鉆井液固相的数学分析.docVIP

钻井液固相的数学分析 非加重钻井液的固相分析 1．连续相全部是水时，有Vl = 0.625（ρm－1） 【Vx(某种固相的百分数%)=(ρm-1)/(ρx-1)】 2．连续相中混有部分油时，有Vl = 0.625（ρm－1－ρoVo） 3．特殊情况下，当体系中的固相全部为重晶石时，有Vh = 0.3125（ρm－1） 式中：Vl—低密度固相的体积百分数，%； Vh—高密度固相的体积百分数，%； ρm—钻井液密度，g/cm3；【ρx—某种固相或加重剂的密度】 ρo—油的密度，一般取0.84 g/cm3； Vo—液相中油的体积百分数，%。 加重钻井液的固相分析 1．在非含油的淡水体系中，各固相组份有如下关系： Vs = Vl + Vh 式中：Vs—体系中总固相的体积分数，%； ρ水—水的密度，取1g/cm3； ρl—低密度固相的密度，一般取2.6g/cm3； ρh—加重材料的密度，g/cm3；其余同上。 2．加重钻井液体系中含有部分油相时的固相分析 式中符号意义同上。 3．含有可溶性盐的加重钻井液体系固相分析 式中：ρw—含有可溶性盐的钻井液体系中液相（滤液）的比重，g/cm3；一般采用下式计算： ρw = ρ水（1 + 1.94×10－6×〔Cl－〕0.95） 〔Cl－〕—滤液中Cl－的浓度，mg/l； Vw—含有可溶性盐的钻井液体系中水相的体积分数，%；可由下式确定： Vw = V水（1 + 5.88×10－8×〔Cl－〕1.2） V水—纯水的体积分数，现场采用蒸馏方式得到，%。 Vs = 1－Vw－Vo 注意：实际计算时，VS、VO、VWVW时，V水VW相应的也是百分数，采用小数计算时，得出的VW相应的也是小数。 钻井液体系中含有多种无机盐时固相含量的精确计算 1．含有多种无机盐时非加重体系的固相含量确定 fs = 1－Cf·fw－fo 2．含有多种无机盐时加重体系的固相含量确定 式中：fs—体系中固相体积分数，亦可作为总固相含量，%； Cf—校正系数， ρw—纯水的密度，取1.0 g/cm3； ρ—含有多种无机盐时水相的密度，可由实验或手册得到，g/cm3； Ww—含盐滤液中纯水的重量分数，%； fw—体系中纯水的体积分数，%； fo—体系中油的体积分数，%； fg—体系中低密度固相的体积分数，%； ρB—加重材料的密度， g/cm3； ρo—体系中油（一般按柴油计）的密度， g/cm3； ρm—钻井液体系的密度， g/cm3； ρg—低密度固相(钻屑)的密度，一般取2.6g/cm3； fB—体系中加重剂的体积分数，%； 保持或降低钻井液体系中的固相含量时所需冲稀液的体积 式中：Vd—所需的冲稀液量，m3； Vm—参加循环的钻井液量，m3； Sa—欲得到的低密度固相体积分数，%； Sd—所用冲稀液中的低密度固相体积分数，%； Sl—体系中的低密度固相体积分数，%； 现场置换泥浆时所配新浆密度的计算 式中：ρd—稀释液的密度，g/cm3； ρe—欲达到的循环钻井液密度，g/cm3； ρi—未稀释前的循环钻井液密度，g/cm3； ρc—钻屑的密度，g/cm3； Vi—未处理前的循环钻井液体积，m3； Vc—某一井段所产生的钻屑体积，m3； Vd—稀释（或置换）液的体积，m3； η—固控设备的分离效率，一般取0.6～0.8。 钻井液中固相含量可以用“体积分数（%）”或“单位体积重量（g/l）”表示，二者之间进行换算的关系式如下： 式中：Ws—利用固相含量测定仪测定钻井液固含时（按标准取20ml泥浆），烧灼后剩余固相的重量。可由天平称得，单位“克”。 Gs—换算后的固相含量，g/l。 如果量取任意体积的泥浆测定固相含量，则可由下式进行换算： 式中：VP—测定时所量取钻井液的体积，ml。 1．对于非加重钻井液，如果测得其固相的体积分数为m(v/v)，则可采用下式换算为“g/l”： 式中：ρl—低密度固相(钻屑)的密度，一般取2.5～2.7g/cm3(即2500～2700g/l)。 计算时，用测得的固相体积分数m直接乘以2500～2700g/l即为单位体积固相含量（g/l）。 2．对于加重钻井液，，符号意义同上。 注意上面所提及的“固相”为不可蒸发固相，含有可溶性盐类。 膨润土浆稀释公式 ； 式中：V—所需的加水量，ml，l