钻井液现场测试程序，油包水乳状液的相对稳定性是以破乳电压来表示的。稳定状态的油包水乳状液是不导电的，但在试验时，当浸在油包水乳状液内的电极增加电压时，最终会破坏乳状液而有电流通过。油包水乳状液越稳定，出现电流通过时的最低电压就越高。温度对电稳定性有影响，故测量应在50±2o C的温度下进行。
1.24.1 仪器
a. 电稳定性测定仪: 电压范围0～2000V，最好0～1500V，频率330～350Hz。
当乳状液被击穿时，瞬时电流为61 mA。电极间距为1.59mm(0.016英尺)。
b. 温度计: 量程为1～105o C。
1.24.2 测定步骤
a. 将油基钻井液样品过筛以除去大于12目的颗粒(可用马氏漏斗上的筛子)，然
后放入容器内并用电极搅拌30秒钟。
b. 将样品温度调至50±2°C。记下样品的温度。
c. 将电稳定性测定仪的电极浸没到样品内，但不应接触到容器。测量时不得移
动电极。
d. 接通电源，从零读值开始按顺时针方向转动旋钮增加电压，其递增速度大致
为100～200v/s，直至指示灯发亮为止。
e. 记录表盘上的读值，然后将其降回零。
f. 用绢纸清洁电极，然后再用电极搅拌样品30秒钟，照上述过程再重复测定一
次。两次测定的结果最大偏差应为±5%。
1.24.3 计算
电稳定性ES(V) = 2 × (表盘读数)
油基泥浆风险分析与控制
油基泥浆风险分析及控制 本篇适用于油基泥浆钻井作业环境，但不限于油基泥浆内容，也包括柴油机燃料柴油的HSE管理。 一、油油基泥浆的组分： 以油为分散介质组成的泥浆。其基本组成是油、水、有机粘土(或其他亲油粉末)和油溶性化学处理剂。常见的是油包水乳化泥浆,它可有效地抑制水敏性泥页岩地层、大段岩盐层；适用于钻进低压、粘土含量高的油气层；也适用于高温、高压超深井钻进。这种泥浆能抗各种酸性气体如CO2、H2S等对金属钻具的腐蚀,润滑性能良好；具有防坍、防卡性能。油包水乳化泥浆以油为外相,水为内相,用乳化剂配制而成。油相一般用柴油或煤油,占泥浆的60％～70％或更高，现场实践有达90%以上的使用。 二、柴油的物理化学性质（一般为柴油）： 柴油; Diesel oil; Diesel fuel; 1、柴油主要是由烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃与少量硫(2～60g/kg)、氮(<1g/kg)及添加剂组成的混合物。以燃料油为例:白色或淡黄色液体。相对密度0.85。熔点-29.56℃。沸点180～370℃。闪点40℃。蒸气与空气混合物可燃限0.7～5.0% 。不溶于水。遇热、火花、明火易燃,可蓄积静电,引起电火花。分解和燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳和硫氧化物。避免接触氧化剂。 2、、侵入人体途径：可经皮肤粘膜吸收。 3、、对人体的危害及处理
柴油对皮肤和粘膜有刺激作用。也可有轻度麻醉作用。柴油为高沸点物质,吸入蒸气而致毒害的机会较少。 4、临床表现 有报道“拖拉机驾驶台四周空气污染细微雾滴,拖拉机手持续吸入 15分钟而引起严重的吸入性肺炎”。 国外有病例报道,用柴油清洁两手和两臂数周而发生急性肾功能衰竭,肾活检显示急性肾上管坏死。经治疗后恢复。故需考虑在皮肤大量接触后，个别人可能发生肾脏损害。皮肤接触后可发生接触性皮炎,表现为红斑、水疱、丘疹。 5、对症处理 1、皮肤污染时立即用肥皂水和清水冲洗。 2、吸入雾滴者立即脱离现场至新鲜空气处，有症状者给吸氧。 3、发生吸入性肺炎时给抗生素防止继发感染。 三、现场柴油或油基泥浆的储存方式及地点 1、密闭罐装（通过罐顶呼吸阀与大气相通）； 2、泥浆罐（敞口）； 3、钻台面（散落的泥浆或清洁卫生用遗留）。 4、泥浆池等 四、泥浆的工作温度测定
现场油基泥浆的配置及维护措施
现场油基泥浆的配制及维护措施 为顺利完成钻井生产，保证泥浆性能稳定，对油基泥浆的现场配制和钻进过程中的维护提出以下几点建议： 一、油基泥浆现场配制方法: 1、按基础配方加一定量的柴油； 2、按基础配方加入HIEMUL（主乳化剂），循环剪切20-30分钟； 3、按基础配方加入HICOAT（辅乳化剂），循环剪切20-30分钟； 4、按基础配方加入HIRLF（润湿封堵剂），循环剪切20-30分钟； 5、按基础配方加入MOGEL（有机土），每袋控制在3分钟以上均匀加完；循环剪切20-30分钟； 6、按基础配方加入HIVIS（高温增粘剂），每袋控制在3分钟以上均匀加完。循环剪切20-30分钟； 7、按基础配方加入HIFLO（降滤失剂），循环剪切20-30分钟； 8、按基础配方加入LIM（储备碱），循环剪切20-30分钟； 9、按基础配方加入氯化钙盐水（浓度为28%），循环剪切60分钟； 10、按基础配方加入FL-1（氧化沥青），循环剪切20-30分钟； 配制新浆过程中，每一种处理剂的加料速度需控制在3-5分钟/袋（桶），需要通过混合漏斗高剪切加入；加完处理剂后一定要保证60分钟以上的剪切循环搅拌。 二、钻进过程中的泥浆的维护措施 目前钻井液的密度为 1.42g/cm3，而水平段页岩地层主要是靠钻井液密度平衡地层压力，但是该井存在渗漏情况，提承压较困难，只能是采用随钻堵漏浆钻进。然而过多的堵漏材料对处理剂的吸附严重，导致目前井浆中的乳化剂严重缺乏，所以现在急需补充井浆中的乳化剂含量。对后期的钻进过程中的钻井液的维护提出以下几点要求： 1、井浆的性能波动不能太大，提高密度的过程必须缓慢，每次密度的变化量不 能超过0.003g/cm3。加重晶石过程中要“少量多次“的加入，避免应加料过快导致井浆的局部密度过高，发生不必要的漏失。
油田钻井废泥浆的固化处理
浅谈油田钻井废泥浆的固化处理 摘要：油田钻井的生产过程中会产生大量的废泥浆，但此废弃物成分复杂，污染极大，在处理上有一定的难度，因此有效处理油田钻井废泥浆已成为如今的研究方向之一，而固化处理是一种有效而发展前景良好的方法之一，本文将针对这一问题进行一系列的讨论和讲述。关键词：油田钻井、废泥浆、固化、处理、讨论、 Abstract：There is a mass of mud disposal in the exploitation of the oilfield drilling，which is hard to dispose and would cause pollution heavily with its complicated constituents. Treating the mud disposal effectively has become one of the main points of scientific researches, therefore solidified treatment wins a place due to its brilliant prospect and efficiency. And this paper is going to discuss such a series of issues. Key words: oilfield drilling, mud disposal, solidified treatment, treat, discuss. 一、研究背景 1．1钻井废泥浆的来源 在石油和天然气的勘探开发钻井过程中，钻井泥浆是提高钻井效率的重要保障，在钻井过程中有着支护井帮、提升岩屑、冷却钻头的作用【3】。同时还起到了润滑钻具、提高钻速、防止井塌方和井漏、评价生产层等作用，是保证钻井工作顺利进行必不可少的物质。为了达到安全、快速的钻井目的，使用的钻井液类型及化学药品的种类、数量越来越多，由此不可避免地会产生大量废弃物。钻井固体废物包括钻井废泥浆和钻井过程中抽提上来的岩屑，其中的废弃泥浆是钻井废物中最大量者。钻井工艺对泥浆的要求越来越高，泥浆体系日益增多，配方也越来越复杂，一般都含有重金属、油类、碱和其他化合物【4】。泥浆循环过程中需不断地排除废渣和废浆，钻井结束后需全部排除，变为废浆。由于石油钻井的野外作业特征，施工现场所有的废弃物几乎全部排放积存于废泥浆储存坑内，最终形成了一种由粘土、加重材料、各种化学处理剂以及伴生的污水、油水、钻屑等组成的多相稳态胶体悬浮性的混合物。 1．2钻井废泥浆的组成及特点 目前，国内外使用的钻井液有水基钻井液(WBM)，油基钻井液(OBM)和合成基钻井液(SBM)三大判【5】。钻井泥浆体系可分为9大类，即：非分散泥浆；分散泥浆；钙处理泥浆；聚合物泥浆；低固相泥浆；饱和盐水泥浆；完井修井液；油基合成泥浆；空气、气雾、泡沫及充气泥浆。石油钻井废泥浆主要包含了钻井液、钻屑、以及各种作业产生的废液等，其组成成分如下：钻井液一主要来自三方面：其一是钻井过程中排放的废钻井液；其二是地面循环系统盛放的和为处理复杂情况储备的钻井液；其三是固井时水泥浆置换出来的钻井液。三者约占总废弃物的70％左右【6】。污染环境的主要成分是油类、盐类(尤其是氯离子)、杀菌剂、某些化学处理剂、重金属离子(如铜、镉、铬、锌及铅等)、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱类物质等【7、8】。 钻井废泥浆大多属于粘土——水分散体系——水基泥浆的范围，也有的属于油基或
油基泥浆钻井废弃物处理技术研究进展
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a21395096.html, 油基泥浆钻井废弃物处理技术研究进展 作者：李晓歌任宏洋 来源：《环境与发展》2018年第03期 摘要：油基泥浆钻井废弃物是石油天然气开发过程中的重要污染源。针对油基泥浆钻井废物的污染特征和环保要求，本文分析了脱干-生物降解、热蒸馏、热裂解、化学清洗、LRET、超临界萃取等不同处理技术的发展现状，并探讨了不同处理技术的应用前景和技术局限，提出应从资源化利用角度开展油基泥浆钻井废弃物处理技术研究。 关键词：油基泥浆；钻井废弃物；处理技术 中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0091-01 DOI：10.16647/https://www.wendangku.net/doc/a21395096.html,15-1369/X.2018.03.051 Abstract： Oil-based mud drilling waste is an important pollution in oil and natural gas development process. According to the pollution characteristics and environmental protection requirements， the effects of desorption-biodegradation， thermal-distillation， thermal-cracking，chemical cleaning， LRET and supercritical fluid extraction were analyzed， and then the application and technical limitations of different treatment technologies were described. It is proposed that oil-based mud drilling waste treatment technologies should be developed considering the perspective of resource utilization. Key words：Oil-based mud；Drilling waste；Treatment technology 在海上或陆地石油、天然气钻探开发过程中，常规水基泥浆常常不能很好地满足大斜度井、水敏感性地层、复杂地层、水平井等高难度钻井作业的要求，以油类为连续相的油基泥浆具有明显的优势。目前在我国新疆深井、超深井钻井工程，川、渝地区页岩气开发钻井工程中，油基钻井泥浆被广泛使用[1]。油基泥浆中含有大量的矿物油类基油，含量约为80%～90%。目前广泛使用的基油包括柴油、合成矿物油，钻井过程中随着泥浆循环，产生大量的废弃油基泥浆及含油岩屑等油基泥浆钻井废弃物，单井产生量约400 m3～800m3，成为困扰油气田开发过程生态环境保护的主要污染问题[2]。 1 油基钻井废物污染控制要求 世界各国对油基泥浆钻井废弃物的排放执行了严格的控制标准。美国联邦政府规定禁止排放油基钻井液，含柴油的钻屑和游离油均不允许排放。加拿大政府规定，禁止使用柴油配置油基泥浆，禁止排放整体废弃油基泥浆，并且规定处理后的废弃物中油含量不得大于2%。
散文精选之油基泥浆钻井废弃物处理技术研究进展
油基泥浆钻井废弃物处理技术研究进展 摘要：油基泥浆钻井废弃物是石油天然气开发过程中的重要污 染源。针对油基泥浆钻井废物的污染特征和环保要求，本文分析了 脱干-生物降解、热蒸馏、热裂解、化学清洗、lret、超临界萃取等不同处理技术的发展现状，并探讨了不同处理技术的应用前景和技术 局限，提出应从资源化利用角度开展油基泥浆钻井废弃物处理技术 研究。 关键词：油基泥浆；钻井废弃物；处理技术 中图分类号：x705文献标识码：a文章编号：2095-672x （2018）03-0091-01 doi：10.16647/https://www.wendangku.net/doc/a21395096.html,15-1369/x.2018.03.051 abstract： oil-based mud drilling waste is an important pollution in oil and natural gas development process. according to the pollution characteristics and environmental protection requirements， the effects of desorption-biodegradation， thermal-distillation， thermal-cracking，chemical cleaning， lret and supercritical fluid extraction were analyzed， and then the application and technical limitations of different treatment technologies were described. it is proposed that oil-based mud drilling waste treatment technologies should be developed considering the perspective of resource utilization. key words：oil-based mud；drilling waste；treatment technology 在海上或陆地石油、天然气钻探开发过程中，常规水基泥浆常 常不能很好地满足大斜度井、水敏感性地层、复杂地层、水平井等 高难度钻井作业的要求，以油类为连续相的油基泥浆具有明显的优势。目前在我国新疆深井、超深井钻井工程，川、渝地区页岩气开 发钻井工程中，油基钻井泥浆被广泛使用[1]。油基泥浆中含有大量 的矿物油类基油，含量约为80%～90%。目前广泛使用的基油包括 柴油、合成矿物油，钻井过程中随着泥浆循环，产生大量的废弃油 基泥浆及含油岩屑等油基泥浆钻井废弃物，单井产生量约400 m3～800m3，成为困扰油气田开发过程生态环境保护的主要污染问题[2]。 1 油基钻井废物污染控制要求