钻井液性能及其测试.pptVIP

ZNS型泥浆失水量仪该仪器是将泥浆用惰性气体（二氧化碳、氮气或压缩空气）加压的情况下，测量泥浆的失水量。当泥浆在0.69MPa压力的作用下，30分钟内通过截面为45.6±0.5㎝2过滤面渗透出的水量，以毫升表示。同时，可以测得泥浆失水后泥饼的厚度，以毫米表示.按逆时针方向缓缓旋转放空阀5手柄，同时观察压力表指示。当压力表稍有下降或听见泥浆杯有进气声响时，即停止旋转放空阀手柄，微调减压阀3手柄，使压力表指示为0.69MPa，泥浆杯内保持0.69MPa的恒定状态，当见到第一滴滤液开始记时。滤饼质量评价滤饼质量评价光滑性：将滤饼放在一平面上，用手指触摸，如果滤饼薄而光滑，并无有砂子的感觉则光滑性好，否则，光滑性不好。坚实性：将滤饼放在一容器里，并装入水或柴油，放置24小时，观察其破坏滤饼的程度，如果滤饼经过浸泡而松散或消失，证明坚实性较差，否则，则好。韧性：将滤饼放在一立方形物品(桌面)边缘，向下折90°，如果滤饼无明显断裂，证明韧性较好，否则较差。四、钻井液的pH值和碱度钻井液的pH值通常用钻井液滤液的pH值表示钻井液的酸碱性。由于酸碱性的强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关，因此会在很大程度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数。松科1井，470m处井口泥浆，pH为6.5，失水量为18ml；加入0.5%KOH后，pH为10.5，失水量为14.4ml。右图表示经预水化的膨润土基浆(其中膨润土含量为57.1kg/m3)的表现粘度随pH值的变化。由图可知，当pH值大于9时，表现粘度随pH值升高而剧增。其原因是当pH值升高时，会有更多OH-被吸附在粘土晶层的表而，进一步增强表面所带的负电性，从而在剪切作用下使粘土更容易水化分散。在实际应用中，大多数钻井液的pH值要求控制在8～11之间，即维持一个较弱的碱性环境。这主要是由于有以下几方面的原因：可减轻对钻具的腐蚀；可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏；可抑制钻井液中钙、镁盐的溶解；有相当多的处理剂需要在碱性介质个才能充分发挥其效能．如丹宁类、褐煤类和木质素磺酸盐类处理剂。烧碱（即工业用NaOH）是调节钻井液pH值的主要添加剂，有时也使用纯碱和石灰。在常温下，它们的水溶液具有如下的pH值：10%NaOH溶液，pH＝12.9；10%Na2CO3溶液，pH＝11.1；饱和Ca(OH)2溶液，pH＝12.1。通常使用pH试纸测量钻井液的pH值，如要求的精度较高时，可使用pH计。五、钻井液含砂量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74微米的砂粒占钻井液总体积的百分数。在现场应用中，该数值越小越好，一般要求控制在0.5％以下。这是由于含砂量过大会对钻井过程造成以下危害：使钻井液密度增大，对提高钻速不利；使形成的泥饼松软，导致滤失量增大，不利于井壁稳定，并影响固井质量；泥饼中级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；增加对钻头和钻具的磨损，缩短其使用寿命。降低钻井液含砂量量有效的方法，是充分利用振动筛、除砂器、除泥器等设备，对钻井液的固相含量进行有效的控制。含砂量的测量钻井液性能及其测试蔡记华钻井液常规性能包括：密度、流变性（漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力等）、滤失造壁性（滤失量、滤饼厚度、滤饼性能等）、pH值、含砂量、固相含量等。钻井液的密度是指每单位体积钻井液的质量，常用g/cm3(或kg/m3)表示。在钻井工程上，钻井液密度和泥浆比重(Mudweight)是两个等同的术语。其英制单位通常为lbm/ga1(即磅/加仑，或写做ppg)，1g/cm3等于8.331bm/ga1。钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护油气层的一个十分重要的参数。通过钻井液密度的变化，可调节钻井液在井筒内的静液柱压力，以平衡地层孔隙压力时亦用于平衡地层构造应力，以避免井塌的发生。钻井液密度与安全密度窗口一、钻井液密度安全密度窗口（△P）井漏井喷复杂情况坍塌钻具厚泥饼卡钻安全密度窗口：安全钻进时的泥浆密度范围井眼形成后，地应力在井壁上的二次分布所产生的指向井内引起井壁岩石向井内移动的应力，称为井壁（地层）坍塌应力P塌。P塌一旦产生（P塌≥0），井壁岩石必然逐渐掉（挤）入井中（垮塌）。钻井过程中P塌可以（也只能）用井内泥浆液柱压力来有效地平衡，P泥≥P塌时则井壁保持稳定；P泥＜P塌时，则发生井塌。坍塌压力P塌和泥浆压力P泥除了P塌之外，裸眼井段还有地层流体压力（P地）和地层破裂压力P破（P漏）等两个地层压力。钻进过程中，我们人为施加的是泥浆压力P泥。01当P泥＞P破（P漏）则发生井漏；P泥＜P地时，则发生井涌或井喷。02泥浆压力P泥和破裂压力