水基钻井液配制及API失水的测定
钻井液高温高压滤失性测定08

实验8 钻井液高温高压滤失性测定一、实验目的1.掌握钻井液高温高压滤失的测量方法;2.了解温度压力对钻井液造壁性的影响.二、实验仪器设备及药品42型高温高压失水仪,高速搅拌器,高压气源(氮气或空气),秒表,钢板尺,高温高压滤纸,20ml量筒,钻井液200ml。
三、实验步骤1.打开仪器箱取出失水仪,接好减压阀管线并与气源相连,将金属温度表插入加热套,接同电源,调节好控温旋纽,预热加热套。
2.将被测钻井液在高速搅拌器上搅拌1分钟。
3.向钻井液杯内装钻井液。
松开钻井液杯上的固定螺钉,取出钻井液杯盖,拧紧钻井液杯盖上的连通阀杆,按顺序放入密封圈、滤纸、过滤筛网、密封圈,然后装上钻井液杯盖,用内六角扳手拧紧固定螺钉,将搅拌好的钻井液倒入杯中,不宜太多,大约离密封圈20毫米左右,以免钻井液在加热时因体积膨胀堵死钻井液杯盖小孔。
放入密封圈、滤纸、过滤筛网、密封圈、盖上钻井液杯盖,并拧紧固定螺钉。
关闭上下阀杆。
4.将钻井液杯放入加热器内,转动钻井液杯,插入加热套内的固定销子,同时把金属温度计插入到杯内。
观察温度上升情况,在加热钻井液的同时,把减压阀组件和回压接收器组件装到钻井液杯的上下阀杆上。
插入锁紧插销,关闭防气阀及排水阀。
5.打开气瓶,顺时针转动减压阀手柄,使输出压力为0.7MPa,顺时针转动回压接受器减压阀手柄,输出压力为0.7MPa,将上连通阀杆逆时针转动1/4圈,打开进气阀.(注意:下连通阀杆不用打开)。
6.观察温度表是否已到实验温度,若已到,增加工作压力到4.2 MPa,回压压力仍为0.7 MPa,顺时针方向转动下连通阀杆1/4圈,排水处放一量筒,启动秒表记时,此时回压压力慢慢会上升,如果压力过高,打开排放阀卸压(注意:回压压力不应超过 1 Mpa)。
测量30分钟后,测得的滤失量再乘以2,就是该钻井液的滤失量。
7.实验结束后,关闭上下阀杆,退出减压阀及回压接受器减压阀手柄,打开放空阀把剩余的压力放掉。
钻井液的滤失性

第二节
钻井液滤失量的测定 及其影响因素
f sc KA ( 1)P f sm
2
二、钻井液静滤失量的影响因素
V f dV f
Vf 2
2
dt
Cc KA ( 1)Pt Cm
2
f sc V f A 2 Kp f 1 sm
t
第二节
钻井液滤失量的测定 及其影响因素
第二节
钻井液滤失量的测定 及其影响因素
一、滤失量的测定
第二节
钻井液滤失量的测定 及其影响因素
一、滤失量的测定
2、高温高压滤失量测定仪(HTHP Filter Press)
国内使用的主要是模拟Baroid公司GGS-42型, 实验条件为:3.5MPa压差,温度150℃。 测量时间30min,其滤失面积比常温API滤失 仪小一半。因此,测得的滤失量应该乘以2,才 为钻井液的实际高温高压滤失量。
的滤失速率方程:
dV f
其中:
KAp dt hmc
dVf/dt—滤失速率,cm3/s;K-泥饼渗透率,μm2;Vf—滤失体积, 即滤失量,cm3;A-渗透面积,cm2; ΔP-渗滤压力,105Pa;t—滤失 时间,s;hmc—泥饼厚度,cm。μ—滤液的粘度, 0.1mPa· s
第二节
钻井液滤失量的测定 及其影响因素
钻井液固相含量越高,而泥饼中固相含量越小,滤失量
越小。 我们知道钻井液的固相含量会严重影响钻速,固相含量 越高钻速越低,因此,钻井液的固相含量不能够提得很高, 我们只能从泥饼着手,减小泥饼固相含量。
第二节
钻井液滤失量的测定 及其影响因素
二、钻井液静滤失量的影响因素
钻井液质量标准

5.5 测试步骤: 5.5.1 检查并保证压滤器的每一组件,特别是漏网,要清洁干燥,O型圈无损坏 或磨损, 将仪器放在水平的稳定台面上, 将减压阀手柄退回(关闭),然后关闭 放气阀。 5.5.2 接通气源,顺时针旋转减压阀手柄时压力表指数低于0.7MPa。 5.5.3 用手指堵住压滤器气接头的小孔,压滤器内注入适量钻井液,使液面高于 杯内刻度线,低于封闭圈10mm,放好O型封闭圈铺平滤纸,拧紧杯盖,然后将压 滤器与三通接头连通,在压滤器滴水口下放置一干燥刻度量筒,接收滤液。 5.5.4 将放气阀打开,同时注意观察压力表,待指针微微后退时,以示气体进入 压滤器,立即启动秒表计时,并迅速微调减压阀,使压力准确调整到0.7MPa(相 当于7atm)。 5.5.5 待30分钟时取下量筒,记录滤失量(mL).关闭减压阀,顺时针转动放气阀, 放掉压滤器中的压力,取下压滤器,卸开盖,小心取出带有滤饼的滤纸,倒出钻 井液,用缓慢的细水冲洗滤纸滤饼上的浮泥。 5.5.6 测量并记录滤饼厚度(mm)。 5.6 计算: 若因其它原因测量时间小于30分钟,用下列计算30分钟滤失量。 FL=Q(30/t)1/2 ----------------------------- (1) 式中:FL-30分钟滤失量,ml Q-实际测量时间的滤失量, ml t-实际测量时间, min
7.5 检测步骤 7.5.1 将仪器置于支架上,四柱应进入四个小孔。 7.5.2 在内室漏网上放好滤纸、橡胶垫圈和平滑垫圈,把提放圈拧紧在垫圈 上面,把一阀杆插入小室底部小孔中,并拧紧。 7.5.3 把钻井液注入小室至刻度线处。 7.5.4 把装有粘滞盘的盖子拧紧到小室上,把另一阀杆插入小室盖螺孔中并 上紧。 7.5.5 在阀杆顶端装上压力装置,通过气源施加3.393MPa(33.25atm)的压力, 在下阀杆下端放50mL量筒,接收滤液用,然后打开上下阀杆1/2圈,开始计 时,过滤30分钟。 7.5.6 通过专用工具将粘附盘压粘在滤饼上,静止45分钟(min),置套筒一端 于扭矩扳手上,另一端套在粘附盘杆的六方形顶部,通过扭矩扳手转动粘附 盘,测量并记录扭矩(M)。 7.5.7 实验完毕,关闭上部阀杆,关闭气源,防掉高压管线内余压,取下加 压装置,通过上部阀杆泄掉内室压力至常压。 7.5.8 卸下小室盖,倒出钻井液,清洗擦干仪器及各部件,此时应避免损坏 粘附盘。
钻井液的滤失性

第二节 钻井液滤失量的测定 及其影响因素
二、钻井液静滤失量的影响因素
f、地层渗透率对钻井液滤失量的影响
在推导钻井液静滤失量公式时我们曾经假设,泥饼的渗透率 远远小于地层渗透率,不考虑地层渗透率对钻井液静滤失的影 响。实际上地层存在大量的孔隙和裂缝,具有一定渗透性。 在泥饼尚未形成之前,地层是泥浆滤失的第一渗透介质,所 以地层渗透性大小决定了钻井液瞬时滤失量的大小。泥饼形成 之后,才逐渐对滤失起主要作用,地层成为第二滤失介质。 如果地层渗透率很大或者有裂缝存在,甚至会发生漏失,钻 井液固相颗粒太小,不能够堵塞或架桥在井壁处形成泥饼,此 时的滤失量就非常大了。
第四章 钻井液的滤失性
钻井液的滤失造壁性
掌握有关的基本概念; 钻井液滤失过程、滤失方程、影响因素
及其调整; 了解钻井液滤失造壁性与钻井的关系。
钻井液的滤失造壁性
滤失(失水)造壁性的含义:主要是指钻井液滤 失量的大小和所形成泥饼的质量;
与钻井液滤失造壁性有关的钻井问题:
(1)井下事故的发生 ; (2)井壁稳定; (3)提高钻井速度; (4)保持井眼规则和保证井下安全。
V30=2(V7.5-Vsp)+Vsp
第二节 钻井液滤失量的测定 及其影响因素
二、钻井液静滤失量的影响因素
最好作一如下图所示的滤失 量和滤失时间平方根关系的 曲线,用线上的两个点外推 出更长时间的滤失量并确定 瞬时滤失量。
第二节 钻井液滤失量的测定 及其影响因素
二、钻井液静滤失量的影响因素
计算实例
钻井液性能评价测试及设计

钻井液性能评价测试及设计 指导书
郑秀华主编
中国地质大学(北京) 2005 年 03 月编制
第 1 页 共 48 页
前
言
《钻井液性能评价测试及设计指导书》 主要是为勘查技术与工程专业和相关专业四年制 本科生编写的实践用教材,配合《Principles of Drilling Fluids》教材,为《钻井液工 艺原理》课程提供实验和钻井液设计指导。本教材也可作为相关的现场技术人员,尤其是岩 心钻探技术人员、管理人员的参考书。 目前,大学本科教学正在向素质教育转变,本教材理论联系实际,有助于学生掌握知识 和应用知识。本教材有四部分组成:第一部分介绍钻井液基本性能及其测试方法,第二部分 钻井液用膨润土性能评价,第三部分钻井液碱处理及钙、盐污染及处理,第四部分钻井液添 加剂及钻井液体系评价。 本教材从钻井液基本性能出发,针对岩心钻探向深部发展,钻遇地层更加复杂,对钻井 液性能要求更高等问题, 结合近年来的钻井液研究成果, 借鉴油气开发的一些先进钻井液技 术,进行岩心钻探技术钻井液设计,为学生提供实践经验,同时为岩心钻探提供一些成功的 钻井液技术。 钻井液基本性能包括:钻井液密度、钻井液流变性能、钻井液失水造壁性、钻井液固相 含量、钻井液含砂量、钻井液的润滑性。 膨润土性能评价包括:钻井液中膨润土含量、泥浆用膨润土品质评价。 钻井液处理包括:泥浆碱处理,钙、盐侵污染和处理 钻井液添加剂及钻井液体系评价包括:水解聚丙烯酰胺的性能应用、钻井液的抑制性评 价以及各种添加剂在相应体系中作用原理的分析与评价。 本教材第一部分由郑秀华与杨浩编写, 第二部分由郑秀华与李国民编写。 全书由郑秀华 负责统稿。在编写过程中,得到刘选朋、陈立敏、詹美萍、张天笑、刘翠娜等研究生的大力 支持和帮助,在此向他们及其他未提及的研究生们表示衷心的感谢。 限于编者的水平,书中错误和不妥之处在所难免,敬请读者批评指正。
钻井液测试程序国标)

钻井液测试仪器配套标准钻井液测试标准主题内容与造用范围本标准规定了钻井液的测试方法及钻井液用水中常见离子的分析方法。
本标准选用于钻井液在实验室和井场的性能测试,以及钻井液滤液和钻井液用水的分析。
第一篇钻井液性能测试方法1密度的测定2.1符号及单位密度以ρ表示,单位为g/cm3 。
2.2仪器a、密度计:灵敏度0.01 g/cm3 ,主要部件:带刻度臂,刀口,样品杯,杯盖,平衡柱,游码,底座,刀垫等。
b、温度计:量程为0~100℃,分度值为1℃c、量杯:1000ml2.3试验步骤a、将密度计底座放置在水平面上。
b、用量杯量取钻井液,测量并记录钻井液温度。
c、在密度计样品杯中注满钻井液,盖上杯盖,慢慢拧动压紧,为使样品杯中无气泡,必须使过量的钻井液从杯盖的小孔中流出。
d、用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干样品杯外部。
e、把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码,直到平衡(水平泡位于中央)。
f、记录读数。
g、倒掉钻井液,将仪器冼净,擦干备用。
2.4 校正a、用淡水注满洁净、干燥的样品杯。
b、盖上杯盖并擦干样品杯外部。
c、把密度计的刀口放在刀垫上,将游码左侧边线对准刻度 1.00g/cm3处,观察密度计平衡(平衡时水平泡位于中央)。
d、如不平衡,在平衡圆柱上或取下一此铅粒,使之平衡。
2粘度和切力的测定2.1符号及单位a、漏斗粘度:以FV表示,单位为s;b、表观粘度:以AV表示,单位为mPa·s;c、塑性粘度:以PV表示,单位为Pa;d、动切力:以YP表示,单位为Pa;e、静切力:以G10″(10s切力)和G10′(10min切力)表示,单位为Pa;2.2漏斗粘度3.2.1仪器:a、马氏漏斗:圆锥形漏斗长305mm,上口直径152mm,筛网下容量1500ml,金属或塑料制成;流出口长50.8mm,内径4.7mm;筛网孔径1.6mm,高度19.0mm;b、刻度杯:1000ml量杯c、秒表:灵敏度为0.1s;d、温度计:量程为0~100℃,分度值为1℃3.2.2测定步骤a、用手指堵住流出口,把新取的钻井液倒入洁净、干燥并垂直向上的漏斗中,直到刚好注满筛子底部为止,把刻度杯置于流出口下。
钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式(DOC)

钻井液常规性能测定一.密度的测定1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、将钻井液加热到所需温度。
3、在密度计的杯中注满钻井液,盖上杯盖慢慢拧动压紧。
4、用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干样品杯。
5、把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码直到平衡,记录读值。
6、将密度计冼净擦干备用。
二.测定马氏漏斗粘度1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、将漏斗悬挂在墙上,且保证垂直;量杯置于漏斗流出管下面。
3、用手指堵住漏斗流出管下口,将搅拌均匀的泥浆倒入漏斗至筛网底;放开手指,同时启动秒表,待泥浆流满量杯达到它的边缘时,按停秒表。
秒表所示时间即为泥浆粘度,单位为s。
4、使用完毕,将仪器洗净擦干。
三.流变的测定(ZNN-D6六速旋转粘度计)1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、使用前检查读数指针是否对准刻度盘“0”位,落下托盘,装配好内、外筒。
3、将搅拌均匀的泥浆倒入样品杯至刻度线、将样品杯置于托盘上,上升托盘使液面至外筒刻度线,拧紧托盘手轮。
4、调整变速手把和转速开关,迅速从高到低进行测量,待刻度盘稳定后,分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。
5、测量完毕,落下托盘,卸下外筒,将内、外筒及样品杯洗净擦干。
四.钻井液失水的测定1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。
2、用手指堵住泥浆杯底部小孔,将搅拌均匀的泥浆倒入杯内至刻度线处,按顺序放入“O”型密封圈、滤纸、杯盖和杯盖卡,将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转手柄。
3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌入气源接头并旋转90°;将量筒置于失水仪下方并对准滤液流出孔。
4、调节气源压力至0.7MPa,打开气源手柄并同时启动秒表,收集滤液于量筒之中。
5、当秒表指示为30min时,将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒,此量筒中液体体积即为滤失量。
6、关闭气源手柄,放出泥浆杯中余气;卸下泥浆杯组件,倒去泥浆并洗净擦干。
钻井液滤失量测量方法重力法

钻井液滤失量测量方法重力法English Answer:Principle of Gravimetric Filtrate Loss Measurement Method.The gravimetric filtrate loss measurement method is a technique used to determine the filtration characteristics of drilling fluids. It measures the volume of fluid that passes through a specific filter paper under a given pressure over a set period. The principle of this method is based on the concept of Darcy's law, which describes the flow of fluid through a porous medium.In the gravimetric filtrate loss measurement method, a sample of drilling fluid is placed in a filtration cellthat contains a filter paper. The filtration cell is then subjected to a specific pressure, typically ranging from 100 to 1000 psi. The fluid is forced through the filter paper, and the volume of filtrate that passes through iscollected and measured over a predetermined time interval, usually 30 minutes. The filtrate loss is calculated by dividing the volume of filtrate by the filtration area and the time elapsed.Procedure for Gravimetric Filtrate Loss Measurement.The gravimetric filtrate loss measurement procedure involves the following steps:1. Prepare the filtration cell by assembling the cell body, filter paper, and pressure gauge.2. Calibrate the filtration cell by applying a known pressure and measuring the flow rate of a reference fluid.3. Weigh the filter paper and record its initial weight.4. Pour a sample of the drilling fluid into thefiltration cell.5. Apply the desired pressure to the filtration cell.6. Start a timer and record the time elapsed.7. Collect and measure the volume of filtrate that passes through the filter paper over the specified time interval.8. Stop the timer and record the time elapsed.9. Weigh the filter paper again and record its final weight.Calculation of Filtrate Loss.The filtrate loss is calculated using the following formula:Filtrate Loss = (Final Weight of Filter Paper Initial Weight of Filter Paper) / (Filtration Area Time Elapsed)。
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实训一 水基钻井液配制及API失水的测定 一、实训目的要求 1、了解和掌握钻井液的配制过程及方法,学会按所需比重配制一定量的水基钻井液。 2、了解测定钻井液常规性能的各种仪器的测定原理,正确掌握测定钻井液常规性能的仪器设备的使用方法。 3、正确掌握API失水仪的测定。 二、实训仪器及药品 高速搅拌机一台、高搅杯、API失水试验仪、秒表、天平、膨润土等。 三、实训内容与测定方法 1、水基钻井液的配制 钻井液(泥浆)的种类很多,通常分为两种基本类型:即水基钻井液和油基钻井液。油基钻井液是以柴油(或原油)作分散介质,水及有机土或其他的亲油粉末物质作分散相,加乳化剂等处理剂配制而成;水基钻井液是以水为分散介质,其基本组分是粘土(搬土)、水、和化学处理剂,这类钻井液发展最早,使用最广泛。我们这里所要配制的钻井液只是其中一种最基本、最简单的水基钻井液,即般土原浆。它的配制要点是在选定粘土的基础上,加入适量纯碱或其它处理剂,以提高粘土的造浆率。纯碱的加量依粘土中钙的含量而异,可通过小型实验求得,一般不超过泥浆体积的1%。加入纯碱的目的是除去粘土中的部分钙离子,使钙质膨润土转化为钠质膨润土,从而提高它的水化分散能力,使粘土颗粒分散得更细。Ca(土)+Na2CO3=Na(土)+CaCO3。因此,原浆加纯碱一般呈现粘度增大,失水量减小;如果随着纯碱加入失水量反而增大,就说明纯碱加过量了。有的粘土只加纯碱还不行,需要加少量烧碱,其作用是把粘土中氢质土转化为钠质土。 计算出配制密度为1.05的水基钻井液500ml所需膨润土重量(密度约为2.20g/cm3),用天平称取所需膨润土。其计算公式如下:
1)1(cmmccVm
cm——配浆所需的膨润土粉重量 g; mV——所配钻井液的密度 g/cm3;
m——膨润土粉的密度 g/cm3;
wV——需配制的钻井液体积 ml。 所需水量:cmmwmVV 2、钻井液配制(配制1杯) 用量筒量500ml自来水放入高搅杯,将高搅杯放于高搅器下高速搅拌(11000转/分钟),一边搅拌一边缓慢加入已称好的膨润土粉(注意防止土粉在杯底堆积),待土粉全部加完后,继续搅拌3~5分钟,按土粉重量的2~5%称取所需的纯碱粉边搅边加入钻井液中,继续搅拌30分钟,直到钻井液的温度基本接近室温即可。
注:现场一般配浆是用自来水在常温下配制,配好后需放置几天至十几天,以使土粉充分水化分散,钻井液性能稳定下来才能使用。本实验用热水配浆的目的是为了加快膨润土的水化分散,配制的钻井液也应放置几天,性能才能稳定。因时间限制本实验配制的钻井液没有放置陈放。由于配制的钻井液性能受到的影响因素很多,如水温、搅拌时间长短和强度、加土和碱的速度及时间、室温高低等,所以配制的钻井液性能各组可能有所不同。 2、钻井液失水量测定 钻井液的滤失量分为API滤失量(静滤失量),是指室内在一定的压差(690±35kP相当于7±0.35kg/cm2)作用30分钟,通过截面积为45.8±0.6(直径9cm)过滤面积的滤纸所渗透出来的失水量,同时,在滤纸上沉积的固相颗粒的厚度称为泥饼厚度(以mm表示);高温高压滤失量,即在1034.25KPa及150℃下测定的滤失量;动滤失量即指在一定剪切速率下测定的滤失量,滤失量均以ml表示。一般规律是,同一钻井液,滤失量越大,泥饼愈厚。 我们这里用国产仿API失水仪测定钻井液的滤失量就是钻井液的静滤失量。钻井液滤失量是一种渗滤现象,它的特点是钻井液处于静止,作为渗滤介质的泥饼(另一介质是地层)的厚度是个变数,它随渗滤时间的延长而增厚。影响静滤失量因素有渗滤时间、渗滤压力、固相的数量及类型、泥饼的渗透率、滤液粘度及温度等,根据钻井液静失水基本方程,当其它不因素不变时,钻井液的滤失量与渗滤时间的平方根成正比;渗滤压力(钻井液液柱压力与地层孔隙内流体压力之差)对钻井液滤失量的影响在其它条件相同的情况下,压差对钻井液的影响存在三种不同的情况:一种是随压差增加而变大;一种是不随压差而变化;另一种是压差愈大滤失量反而变小,说明泥饼具有较好的压缩性。钻井液中固相含量增加,滤失量减小,泥饼增厚。而泥饼的渗透率才是影响滤失量的主要因素,因此,控制钻井液滤失量的途径主要是降低泥饼的渗透率。泥饼的渗透率取决于构成泥饼的粘土及其它颗粒的尺寸、形状与水化程度。颗粒越小,形状越呈扁平状,在压力下越易变形;水化膜越厚者,渗透性越小。由此可见,钻井液滤失量这个参数实际上反映了钻井液的胶体性质,分散的、较细的胶体粒子占了相当数量,才有可能把钻井液的滤失量控制在较小的数值之内。 放空阀的工作原理(见图): 当放空阀关死时,即处于位置1,减压阀输出(A室)被密封圈堵死,气体无法进入泥浆杯内(B室),而泥浆杯(B室)与大气(C室)相通。当放空阀退回1圈时,即处于位置2,(B室)与外界隔绝,而与泥浆杯相通,即气体由减压阀输出,经过输出管道,进入泥浆杯。当放空阀恢复到位置1时,这时泥浆杯内压力被放空,便可安全地卸下泥浆杯。
放空阀原理图 减压阀工作原理(见图): (1)当我们工作时,顺时针转动调压手柄(6)下压调压弹簧(5)及膜片组件(4)将阀芯打开,使高压室气体经过阀芯配合空隙处(阻尼)进入低压室。 (2)膜片组即产生向上推力,企图将阀门关闭,使输出压力下降,当作用在膜片的推力与弹簧压力平衡后,减压阀便有一定大小的压力输出。 (3)当输入压力发生波动时,若压力在瞬时升高,输出压力也随之升高,而作用在膜片上推力也相应增大,破坏了原来的力平衡状态,从而必然导致上压调压弹簧,使膜片上移,此时靠高压室复位弹簧(3)及阻尼的作用,使阀杆上移,从而使阀门开度减小,节流作用增大,使输出压力回降,直达到新的力平衡为止。而重新平衡后的输出压力,基本上又回到原来的调压数值。 (4)反之当输入压力瞬时下降,膜片下移,阀门开度增大,节流作用减小输出压力又基本上回升到原来的数值。这就是减压阀能稳压的工作原理。 总之,减压阀的工作原理是靠进气阀芯处的节流作用减压,靠膜片上力的平衡作用来稳压。
1- 减压阀座;2-阀芯组件;3-高压复位弹簧;4-阻尼组件;5-调压弹簧;6-调压手柄;7-调压阀盖;8-输入气接头;9-Φ11×19密封圈;10-输出气接头 减 压 阀 图 测量方法及步骤: (1)逆时针旋转减压阀调压手柄(6)使之成自由状态(此时减压阀高低压室关闭),使气瓶中的气源不能进入减压阀。同时顺时针旋紧放空阀旋钮(见图)。 1-支架组;2-减压阀装配;3-放气阀组; 4-泥浆杯组;5-量筒挂架;6-20毫升量筒 图 ZNS型中压失水仪图 (2)将泥浆杯及泥浆杯盖和 “O”型密封圈等用干布擦拭干净,用手指堵住泥浆杯输气接头端面小输气孔,慢慢倒入被测钻井液至泥浆杯高度的刻度线处(注意钻井液不能装满泥浆杯),先把 “O”型密封圈平放在泥浆杯台阶上(若台阶上沾有钻井液须用布擦干净),然后再把一张定性干滤纸平放在“O”型密封圈上(注意不要浸湿滤纸),将泥浆杯盖放在滤纸上,使杯盖的凸缘夹在泥浆杯的凹槽之间,再顺时针用力拧紧,使杯与盖的凸缘重叠宽度在1/2~1/3左右。注意不要拧的太紧,以避免把滤纸擦破或实验完后难以打开杯盖,但是也不能拧的太松使钻井液漏失或加压后杯盖滑脱,造成实验失败。 (3)将泥浆杯倒过来,使泥浆杯的矩形公接头插入失水仪三通接头的矩形母接头下,向任意方向旋转1/4圈使之吻合。 (4)将20ml量筒对准泥浆杯盖下的滤水孔,平放在底座上。 (5)顺时针旋转调压手柄(6)(见图),使气瓶的气体进入低压室,同时观察减压阀压力表指针,调整压力至5~6kg/cm2。 (6)按逆时针方向,慢慢旋转放空阀旋钮(见图),使高压室气体进入低压室,同时观察压力表指示,当压力表指针瞬时发生较大角度下降时,表示压力已经进入泥浆杯,待指针基本稳定后,迅速转动调压手柄调压至7kg/cm2,即泥浆杯内压力始终保持7kg/cm2,直至见到第一滴滤液流出开始计时。 (7)若测定时,7.5分钟时的滤失量小于8ml,则应连续测量至30分钟。30分钟的滤失量即为API滤失量。若7.5分钟时的滤失量大于8ml,则可用7.5分钟时的滤失量乘以2,即为该钻井液的滤失量,也即API的失水量。本实验为了验证泥浆静失水基本方程,要求测定和记录以下时间的失水量。 1、2、3、4、5、6、7.5、10、12、14、16、18、20、22、25、30分钟。 附表
累计失水量 时间(分) 1 2 3 4 5 6 7.5 10 滤液(ml) 时间(分) 12 14 16 18 20 22 25 30
滤液(ml) 泥饼厚度(毫米)
固相 测定 W杯 (g) W杯+浆 (g) 蒸馏液体积(ml) W杯+固 (g) 固相含量
固相
平均 比重水 油 重量% 体积% s
数据
(8)当测量时间到30分钟时,立即取出量筒,读出量筒内滤液体积并记录。逆时针旋转调压手柄,将减压阀关闭(若需要再次测定滤失量,可不需关闭减压阀),切断高低压室气源。 (9)按顺时针旋转放空阀(旋紧),将泥浆杯内气体放空,即旋转到能够听到放空阀的出气小孔发出“咝咝”的响声为止(表示杯内气体已放出)。 (10)将放空后的泥浆杯旋转90°,取下泥浆杯并倒过来,按逆时针方向打开泥浆杯盖,用较小的水轻轻冲洗掉滤纸上泥饼表面的钻井液,取出滤纸及泥饼平放在水平面上,用钢板尺垂直插入泥饼测量泥饼厚度并记录。 (11)用pH试纸测定滤液pH值,记入表格。 (12)丢去泥饼及滤纸,清洗泥浆杯及盖、“O”型密封圈及量筒,特别是泥浆杯盖的金属网丝一定要用自来水冲洗干净并擦干,放回原处。 (13)当测量完毕后(不连续测量时),应将气源切断后(减压阀杆处于松弛状态),逆时针旋转放空阀将减压阀和输出接头的余气一起放空。 (14)实训全部结束后,将所有钻井液倒入共用大桶中备用,洗净擦干仪器及桌子等。 五、实训报告要求内容: 1.填写相应实验报告单的表格。 2.在直角坐标纸上,绘出泥浆累积失水量与时间平方根的关系图。 3.讨论实验现象,记录重要收获,尽量提出问题和改进建议。