钻井液综合性能评价实验
钻井液性能评价测试doc
钻井液基本性能评价测试方法目录1 钻井液基本性能及其测试 (3)一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验仪器、设备及药品 (3)（一）仪器、设备 (3)（二）药品 (3)四、实验方法及步骤 (3)（一）泥浆比重的测定 (3)（二）泥浆粘度、切力的测定 (4)1、漏斗粘度的测定 (4)2、旋转粘度计测泥浆流变性能 (5)3、泥浆中压失水量及滤饼厚度的测定 (6)4、实验数据记录与分析 (7)5、泥浆高温高压滤失量及滤饼厚度的测定 (7)2钻井液的润滑性 (11)一、实验目的 (11)二、实验内容 (11)三、实验仪器及测试原理 (11)3.1 EP-B型极压润滑仪 (11)3.1.1、工作原理 (11)3.1.2、操作步骤 (12)3.1.3、注意事项 (14)3.2 Fann212型极压润滑仪 (14)3、钻井液抑制性及抑制剂评价实验 (17)一、实验目的 (17)二、实验内容 (17)三、实验仪器及材料 (17)（1）实验仪器 (17)（2）试验材料 (17)四、实验操作步骤 (17)1、岩心回收率实验 (17)2、页岩膨胀率实验 (18)1 钻井液基本性能及其测试一、实验目的通过实验：1）掌握钻井液基本性能指标及其测定方法；2）掌握常规钻井液性能测定仪器使用方法；理解钻井液性能对钻井作业的影响。
二、实验内容1、比重、流变参数（漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、流行指数和稠度系数）、失水造壁（失水量、泥饼）等主要性能的测定仪器结构原理及操作方法。
2、比重、粘度、切力、失水量等性能测定。
三、实验仪器、设备及药品（一）仪器、设备天平、D90-1型电动搅拌机、GJ-1型高速搅拌机、量具、不锈钢尺、秒表、1002泥浆比重秤、1006型泥浆粘度计（漏斗粘度计）、ZNN-D6型电动六速旋转粘度计、SD型多联中压滤失仪、GGS71-B型高温高压滤失仪、XGRL-4A型高温滚子加热炉、定性滤纸等。
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。
钻井液性能参数测定试验指导
钻井液性能参数测定试验指导《钻井液性能参数测定》实验指导实验类型：验证实验学时：2实验要求：必修一、实验目的（一）相对密度泥浆中粘土量的多少有重要的意义，在条件允许下，应尽可能采用低固相（低粘土量）泥浆，使用造浆率高的膨润土配制泥浆，粘土含量（重量比）可在4﹪~6﹪以下，此时泥浆相对密度1.03~1.05左右。
相反，采用造浆率低的高岭土或伊利水云母配制泥浆，达到同样的泥浆粘度，粘土用量达30﹪以上，即泥浆相对密度达1.25以上。
该实验过程熟悉ANB-1比重秤的测量范围及分度值，学会比重秤的校正，掌握用比重秤测定泥浆密度的方法，熟悉该型号比重秤的计数方法，测出并记录所给泥浆试样的相对密度值。
（二）粘度泥浆粘度是指泥浆流动时的内摩擦阻力，以一定体积的泥浆通过给定孔径时所需的时间（s）来表示。
内摩擦阻力来自流体中液体分子之间、固体颗粒之间、液体分子和固体颗粒之间的内摩擦力。
泥浆粘度的测量是为了保证钻进时泥浆具有合适的粘度。
在保证能将孔底岩粉全部携带到地面的前提下，不希望泥浆粘度过高，如泥浆粘度过高，会造成泵压过高、净化岩粉困难、泥包钻头、影响钻速；起下钻易造成抽吸作用和具有较大的激动压力等问题。
该实验过程掌握泥浆粘度的表示方法，熟练掌握粘度计的校正原理和测试方法，测出并记录所给泥浆试样的粘度值。
（三）含砂量泥浆中含砂量高时，对泵、钻具和钻头的磨损就严重；大量砂子沉淀还易造成埋钻事故；并使孔壁上形成的泥皮松散，易发生泥皮脱落而埋钻。
因此，泥浆的含砂量一般不应大于4%。
为了控制泥浆中的含砂量，在钻进过程中必须经常测试泥浆的含砂量。
该实验过程掌握含沙量测定仪的原理和测管的分度值，利用含沙量测定仪测出并记录所给泥浆试样的含沙量。
（四）失水量在松散和易膨胀的岩层中钻进，如使用失水量大的泥浆会造成孔壁坍塌、掉块、缩径，或因泥皮厚而松散发生泥皮脱落等不良现象，因此，现场一般要求泥浆的失水量不超过30ml/30min。
可逆转油基钻井液体系配制及性能评价
２０ ０ ９年 Ｉ １
１ 可 逆转乳 化剂 性能
时应 适 当减 小油 水 比 ， 样 ， 系 加酸 反 转后 ， 这 体 水
相有足够 的体积作为外相稳定 内相的油， 同时也
可 以使 水包油 状 态 的粘 度 不至 于过高 ， 另外 ， 当 适 减 小油 水 比有助 于降 低 成本 ， 得 油包 水 钻 井 液 使 体 系更 易于 获 得 较 高 的切 力 。基 于此 ， 验 选 用 实
中乳化 剂 与酸 接触后 ， 亲水性 增强 ， 泥饼在 水 中分
散， 同时 ， 地层 也从 油润湿性 变 为水 润湿性 。海上
钻井 时 ， 带有残 留油的钻 屑 ， 酸浸 泡 即可软 化分 用
收 稿 日期 ：０ ９－８ ２ 。 ２ ０ － － ９ ０ 作者简介 ： 华桂友 ， 在读硕士研究生 ，０ ７年毕业于长江大学 ２０ 化 学工 程 与 工艺 专 业 ， 目前 主要 从 事 钻井 液技 术 方 面 的 研究。
８
ＡＡＥＮＩＰＲＨ ＩＬ ＤＮＳ Ｆ 工进展Ｓ Ｎ ＥＯ Ｃ Ａ ． Ｖ细 Ｉ 由化Ｄ Ｅ ． Ｃ Ｅ ＴＣＭ
第（第】 ’）。 期 卷 ｌ ｌ ～ 一
可 逆 转 油 基 钻 井 液 体 系 配 制 及 性 能 评 价
华桂 友 舒 福 昌 向兴金 史茂 勇 ，
的氮原子被质子化 ， 乳化剂 Ｈ Ｂ值增大 ， Ｌ 从而形
成水包 油 乳状 液 。
由表 １ 见 ， 制 的可 逆 转 油 基 钻井 液 体 系 可 配 具有 良好 的流 变 性 、 稳 定性 及较 低 的高 温 高 压 热
滤 失量 。
利 用 可逆转 乳 化剂 的这 种 特性 ， 碱 性 条 件 在 下 ， 以用 它 作 为钻 井液 的乳 化 剂 ， 井 时 ， 酸 可 完 用 性 的水 溶 液清 洗 泥饼 和 残 留钻 井 液 ， 井 液 体 系 钻
钻井液润滑材料性能对比评价研究
１ 引言
钻井液润滑技术伴随钻井技术而发展 。 钻井液 润滑技 术主要 由体系润滑能力和添加润滑性改进 剂两方面来实现。 目前 ， 对各类润滑材料 的作用规 律没有开展系统研究 ， 对单剂加量和复配加量缺乏 正确认识 ， 不掌握最优的使用方法 ， 使润滑剂的使 用带有 盲 目性 ， 不能得到最佳 的润滑效果 ， 同时造
一
度 ，塑 性 粘 度 以及 动 切 力 测 定 。 所 用 仪 器 为 Ｚ Ｎ Ｄ ４型旋转粘度计。将待测泥浆倒人样 品杯 Ｎ —Ｈ
后放置在仪器的样 品杯托架上 ， 调节高度使泥浆液
面正好在转筒 的测量线处 。将粘度计 的转速调到
只温度计插入钻井液容器上部温度计的插孔中。
连接到气源管线 ，分别把顶部和底部压力调节至
室 内 对 冀 中 地 区 常 用 润 滑 剂 Ｒ 一５１ Ｈ ８０ 、
Ｒ 一 ５ １ Ｒ — 、 Ｒ １ 极 压 润 滑 剂 、 墨 进 行 评 Ｔ ９ ０ 、 Ｈ ｌ Ｂ Ｈ一 、 石
分钟的滤出液。记录 ３ 分钟收集 的滤液体积（ ０ 单位 为ｍ） Ｅ、 压力（ 单位为 ｋ ａ 温度和时间。 Ｐ） 、 滤液体积应 被校正成过滤面积为 ４ ８ｍ ５０ ｍ 时的滤液体积。 如果
第 期
２１ ０ ２年 ４月
非开挖技术
Ｃｈ ｎ ｅ ｃ ｌ ｓ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ａ Ｔｒ ｎ ｈ ｅ ｓ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｎｏ２ ．
Ａｐ ．２ １ ｒ， ０ ２
７１
钻 井液润 滑材料性 能对 比评价研 究
祝 赫 解经宇 张 伟 甄丹丹
（ 国地 质 大 学工程 学院 ， 中 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ） ３ ０ ４
所用 滤 失 仪 的过 滤 面积 为 ２５ ｍ 则将 所 得结 果 ２８ ｍ ， 乘 以 ２即得 高温 高压滤 失量 。 （ ） 阻系数 测定 。 ５摩 采用 摩阻 系数测 定仪 。 在钻
钻井液封堵剂性能评价及应用
钻井液封堵剂性能评价及应用钻井液封堵剂是一种可以在钻井作业中使用的特种化学品，它具有很高的密度和粘度，可以在钻井过程中有效的阻塞钻井液在地层中的渗透，防止地层中的钻井液浸润，从而保障钻井作业的顺利进行。
钻井液封堵剂的性能评价及应用是非常重要的，本文将对此进行详细介绍。
1. 密度和粘度钻井液封堵剂的密度和粘度是其最基本的性能指标之一。
高密度和粘度的封堵剂可以更好地密封地层孔隙，防止地层中的钻井液渗透。
密度和粘度的评价是封堵剂的重要性能之一。
2. 封堵效果封堵剂在地层中的封堵效果直接影响着钻井作业的成功。
通过模拟实验和实际应用测试，可以评价封堵剂的封堵效果，包括封堵面积、封堵深度等指标。
只有具有良好封堵效果的封堵剂才能够在钻井作业中被广泛应用。
3. 稳定性封堵剂的稳定性是其长期应用的关键。
在钻井作业中，封堵剂需要长时间的保持在地层中，因此其稳定性非常重要。
通过模拟实验和实际应用测试，可以评价封堵剂的稳定性，包括在地层中的分解速度、抗压抗温性能等指标。
4. 生产工艺性能封堵剂的生产工艺性能直接影响着其成本和生产效率。
通过对封堵剂的生产工艺性能进行评价，可以找出提高生产工艺的方法，从而使封堵剂在生产过程中更加稳定、高效。
二、钻井液封堵剂的应用1. 钻井液封堵剂在油气井封堵中的应用钻井液封堵剂可以在油气井封堵中发挥重要作用。
通过灌注封堵剂到井管中，可以形成一层封堵层，阻止油气井中的水井液进入。
这种应用方式有效的减少了油气井的水样含量，提高了油气输出效率。
2. 钻井液封堵剂在地层水泥固井中的应用在地层水泥固井中，为了防止地层中的水泥浆渗漏，可以添加适量的封堵剂，提高水泥浆的密度和粘度，从而有效地阻止水泥浆的渗漏，保证井筒的安全。
三、总结钻井液封堵剂是一种在钻井作业中广泛应用的特种化学品，其性能评价及应用对于钻井作业的顺利进行具有非常重要的意义。
钻井液封堵剂的性能评价包括密度和粘度、封堵效果、稳定性和生产工艺性能，在评价过程中需要综合考虑多方面因素。
钻井液实验报告
本科生实验报告2. 钻井液中膨润土含量一、实验目的通过实验掌握：1）用亚甲基蓝(Methylene Blue)测定钻井液的阳离子交换容量（Cation Exchange Capacity--CEC ）的方法；2）确定钻井液中膨润土含量（Bentonite Content of Mud ）；3）进一步加深对粘土矿物吸附特性的认识。
二、实验内容亚甲基蓝测试、阳离子交换容量和钻井液中膨润土含量测定。
三、实验原理亚甲基蓝分子式为O H SCl N H C 2318163 ，是一种常见染料，在水溶液中电离出有机阳离子和氯离子，其中的有机阳离子很容易与膨润土发生离子交换。
四、仪器和试剂1. 亚甲基蓝溶液(Methylene blue solution)：1mL=0.01毫克当量（3.20克试剂级亚甲基蓝溶成1L 溶液）2. 双氧水(Hydrogen peroxide)：3％溶液3. 稀硫酸(Dilute sulfuric acid)：约2.5mol/L4. 250mL 带胶塞烧瓶(250mL Erlenmeyer flask with rubber stopper)5. 移液管(Serological pipettes)：1mL 一只，5mL 一只6. 滴定管(Burette)：10mL7. 量筒(Graduated cylinder)：50mL 8. 电炉(Hot plate)9. 玻璃棒(Stirring rod) 10. 滤纸(Filter paper) 五、实验方法及步骤 a) 将2mL 钻井液（或需使用2～10mL 亚甲基蓝的对应的体积）加入已加入10mL 水的250mL烧瓶中，加入15mL 3％的双氧水和0.5mL 稀硫酸。
缓缓煮沸10min ，然后用水稀释至50mL 。
b) 用移液管向烧瓶中加入亚甲基蓝溶液（1mL=0.01毫克当量），待滴入0.5mL 亚甲基蓝溶液后，摇动烧瓶约30s 。
新型水基聚合醇钻井液性能评价
结 果表 明 ， 钻 井 液 体 系能 够 有 效 抑 制 页 岩 水 化 分 解 和 防止 水 合 物 在 循 环 管路 内重 新 生 成 ， 在 低 温 条 件 下具 有 该 且
就在 于对钻 井液 的性 能进 行合理 评价 和分 析＿ 。笔 ４ ］ 者根 据水 合物地 层 钻井 的基 本 特 点 ， 过 分 析现 场 通 资料 和室 内试验 数 据 ， 出 了 能有 效 抑 制 水合 物 分 给
效 抑制 循环 管路 内水合 物 的再生 ［ ， ８ 且安 全无 毒 ， ］ 不
会 对海 洋环 境造 成破 坏＿ 。 ｇ ］
解和再 生 、 保证井 内安 全 的 聚 合醇 钻 井 液 体 系设 计
收 稿 日 期 ： ０ ９ ０ １ 改 回 日 期 ：００ — ９ ２ ２ ０ …４ ０； ２ ９０ — ３
原则 ， 并对 根据该 原 则 所 设计 的 聚合 醇 钻 井 液进 行
了性 能 评 价 。
基 金 项 目 ： 家高 技 术 研 究发 展 计 划 （ ８ ３ 计 划 ） 目“ 底 天 国 “６” 项 海
然 气水 合 物 地 层 钻 井 钻 井 液 工 艺技 术研 究 ” 编 号 ： ０ ６ Ａ０ Ｚ ｌ ） （ ２ ０ Ａ ９ ３ ６
中 图分 类号 ： Ｅ ５ ． Ｔ ２４ １
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ 卜０ ９ （ ０ ６ ０ － ０ ６ ０ １ ０ ８０ ２ ０ ）６０ ２ — ５
天 然 气 水合 物作 为 一 种 潜 力 巨大 的 洁净 新 能 源， 日益 受 到全世 界 的重视 。对其 进行 科学 的 、 有 卓 成效 的研究 ， 仅 对 解 决 能 源 危 机 意 义 重 大 ， 关 不 还 乎全球 碳循 环 、 候变 化 、 气 古海洋 以及 海洋地 质灾 害
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三、实验步骤
2．测定钻井液流变性能
（1）测量步骤
• ②将刚搅拌过的钻井液倒入样品杯刻线处 （350ml）并立即放在托盘上。上升托盘使 液面恰到外筒刻线处，拧紧托盘手轮。
• ③、从600rpm、300rpm、200rpm，100rpm、 6rpm、3rpm依次测定
• 注意换档,并应在指针稳定时读数。
钻井液密度计
六速旋转粘度计
三、实验步骤
1．测定钻井液密度
测量步骤
• (1) 测定前，标定密度计。将密度计浆杯中盛满水， 盖好杯盖， 擦净溢出的水，然后将其放在刀架上；
• (2) 移动游码至1.0处。这时秤臂应呈水平状态；如不 准确应进行调整；
• (3) 标定之后将钻井液倒入密度计内，盖好杯盖后擦 去溢出的浆液。放置于刀架上并调整游码，使秤臂呈 水平状态。读出秤臂上的数值，即钻井液的密度。单 位为g/cm3。
钻井液综合性能 评价实验
常州大学石油工程学院 石油工程系
一、实验目的
钻井液的基本性能：
密度、流变性
实验目的
（1）了解钻井液常规性能（密度、流变性能） 的测试方法。
（2）掌握有关仪器的使用方法；
一、实验目的
实验内容
（1）钻井液密度的测定； （2）钻井液流变性能的测定；
二、实验仪器设备
2、塑性流体
视粘度： 视0.5600r/min（读数） mP•as 塑性粘度 塑： 600r/min（读数3）00r/min（读数m ）P•as
动切力： 0 0.511300r/min读数塑Pa
静切力： 初0.511300r/min（读数P） a（静置一分钟） 终0.511300r/min（读数P） a （静置十分钟）
五、实验数据处理
3、假塑流体
k
d
vn
dx
lg lgknlgdv
dx
n：流性指数其 ，值在0-1之间；k：稠度系数。
流性指数： n 3.32lg360000rrppm m（ （读 读数 数） ） （无因次）
稠度系数： k 0.51130501rp1nm（读数）Pa• sn
ห้องสมุดไป่ตู้
三、实验步骤
2．测定钻井液流变性能
（1）测量步骤
• ④ 实验完毕，关闭电源、松开托盆、移开量杯 转筒 轻轻卸下外筒，
避免擦伤，防 止碰坏连接内
外转筒
装外转筒
筒轴。
卸外装筒
• 洗净外筒，并擦干上好外筒。
• (5) 整理数据，书写实验报告。
四、实验数据处理
1、牛顿液体绝对粘度
η=300rpm（读数） 单位：mPa·s
三、实验步骤
2．测定钻井液流变性能
（1）测量步骤
• ①校正旋转粘度计。
• 打开旋转粘度计的开关，指示灯亮。 • 将调速旋扭钮调到低速档（电机转数为750rpm）。 • 变换变速手把，将转筒转速调至300rpm。 • 用浆杯盛清水进行测试，此时旋转粘度计刻度盘
上的读值应为1毫帕秒（即旋转一格）。 • 若有误差，应进行调整；