钻井液测试操作规程要点.docx

钻井液性能测试操作规程一）钻井液马氏漏斗粘度的测定该仪器适应于测定钻井液的相对粘度（与水比较）由于测得数据在很大程度 上受胶体和密度的影响，所测数据不能与旋转粘度计等有关仪器所测数据对比 该仪器由漏斗、筛网及接收器组成，是被测钻井液在一定温度下流出 946 毫升时 所用的时间一、主要技术参数1．筛底以下的漏斗容积1500cm32．漏斗锥体直径152mm3．漏斗锥体高度305mm4．管口长度50.8mm5．管口内径4.7mm6．筛网12目7．接收器946mL二、仪器的校正在温度为（21°C±3°C）时，注入1500mL清水，从漏斗中流出946mL清水的 时间为26±0.5s，其误差不得超过0.5s三、测定1. 测量钻井液的温度，用C表示2．手握漏斗，用手指堵住流出口，将新取的钻井液通过筛网注入洁净、干 燥直立的漏斗中，直到钻井液面与筛网底部平齐为止3. 保持漏斗垂直，移开手指的同时按动秒表，测量钻井液注满946mL所需 要时间4. 以s为单位记录马氏漏斗粘度，并以C为单位记录钻井液的温度四、操作注意事项1．样品温度对测定结果有影响，测定时要记录样品温度2．大的分散颗粒和气泡干扰测定，应避免大颗粒进入漏斗，防止气泡产生， 必要时加入消泡剂消泡。

3．液面的初始位置必须恰当，否则，由于液柱压力和惯性的影响可能会使 测定结果错误4．钻井液倒入漏斗后立即开始测定，如拖延时间过长，钻井液可能形成凝 胶，使测定结果出现正误差5．测定过程中尽可能使漏斗保持垂直二）钻井液密度的测定钻井液密度是指单位体积钻井液的质量单位为g/cm3或kg/ m3 通过用钻井液密度计来测定钻井液的密度钻井液密度计通常设计成臂梁一 端的钻井液杯和另一端的固定平衡锤及一个可沿刻度臂梁自由移动的游码来平 衡为使平衡准确，臂梁上装有水准泡（需要时可使用扩大量程的附件）一、仪器的校正1．量点的校正经常用淡水来校正仪器在21°C，淡水的密度值应是1.00 g/cm3用洁净的 淡水盛满钻井液杯，然后盖上盖子，使多余的水从盖子中心小孔溢出，擦去外面 的溢水，使密度计的刀口放在座支架上，将游码边线（一般是左边）对准刻度1.00 处，观察密度计是否平衡（水泡是否位于中央），如果不平衡则调节平衡圆柱内的 铅粒使其平衡，即水泡位于中央为止要求在试验前校正好，密度计的误差不大 于 0.012．加重（减重）的校正有时使用超重或泡沫钻井液钻井时，其密度超出测定范围，需要对密度计进 行加重或减重校正，其方法是用密度较大的液体或钻井液，首先在标准密度计称 重，然后根据需要将游码向左或向右移动0.3〜0.4，重新调节圆柱内的铅弹，使 其再平衡，这时被测液体的密度就等于密度计读数加上或减去校正时移动的格数（游码向左移动则为加，向右移动则为减）。

当不用加重或减重时，密度计即需校 正还原二、钻井液密度的测定1．将仪器底座放置在一个水平平面上2．测量钻井液的温度并记录在钻井液报表上3．将待测钻井液注入到洁净的钻井液杯中，倒出，再注入新的待测钻井液， 把杯盖放在注满钻井液的杯上，旋转杯盖至盖紧要保证一些钻井液从杯盖小孔 中溢出以便排出混入钻井液中的空气或天然气4．将杯盖压紧在钻井液杯上（堵住杯盖上的小孔），冲洗并擦净擦干杯和盖 的外部5．将臂梁放在底座的刀垫上，沿刻度移动游码使之平衡在水准泡位于中 心线下时即已达到平衡6．在靠近钻井液杯一边的游码边缘读取钻井液密度值使用扩大量程附件 时应做适当的校正7．记录钻井液密度值，精确到 0.01g/cm3三、操作注意事项1．钻井液密度与其温度有关，测定时应记录样品温度2．气泡使测定结果失真，测定前应小心搅拌样品，使气泡放出，向杯中注 入时也要小心，不要激起气泡，必要时可加入消泡剂3．放杯盖时应使钻井液杯保持水平，将杯盖沿杯口平滑推入，使空气全部 挤出三）钻井液流变参数的测定钻井液流变参数包括表观粘度、塑性粘度、动切应力（屈服值）、初切、终 切、流性指数（反应钻井液非牛顿性质的强弱，一般钻井液的 n 值小于 1，n 越 小则非牛顿性越强，触变性越大，钻井液的 n 值范围一般在 0.70~0.45 之间）、稠 度系数（反应钻井液的稀稠程度）、水眼粘度（极限高剪切粘度）、卡森动切力等。

以上参数可用范氏六速旋转粘度计测定ZNN-D6 型六速旋转粘度计：钻井液处于两个同心圆筒间的环形空间内，通 过变速传动外转筒以恒速旋转，外筒转通过被测液体作用于内筒上产生一个转 矩，使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度，依据牛顿定律，该转角的大小与 液体的粘度成正比，于是液体粘度的测量转为内筒转角的测量反应在刻度盘的 表针读数，通过计算即为钻井液粘度、切力测量部分由扭力弹簧组件、刻度盘 组件、内外筒组成，支架部分采用托架升降，不须停机即可换档，技术规格：粘度测量范围：对牛顿流体 0~300mPa.s对非牛顿流体 0~150mPa.s一、开机前的检查和校验1．接通电源，指示灯亮，检查仪器是否漏电2．检查仪器是否水平3．用手轻轻转动内筒 5 小格，检查仪器转动是否灵敏转动一小格来回摆 动5 次以上则为灵敏，不摆动则仪器不能使用，需检查修理4•夏日将仪器用3r/min或6r/min转动3min,冬天转动5min,同时检查仪 器运转是否正常，转速是否恒定5•用600r/min检查仪器是否摆动，外筒发生明显摆动时，可改变外筒卡口 方向和拧紧外筒6•以300r/min转动，检查刻度盘指针零位是否摆动，如指针不在零位，应根据仪器说明书进行校检合格。

二、测定1•仪器校验检查好后，将被测钻井液用漏斗粘度计筛网过滤，然后加温至 所需温度略高，加温同时进行搅拌10min以上在井场测量时，应尽可能减少取 样所耽搁的时间（如有可能应在5min内），且测量时的钻井液温度应尽可能接近 取样处的钻井液温度（温度差不要超过6°C）在报表上应注明取样位置2•将样品注入到样品杯内至刻度线处（350mL）,立即置于托盘上，上升托 盘使杯内液面刚好达到转筒刻度线处3•测量并记录钻井液的温度4•使转筒在600r/min转速下旋转，待表盘上的读数值恒定（所需时间取决 于钻井液的性能)后，读取并记录 600r/min 时表盘读值按相同方法分别测定 并记录 300r/min、200r/min、100r/min、6r/min、3r/min 时在表盘上的读值5. 将钻井液样品在600r/min下搅拌10s钟停止搅拌后将钻井液样品静置 10s钟，测定3r/min转速开始旋转后的最大读值，以Pa为单位计算初切力(10s 切力)6. 将钻井液样品在600r/min下搅拌10s,而后使其静置10min,测定3r/min 转速开始旋转后的最大读值，以Pa为单位计算终切力(10min切力)。

7. 测试完毕，关闭电源，松开托盘，移走样品杯8. 轻轻左旋卸下外转筒，逆时针方向旋转垂直向下用力取下内转筒(一般 不用取下内转筒，直接用清水毛刷清洗)9. 清洗仪器并擦干，上好内外筒三、计算初切(G10 s) =0.5 ① 3 (Pa)终切(G10 min) =0.5 ① 3 (Pa)表观粘度(AV) = 1/2 (0 600) (mPa.s)塑性粘度(PV) =0 600-0 300 (mPa.s)动切应力(YP)= (0 300-PV) /2 (Pa)假塑性流体：流性指数(n) =3.322lg (0600/0300) 稠度系数(K) =0.511[0 300/(511)n] (Pa.sn )水眼粘度(n^)={ 1.20(06001/2-01001/2)} 2 (mPa.s)卡森动切力(t c)={ 15.6(01001/2—06001/2)} 2X10-3 (Pa)四、注意事项1. 测量时旋转筒的刻线一定刚好被被测钻井液淹完切力测定是3r/min转 动时的最大值2. 注入样品量与测头浸泡深度必须严格控制，否则由于测头的“边界效应” 会使测定结果错误3. 需卸内外筒时，应轻轻卸下，切忌碰撞或用力过猛。

清洁内筒时用手指 堵住锥孔，以免赃物和液体进入腔内4．由于内外筒的间距很小，大的固相颗粒和较大的气泡会干扰测定，大量 小气泡的存在会使测定结果失真因此，在测定前要进行消泡，必要时可加入消 泡剂5．测定时必须是从高速到低速依次进行，不能颠倒对多数钻井液，特别 是触变性较大的钻井液，按不同次序测定的结果是不重复的四）钻井液中压失水测定钻井液的滤失性能和造壁性能的测定，对控制和处理钻井液是重要的由于 滤失性能受到钻井液中固相类型和含量以及它们间的物理化学作用的影响，同时 又受温度和压力的控制，因此，滤失性能分低温低压和高温高压的测定，而各自 需要不同的仪器和技术中压失水的测定用钻井液失水测定仪测定中压失水它 由一个筒状钻井液杯、支撑架、减压阀、滤液接收器构成一、仪器的主要技术参数1.钻井液杯：直径75.86〜76.86mm，过滤面积为45.8c m2 ±0.6 cm2,2．仪器的工作压力： 0.7MPa3. 钻井液杯的最大容量： 300~400 毫升4. 滤纸：直径90mm的Whatman NO.50, S&S NO.576或相当产品二、中压失水的测定程序1. 要确保钻井液杯内各部件,尤其是滤网清洁干燥,密封垫圈未变形或损 坏。

用手指堵住底部小孔,将钻井液样品注入钻井液杯中,使其液面在杯内刻线 处，按顺序迅速放入“0”型圈、滤纸、滤网和钻井液杯盖，并按顺时针方向旋 紧2. 调头将钻井液杯安装在支架上旋转90°卡紧，将干燥的量筒放在排出管 下面用于接收滤液关闭放压阀，开启压力，使压力达到690kPa±35 kPa，放压 入钻井液杯内，并保持压力稳定，钻井液杯加压的同时开始记时3. 当测量时间已到，随即取下量筒，切断中压气源4. 以mL为单位记录API滤失量当测量时间在7.5min时的失水量大于8mL 时，则用7.5min的失水量X2，即为该钻井液的失水量；当测量时间在7.5min 时的失水量小于8mL时，就继续测量至30min,由量筒内直接读出该钻井液的 失水量5．在确保内部压力全部被放掉的前提下，从支架上取下钻井液杯小心仔 细地拆开钻井液杯，倒掉钻井液并取下滤纸（不能损坏滤纸上的泥饼）用缓慢水 流冲洗滤纸上的滤饼6.以mm为单位，测量并记录滤饼的厚度，精确到0.1mm,注意7.5min测 量的滤饼厚度X2观察泥饼质量，用硬、软、韧、致密、坚固进行描述三、注意事项1. ZNS型钻井液失水量测定仪属气压失水仪，由于压出滤液较少，故一般 不必校正。

当发现仪器有问题，可以进行修理2. 滤液接收器（量筒）为记量器具，必须按规定送检五）水、油和固相含量的测定钻井液固相测定仪是用来分离和测定水基钻井液样品中水、油和固相体积的 仪器在蒸馏器内加热已知体积的水基钻井液样品，使液相组份蒸发，而后使之 冷凝并收集在带刻度的接收器内液体体积直接从接收器中油相和水相的读值确 定总固相体积（悬浮的和溶解的）从差值（样品总体积－液相体积）得到由于 任何溶解的固相物都将留在蒸馏器内，所以必须经过计算才能确定悬浮固相体 积低比重固相和加重材料的相对体积 同样可以计算得到了解固相浓度和组 成是水基钻井液粘度和失水控制的基础一、仪器的结构1. 加热部件：具有足够的功率以便使在15min内将样品温度升至液相蒸发 温度以上，而不使固相溢出2. 样品杯： 20mL 或 1。