鑽井液效能評價測試

2021-06-22 11:57:31 字數 3469 閱讀 8686

測試方法

通過實驗:1)掌握鑽井液基本效能指標及其測定方法;2)掌握常規鑽井液效能測定儀器使用方法;理解鑽井液效能對鑽井作業的影響。

1、比重、流變引數(漏斗粘度、表觀粘度、塑性粘度、動切力、靜切力、流行指數和稠度係數)、失水造壁(失水量、泥餅)等主要效能的測定儀器結構原理及操作方法。

2、比重、粘度、切力、失水量等效能測定。

天平、d90-1型電動攪拌機、gj-1型高速攪拌機、量具、不鏽鋼尺、秒錶、1002泥漿比重秤、1006型泥漿粘度計(漏斗粘度計)、znn-d6型電動六速旋轉粘度計、sd型多聯中壓濾失儀、ggs71-b型高溫高壓濾失儀、xgrl-4a型高溫滾子加熱爐、定性濾紙等。

膨潤土粉、碳酸鈉(na2co3)

1、儀器:1002型泥漿比重秤(液體密度計)

2、測定步驟

校正比重秤:先在泥漿杯中裝滿清水,蓋好杯蓋,將蓋上及周圍溢位的清水擦乾後,再將比重秤橫樑置於支架上,移動遊碼至比重為1.00的刻度處。

如水平泡位於中間,則儀器是準確的;否則應調整調重管內的鉛屑,使水平泡處於正中位置。

泥漿比重的測定:將校準好的比重秤擦乾,把待測泥漿注入泥漿杯中,加蓋並將溢位的泥漿擦乾,然後將其置於支架上。移動遊碼,使水平泡處於中間位置,此時讀出橫樑上的刻度值(精確到0.

01)便是所測泥漿的比重(單位g/cm3)。

測定結束後,將泥漿杯中的泥漿倒出,洗淨,擦乾放置,不應把橫樑長期置於支架上。

(1)儀器:馬氏漏斗

(2)測定步驟

將漏斗垂直,用左手握緊漏斗,並用手指堵住漏斗下部的流出口,將新取的鑽井液樣品經篩網注入乾淨並直立的漏斗中,直到鑽井液樣品液面達到篩網底部為止。(倒入漏斗中的鑽井液必須要有1500ml,否則會影響漏斗粘度)

移開手指並同時啟動秒錶,測量鑽井液流至量杯中的946毫公升(一夸脫)刻度線所需要的時間。

以秒為單位記錄馬氏漏斗粘度。

(3)儀器校正

由於漏斗粘度是泥漿相對水的粘度,在使用前應對粘度進行校正。校正的方法是用漏斗粘度計測量清水的粘度。清水標準的漏斗粘度為26s。誤差在±1秒內,泥漿的實際粘度應根據下列公式校正:

如果誤差超過±1秒,該漏斗粘度計應停止使用。

(1)儀器:znn—d6六速旋轉粘度計

(2)工作原理

電機經傳動裝置帶動外筒恆速旋轉,借助於被測液體的粘滯性作用於內筒一定的矩,帶動與扭力彈簧相連的內筒旋轉乙個角度。該轉角的大小與液體的粘性成正比。於是,液體粘度的測量轉換為內筒轉角的測量。

(3)測定步驟

將剛攪拌好的泥漿倒入樣品杯刻度線處(350毫公升)立即放置在托盤上,上公升托盤使液面至外筒刻度線外,擰緊手輪,固定托盤。

迅速從高速到低速進行測量,待刻度盤讀數穩定後分別記錄、、、、、的讀數。

上述測定完成後,用600轉/分的轉速將杯中泥漿攪拌10秒,靜置10秒後,開始用3轉/分測量,讀出刻度盤的最大值。重新攪拌後,靜置10分鐘,同樣以3轉/分測量,小心的讀出刻度盤的最大值。

計算流變引數:

表觀粘度mpa.s)

塑性粘度mpa.s)

動切力pa)

流性指數: n= 3.322

稠度係數pa.sn)

靜切力(初切): =0.511× (pa)

靜切力(終切): =0.511× (pa)

(1)儀器:sd型多聯中壓濾失儀

(2)原理:泥漿失水量的測定是按美國石油學會標準(api)進行的,即在0.69mpa的氣體壓力下,記錄30分鐘時的失水量。

(3)測定步驟

a) 用左手拿住泥漿杯,用食指堵住泥漿杯的氣接頭小孔,倒入被測泥漿,高度以低於密封圈2~3公釐為最好,放好密封圈,鋪平一張濾紙,擰緊泥漿杯蓋,然後將泥漿杯連線在三通接頭上,將20ml量筒放在泥漿杯下面,對準出液孔。

b) 開啟氣源,使壓力表指示保持在0.69mpa,開啟氮氣源,開始計時。

c) 當測量時間在7.5分鐘時,如果失水量小於8毫公升,可繼續測量至30分鐘,如果失水量大於8毫公升,則用7.5分鐘的失水量乘以2作為泥漿30分鐘的失水量。

大多說情況下,都測定7.5min後鑽井液的濾失量,其結果乘2。

d) 當測量時間到時,隨意取下量筒,關閉氣源,放出餘氣。待泥漿杯中的空氣放盡後,取下泥漿杯並倒轉後擰開杯蓋,取出濾紙,洗掉泥餅上的浮層,用不鏽鋼尺測量其厚度,並觀察泥餅的特徵,記錄結果。

(1)設計**,記錄原始資料

常溫效能測定結果

(2)繪製所測泥漿的流變曲線

(3)描述泥餅的特徵

(4)討論鑽井液效能與鑽井作業的關係,分析各種效能對實現安全快速鑽進所起的作用及影響,怎樣調控鑽井液效能?

當鑽井液常溫效能測定完之後,我們需要測定鑽井液的高溫高壓效能。這時我們需要把漿液根據所要測定的溫度及時間,放進xgrl-4a型高溫滾子加熱爐進行滾動。滾動過後測其六速及高溫高壓濾失。

(1)儀器:ggs71-b型高溫高壓濾失儀

高溫高壓濾失儀是一種摸擬深井(高溫高壓)下鑽井液和水泥漿的濾失量,並同時可製取在高溫高壓狀態下,濾失後形成的濾餅。是按照美國石油協會(api)規範製造,具有精度高,重複誤差小,操作簡單,測試資料準確等特點。廣泛使用於各油田、科研院所、實驗室等部門。

(2)儀器結構

、主體:由底座、立柱、加熱系統等組成,是儀器的主體元件。

b、三通元件:用來連線輸氣管和連通閥桿。可放掉管匯系統內餘氣。

c、漿杯:容量為500ml,耐腐蝕的不鏽鋼容器。

d、回壓接收器元件:是用來接收濾液,調節接收器內壓力用。

上下漿杯結構圖

上下杯蓋的區別:下杯蓋是帶有密封圈和濾網,而上杯蓋則是沒有濾網的。

下杯蓋示意圖:

裝入漿液後漿杯示意圖:

使用結構圖

(3)儀器的操作

a、預熱。將加熱套和相應電壓電源接通,將溫度計插入溫度計孔。將加溫套加熱至比選定的測量溫度高10f(6℃),在整個測試過程中用恆溫器保持溫度恆定。

b、裝入樣品前,先檢查兩連通閥桿是否通暢,「o」型圈是否受損

c、先將上杯蓋放入漿杯,六個螺絲對角上緊,將閥杆上緊。否則,倒入鑽井液後會漏液。

d、將樣品攪拌10min裝入漿杯,注意樣品液面不要超過離杯上端1.5in(3.81mm)處,不能超過刻度線。

放上「o」型圈及濾紙,上好下杯蓋及連通閥桿。然後將漿杯倒立,放入高溫高壓濾失儀加熱套內,用扳手將漿杯轉一圈,固定好,將溫度計插入溫度計孔中。

e、將加壓管匯與上、下兩連通閥桿連線,並將其銷住。在氣閥關閉狀態下將上、下管匯施加0.7mpa的壓力,將回壓接受器通氣排水。

然後逆時針旋轉90℃開啟上端連通閥桿,通入氣壓,大概10s後關閉上端氣閥,並加溫至選定的溫度。樣品在杯中加熱的時間不應超過1h。

f、當溫度達到設定的溫度時,將上端氣壓加至4.2mpa,開啟上、下端連通閥桿,計時開始測量30min的濾失量。在30 min的整個測量過程中,保持預先設定的溫度(±3℃),收集濾液。

在測量過程中使下端壓力保持在0.7mpa的壓力,若下端回壓超過0.7mpa,洩放回壓接收器中的一些濾液,以放掉一些回壓。

記下測量溫度和壓力下的濾液體積的毫公升數。

g、在測量結束後,先關電源,再關閉總氮氣閥,然後關閉上下兩連通閥桿,放掉管線和壓力調節器中的氣壓,拔掉「t」型銷。

常用鑽井液材料

膨潤土類 一 組成 膨潤土是岩漿巖或變質岩中矽酸鹽礦物 如長石 風化沉積形成的,其組成為1 粘土礦物 蒙脫石 高嶺石 伊利石和海泡石,鑽井用膨潤土主要粘土礦物為蒙脫石,含量在70 以上。2 砂子 石膏 石英 長石 雲母 氧化鐵等含量越小越好。3 染色物 木屑 樹葉及腐質物起染色作用,膨潤土有紅色 黃...

鑽井液技術總結

延長石油油氣勘探公司 井別井型 鑽井作業隊 泥漿工程師 年月日資料填寫要求 1 資料取全取準真實 2 列印裝訂書面整潔 3 嚴禁弄虛作假 4 完井七日內上交鑽井工程部技術科 目錄一 本井簡況 1 二 鑽井液分段效能 2 三 電測前鑽井液效能及處理情況 4 四 井徑 每二十五公尺記錄一次 5 五 下套...

鑽井液效能指標與鑽井工作的關係

鑽井液效能指標與鑽井工作的關係鑽井液密度與鑽井的關係密度過大有以下害處 1 損害油氣層 2 降低鑽井速度 3 過大壓差造成壓差卡鑽 4 易憋漏地層 5 易引起過高的粘切 6 多消耗鑽井液材料及動力 7 抗汙染能力下降。密度過低則容易發生井噴 井塌 尤其是負壓鑽井 縮徑 對塑性地層,如較純的 粘土 鹽...