钻井液固含及其控制详解.ppt

五、固相控制方法 　 化学方法还可用于清除钻井液中过量的膨润土。由于膨润土的最大粒径在 5 μm 左右，而离心机一般只能清除粒径 6 μm 以上的颗粒，因此用机械方法无法降低钻井液中膨润土的含量。显然，在这种情况下，化学絮凝应安排在钻井液通过所有固控设备之后进行。 钻井液工艺原理电子教案—第八章 （1）絮凝剂 定义：通过桥连吸附将一些细颗粒聚结在一起的化学物质。 钻井液工艺原理电子教案—第八章 类型： 全絮凝剂：即絮凝有用固相又絮凝无用固相 选择性絮凝剂：只絮凝无用固相 钻井液工艺原理电子教案—第八章 全絮凝作用 选择性絮凝作用 膨润土 （负电） 钻屑 （不带电或少量负电） 吸附 吸附 吸附 不吸附 PAM HPAM 絮凝机理： 钻井液工艺原理电子教案—第八章 钻井液工艺原理电子教案—第八章 絮凝过程：吸附→架桥→蜷曲→絮凝成团 CPAM含有阳离子链节和非离子链节，比PAM、HPAM具有更好的絮凝作用。 钻井液工艺原理电子教案—第八章 4、影性絮凝作用的主要因素 （1）相对分子质量 （3）浓度 饱和吸附量的一半 （4）pH HPAM作为絮凝剂的pH为7-8 （2）水解度 分子量＞3×106 α= 30% 五、固相控制方法 （4）沉降法 在钻井液粘切较高时，效率低。 上一内容 下一内容 回主目录 返回 钻井液工艺原理电子教案—第八章 钻井液工艺原理电子教案 钻井液固含及其控制 本章要点： 掌握钻井液固相控制的重要性、基本原理与工艺。 第一节 钻井液含砂量及其测定 一、钻井液含砂量 二、钻井要求： 钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛网，即粒径大于74μm的砂粒占钻井液总体积的百分数。 钻井液含砂量越小越好，一般要求控制在0.5%以下。 含砂量过大会对钻井过程造成以下危害： （1）使钻井液密度增大，对提高钻速不利。 （2）形成的泥饼松软，滤失量大，不利于井壁稳定，影响固井质量。 （3）泥饼中粗砂粒含量过高会使泥饼的摩擦系数增大，容易造成压差卡钻。 （4）增加对钻头和钻具的磨损，缩短使用寿命。 三、含砂量控制方法 充分利用震动筛和除砂器等固控设备。 1、测量仪器 钻井液含砂量用一种专门设计的含砂量测定仪进行测定。该仪器由一个带刻度的类似于离心试管的玻璃容器和一个带漏斗的筛网筒组成，所用筛网为200目。 四、含砂量测量 2、测量方法 （1）将一定体积的钻井液注入玻璃容器中，然后注入清水至刻度线。 （2）用力振荡后将容器中的流体倒入筛网筒过筛．然后将漏斗套在筛网筒上反转，漏斗嘴插入玻璃容器。 （3）将不能通过筛网的砂粒用清水冲入玻璃容器中，待砂粒全部沉淀后读出体积刻度，由下式求出钻井液含砂量N： 本节完 第二节 钻井液中膨润土含量 膨润土作为钻井液造浆材料，在提粘切、降滤失等方面起着重要作用，但其用量又不易过大，因此，在钻井液中必须保持适宜的膨润土含量。 膨润土含量测定原理：使用亚甲基蓝法测出钻井液的阳离子交换容量(CEC)，然后通过计算确定钻井液中膨润土的含量。 1、试验步骤 （1）用不带针头的注射器量取1mL钻井液，放入适当大小的锥形瓶中，加入10mL水稀释。为消除有机处理剂的干扰，加入15mL3%的H2O2和0.5mL浓度为2.5M的释H2S04，缓缓煮拂10min，然后用水稀释到50mL。 (2) 以每次0.5mL亚甲基蓝标准溶液（0.01M）加入到锥形瓶中，然后旋摇30s，在固体悬浮的状态下，用搅拌棒取一滴液体放在滤纸上，观察染色的钻井液固相周围有无兰色环出现，若无兰色环出现，重复以上操作。一旦发现兰色环，摇荡锥形瓶2min，再放1滴在滤纸上，如色圈仍不消失，即达到滴定终点，如图1-5所示。此时，所消耗的亚甲基蓝标准溶液的毫升数即为钻井液的阳离子交换容量(CEC)。 亚甲基蓝滴定终点的点滴试验 2、膨润土含量计算 本节完 第三节 钻井液固相含量 一、钻井液固相含量：钻井液中全部固相体积占钻井液总体积的百分数。 固相含量的高低以及这些固相颗粒的类型、尺寸和性质均对钻井时的井下安全、钻井速度及油气层损害程度等有直接的影响。因此，在钻井过程中必须对其进行有效的控制。 二、钻井液中固相的类型 2、按用途分类 有用固相：配浆粘土、加重材料。 无用固相：钻屑。 1、根据其性质不同分类 活性固相：容易发生水化作用的固相，如膨润土。 惰性固相：水化作用弱的固相，如钻屑和重晶石。 3. 按固相粒度分类 根据美国石油学会( API)规定的标准，可将钻井液中的固相按粒度大小分为三大类 ： (1) 粘土（或称胶粒）：粒径 2 μm (2) 泥: 粒径