鉆井液常規(guī)性能測(cè)試

1、中國(guó)石油大學(xué)（華東）油田化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：石工1412學(xué)號(hào):姓名：教師：范鵬同組者：_實(shí)驗(yàn)日期：2016.9.28實(shí)驗(yàn)一、鉆井液常規(guī)性能測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用方法以及鉆井液表觀粘度、塑性粘度和動(dòng)切力的測(cè)定和計(jì)算方法；2、掌握靜濾失儀的使用方法以及鉆井液濾失量、pH值和泥餅厚度的測(cè)定方法；3、掌握鉆井液膨潤(rùn)土含量的實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)定方法；4、掌握鉆井液密度的測(cè)定方法；5、掌握鉆井液漏斗粘度的測(cè)定方法；二、實(shí)驗(yàn)裝置鉆井液：400ml高速攪拌機(jī)六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)打氣筒失水儀濾紙量筒秒表鋼板尺PH試紙亞甲基蘭溶液酸式滴定管玻璃棒三、實(shí)驗(yàn)步驟1、用高速攪拌器高速攪拌鉆井液10min。2

2、、使用六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定并計(jì)算鉆井液表觀粘度、塑性粘度和動(dòng)切力；3、使用打氣筒濾失儀測(cè)定鉆井液濾失量、泥餅厚度和pH值；4、測(cè)定并計(jì)算鉆井液膨潤(rùn)土含量；5、學(xué)習(xí)并掌握測(cè)定鉆井液密度的方法；6、學(xué)習(xí)并掌握測(cè)定鉆井液漏斗粘度的方法。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1 .數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)一鉆井液的常規(guī)性能測(cè)試數(shù)據(jù)記錄處理表項(xiàng)目600300濾失里ml泥餅厚度mmPHV漿mlV亞ml數(shù)據(jù)12714.5x22.0x292.05.6實(shí)驗(yàn)二無(wú)機(jī)電解質(zhì)對(duì)鉆井液的污染及調(diào)整項(xiàng)目600300濾失里ml泥餅厚度mmPH基漿12714.5x22.0x29基漿+0.75g/400mlCaCl2161241.0x24.5x28污染實(shí)驗(yàn)數(shù)

3、據(jù)班級(jí)匯總表加量組別600300濾失里ml0.251/2161240.00.503/4181562.00.755/6191482.01.007/8161290.01.259/10141096.0基漿一11732.02 .數(shù)據(jù)處理本組實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)處理結(jié)果：表面粘度AV=0.5x600=0.5x12=6mPa.s塑性粘度PV=D600-300=12-7=5mPa.s動(dòng)切力YP=0.511x(2x300-600)=1.022Pa工人V甲0.01100V甲鉆井液膨潤(rùn)土含量=-XWX1000=14.3XV泥70V泥=14.3X562=40.04g/l(1)基漿:表面粘度AV=0.5x600=0.5x11

4、=5.5mPa.s塑性粘度PV=D600-300=11-7=4mPa.s動(dòng)切力YP=0.511x(2x300-600)=1.533Pa(2)加量0.25g/100mlCaCl2泥漿：表面粘度AV=0.5x600=0.5x16=8mPa.s塑性粘度PV=D600-300=16-12=4mPa.s動(dòng)切力YP=0.511x(2x300-600)=4.088Pa(3)加量0.50g/100mlCaCl2泥漿：表面粘度AV=0.5x600=0.5x18=9mPa.s塑性粘度PV=cD600-300=18-15=3mPa.s動(dòng)切力YP=0.511x(2x300-600)=6.132Pa(4)加量0.75g

5、/100mlCaCl2泥漿：表面粘度AV=0.5x600=0.5x19=9.5mPa.s塑性粘度PV=cD600-300=19-14=5mPa.s動(dòng)切力YP=0.511x(2x300-600)=4.599Pa(5)加量1.00g/100mlCaCl2泥漿：表面粘度AV=0.5x600=0.5x16=8mPa.s塑性粘度PV=cD600-300=16-12=4mPa.s動(dòng)切力YP=0.511x(2x300-600)=4.088Pa(6)力口量1.25g/100mlCaCl2泥漿：表面粘度AV=0.5x600=0.5x14=7mPa.s塑性粘度PV=D600-300=14-10=4mPa.s動(dòng)切力

6、YP=0.511x(2x300-600)=3.066Pa由以上所得數(shù)據(jù)整理成表如下:加量/g/mlAV/mPa.sYP/PaFL/ml05.51.53332.00.2584.08840.00.5096.13262.00.759.54.59982.01.0084.08890.01.2573.06696.0作圖如下：1.AVCaCl2加量關(guān)系曲線:CaCl2/%2 .YPCaCl2加量關(guān)系曲線：CaCl2/%3 .FLCaCl2加量關(guān)系曲線：CaCl2/%將ACaCl2加量關(guān)系曲線，YPCaCl2加量關(guān)系曲線，F(xiàn)LCaCl2加量關(guān)系曲線放在一起表示趨勢(shì)變化關(guān)系，如下：YP-AVFL3.現(xiàn)象解釋?zhuān)篊

7、aCl2能夠大量溶于水中，且其溶解度隨著溫度的增加而增加。從整個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，隨著CaCl2加入量的逐漸增大，泥漿的表面粘度AV動(dòng)切力PY,都呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，而濾失量FL則呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。鉆井液鈣侵后，原來(lái)的鈉質(zhì)土變成了鈣質(zhì)土，其臨界電位降低，水化膜變薄，粘土顆粒間形成或增強(qiáng)絮凝結(jié)構(gòu)。從而導(dǎo)致鉆井液粘度、切力上升、失水增大。當(dāng)鈣侵到一定程度后，粘土顆粒繼續(xù)變粗而沉淀，此時(shí)粘土分散度明顯降低，使粘度、切力轉(zhuǎn)而下降，失水繼續(xù)增大。從而鉆井液性能的變化趨勢(shì)就如上圖所示。五、思考題1 .鉆井液的粘度測(cè)定前，為什么通常都需要使用高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌？答：保證鉆井液在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的均勻性，防止

8、產(chǎn)生沉淀，穩(wěn)定鉆井液性能。2 .使用六速旋轉(zhuǎn)粘度儀測(cè)得的表觀粘度和馬氏漏斗粘度有沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系？為什么？答：六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)筒轉(zhuǎn)角測(cè)量粘度，而馬氏漏斗粘度計(jì)是通過(guò)在重力作用下從一個(gè)固定的型漏斗中自由流出所需時(shí)間來(lái)測(cè)量粘度，兩者從不同角度測(cè)量了粘度，存在一定的關(guān)系。3、靜濾失量測(cè)定時(shí)，要求先準(zhǔn)備好工作壓力，然后再倒入鉆井液后迅速加壓測(cè)量，請(qǐng)結(jié)合靜濾失方程進(jìn)行解釋。?答：從靜慮失方程：qFL=A匯?變;1/2可以看出，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果壓差改變，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果。所以需要事先準(zhǔn)備好工作壓力，再倒入鉆井液加壓測(cè)量，有利于使慮失壓力保持不變。以防止實(shí)驗(yàn)造成誤差。4、未知成分的鉆井液，測(cè)定膨潤(rùn)土含量

9、時(shí)，需要使用氧化劑以減少實(shí)驗(yàn)誤差，為什么？答：未知成分的鉆井液中可能有一些有機(jī)處理劑，這樣做可以防止這些有機(jī)處理劑與亞甲基蘭發(fā)生反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成誤差，使用氧化劑可以減少有機(jī)處理劑對(duì)亞甲基蘭的影響。5、分析膨潤(rùn)土含量的計(jì)算公式，在不考慮測(cè)量誤差的前提下，指出該公式可能產(chǎn)生誤差的主要原因。人曰V甲0.01100V甲,答:鉆井液膨潤(rùn)土含量=-X100X1000=14.3X,實(shí)驗(yàn)中加入亞甲基蘭過(guò)快,V泥70V泥導(dǎo)致記錄的亞甲基蘭的體積比實(shí)際大，出現(xiàn)誤差；或者鉆井液中有一些物質(zhì)與亞甲基蘭反應(yīng)，導(dǎo)致使用的亞甲基藍(lán)的體積與實(shí)際不同，出現(xiàn)誤差。6、測(cè)定鉆井液膨潤(rùn)土含量時(shí)，首次出現(xiàn)綠蘭色圈后，繼續(xù)旋搖色圈可能會(huì)消失，為什么？答：因?yàn)槟酀{體系可能分布不均勻，粘土中水化后帶負(fù)電的可交換陽(yáng)離子沒(méi)有完全消耗帶正電荷的染色離子，所以出現(xiàn)綠蘭色圈，而再攪拌兩分鐘后由于進(jìn)一步與粘土離子結(jié)合使溶液中沒(méi)有游離的亞甲基蘭，綠蘭