钻井液常规性能测试
中国石油大学（华东）油田化学基础实验报告
班级：石工1412 学号：姓名：教师：范鹏
同组者：
实验日期：2016.9.28
实验一、钻井液常规性能测试
一、实验目的
1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法；
2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法；
3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法；
4、掌握钻井液密度的测定方法；
5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法；
二、实验装置
钻井液：400ml 高速搅拌机六速旋转粘度计打气筒失水仪滤纸量筒秒表钢板尺 PH试纸亚甲基兰溶液酸式滴定管玻璃棒
三、实验步骤
1、用高速搅拌器高速搅拌钻井液10min。
2、使用六速旋转粘度计测定并计算钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力；
3、使用打气筒滤失仪测定钻井液滤失量、泥饼厚度和pH值；
4、测定并计算钻井液膨润土含量；
5、学习并掌握测定钻井液密度的方法；
6、学习并掌握测定钻井液漏斗粘度的方法。
四、实验数据记录与处理
1.数据记录
实验二无机电解质对钻井液的污染及调整
2.数据处理
本组实验所得数据处理结果:
表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x12=6 mPa.s
塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=12-7=5 mPa.s
动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.022 Pa
钻井液膨润土含量=
泥甲V 01.0V ⨯×70100
×1000=14.3×泥
甲V V =14.3×
2
6
5⋅=40.04 g/l （1）基浆：
表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x11=5.5 mPa.s
塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=11-7=4 mPa.s
动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.533 Pa
（2）加量0.25g/100ml CaCl 2 泥浆：
表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x16=8 mPa.s
塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=16-12=4 mPa.s
动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=4.088 Pa
（3）加量0.50g/100ml CaCl 2 泥浆：
表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x18=9 mPa.s
塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=18-15=3 mPa.s
动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=6.132 Pa
（4）加量0.75g/100ml CaCl 2 泥浆：
表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x19=9.5 mPa.s
塑性粘度PV=Ф600-Ф300=19-14=5 mPa.s
动切力YP=0.511 x（2 xФ300-Ф600）=4.599 Pa （5）加量1.00g/100ml CaCl2泥浆：
表面粘度AV=0.5 xФ600=0.5x16=8 mPa.s
塑性粘度PV=Ф600-Ф300=16-12=4 mPa.s
动切力YP=0.511 x（2 xФ300-Ф600）=4.088 Pa （6）加量1.25g/100ml CaCl2泥浆：
表面粘度AV=0.5 xФ600=0.5x14=7 mPa.s
塑性粘度PV=Ф600-Ф300=14-10=4 mPa.s
动切力YP=0.511 x（2 xФ300-Ф600）=3.066 Pa 由以上所得数据整理成表如下：
作图如下：
1.AV—CaCl2加量关系曲线：
2.YP—CaCl2加量关系曲线：
3.FL—CaCl2加量关系曲线：
将AV—CaCl2加量关系曲线，YP—CaCl2加量关系曲线，FL—CaCl2加量关系曲线放在一起表示趋势变化关系，如下：
3.现象解释：
CaCl2能够大量溶于水中，且其溶解度随着温度的增加而增加。
从整个实验现象可以看出，随着CaCl2加入量的逐渐增大，泥浆的表面粘度AV，动切力PY，都呈现先增加后减少的趋势，而滤失量FL则呈现逐渐增加的趋势。
钻井液钙侵后，原来的钠质土变成了钙质土，其临界电位降低，水化膜变薄，粘土颗粒间形成或增强絮凝结构。
从而导致钻井液粘度、切力上升、失水增大。
当钙侵到一定程度后，粘土颗粒继续变粗而沉
淀，此时粘土分散度明显降低，使粘度、切力转而下降，失水继续增大。
从而钻井液性能的变化趋势就如上图所示。
五、思考题
1.钻井液的粘度测定前，为什么通常都需要使用高速搅拌机进行搅拌？
答：保证钻井液在实验过程中的均匀性，防止产生沉淀，稳定钻井液性能。
2.使用六速旋转粘度仪测得的表观粘度和马氏漏斗粘度有没有对应关系？为什么？
答：六速旋转粘度计通过测量内筒转角测量粘度，而马氏漏斗粘度计是通过在重力作用
下从一个固定的型漏斗中自由流出所需时间来测量粘度，两者从不同角度测量了粘度，存在一定的关系。
3、静滤失量测定时，要求先准备好工作压力，然后再倒入钻井液后迅速加压测量，请结合静滤失方程进行解释。
答：从静虑失方程： q FL = A [
2k∆P(
φsc
φsm
−1)t μ
]1/2 可以看出，实验过程中如果压差改变，会影响
实验最终结果。
所以需要事先准备好工作压力，再倒入钻井液加压测量，有利于使虑失压力保持不变。
以防止实验造成误差。
4、未知成分的钻井液，测定膨润土含量时，需要使用氧化剂以减少实验误差，为什么？ 答：未知成分的钻井液中可能有一些有机处理剂，这样做可以防止这些有机处理剂与亚甲
基兰发生反应对实验造成误差，使用氧化剂可以减少有机处理剂对亚甲基兰的影响。
5、分析膨润土含量的计算公式，在不考虑测量误差的前提下，指出该公式可能产生误差的主要原因。
答：钻井液膨润土含量=
泥
甲V 01.0V ×
70100
×1000=14.3×泥
甲V V ，实验中加入亚甲基兰过快，导致记录的亚甲基兰的体积比实际大，出现误差；或者钻井液中有一些物质与亚甲基兰反应，导致使用的亚甲基蓝的体积与实际不同，出现误差。
6、测定钻井液膨润土含量时，首次出现绿兰色圈后，继续旋摇色圈可能会消失，为什么？
答：因为泥浆体系可能分布不均匀，粘土中水化后带负电的可交换阳离子没有完全消耗带正电
荷的染色离子，所以出现绿兰色圈，而再搅拌两分钟后由于进一步与粘土离子结合使溶液
中没有游离的亚甲基兰，绿兰色圈就会消失。
7、漏斗粘度计为了保护管嘴的内径，即使出现堵塞也不允许使用铁丝等硬物穿通，假如密度计的钻井液杯附着水泥等难以溶解去除的异物，对测量结果的有无影响？为什么？
答：不影响，因为漏斗粘度计使用过后需要进行校验，只要在误差之内，且异物不与钻井液发生化学反应就不会影响液体粘度的测量。
钻井液技术介绍
6．钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好；而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此，在钻遇泥页岩地层时，使用它可以取得比较理想的防塌效果。
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8．合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油，因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性，同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响，尤其适用于海上钻井。
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1．分散钻井液 分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂（简称为分散剂）配制而成的水基钻井液。其主要特点是： （1）可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。 （2）容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。 （3）某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。缺点：除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
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1．合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2．天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富，价格低廉，在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性，使材料具有环保功能。 3．利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强，油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
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（二）国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况
钻井液体系配方及井下复杂情况处理对策1
滤失量大，说明地层渗
透性强，也说明钻井液 形成封堵渗透层泥饼的 能力差。 在水敏性泥、页岩地层 、渗透性强的砂岩地层 都要严格控制API滤失 量。
滤失量概念
滤失量的意义
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
测定方法 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 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
定义
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。
意义
含砂量高 密度大，对提 高钻速不利； 泥饼松软，导 致滤失量增大， 不利于井壁稳 定； 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
（6）邻井钻井情况。
一、钻井液简介
（五）钻井液施工需要的资料、数据 2、重点探井、非常规井、深井、超深井
（1）范围
①重点探井：河南油田、集团公司重点探井、风险探井； ②非常规井：页岩油水平井、致密砂岩水平井、其它气井； ③深井、超深井： 深井：指井深大于4500米的井。 超深井：指井深大于6000米的井。
7、钻井液维护处理要点
10、钻井液材料汇总
8、钻井液材料
11、其它要求
一、钻井液简介
钻井液参数测定及维护
钻井液流变模式
钻井液流变性与钻井的关系
1、流变性与悬浮携带岩屑和净化井眼的关 系。钻井液粘度的作用是将井底的钻屑有 效地携带到地面，这是关系到能否安全快 速钻井的问题。实践表明：钻井液粘度、 切力越大，钻井液悬浮和携带岩屑的能力 越强，井眼的净化效果越好。反之钻井液 粘度、切力降低，钻井液悬浮和携带岩屑 的能力变差，井眼的净化效果差。
3．动切力
• 钻井液的动切应力反映的是钻井液在层流 时，粘土颗粒之间及高聚物分子之间相互 作用力的大小，即钻井液内部形成的网状 结构能力的强弱。用YP或者τ0表示，单位 是Pa（帕）。
4．表观粘度
• 钻井液的表观粘度又称有效粘度或视粘度， 是钻井液在某一速度梯度下，剪切应力与 速度梯度的比值，用AV表示，单位是 mPa·S（毫帕·秒）。
2、钻井液流变性与机械钻速的关系。实践 表明：在钻井过程中，钻井液粘度、切力 升高，钻速下降。原因是：一钻井液粘度、 切力大，流动阻力大，消耗的功率也大， 在泵功率一定的情况下，钻井液泵的排量 相应降低，降低了钻井速度。二是钻井液 粘度大，钻头在破碎岩石时，高粘度钻井 液在井底形成一个粘性垫层，粘性垫层缓 和了钻头牙齿对井底岩石的冲击切削作用， 使机械钻速降低。
钻井液流变性是钻井液的一项基本性能， 它在解决下列钻井问题是起着十分重要的作用： （1）携带岩屑，保证井底和井眼的清洁； （2）悬浮岩屑； （3）提高机械钻速； （4）保持井眼的规则和保证井下安全。
钻井液的流变性对钻井工作的影响主要体 现在悬浮岩屑、护壁、减阻、提高钻速和冷却钻 具5个方面。
液体的基本流型通过实验研究，归纳 为四种基本流型：牛顿流型、塑性流型、 假塑性流型和膨胀流型。一般钻井液属于 塑性流型。
按照API推荐的钻井液 性能测试标准， 需检测的钻井液常规性能包括：密度、漏 斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API 滤失量、HTHP滤失量、pH值、碱度、含砂 量、固相含量、膨润土含量和滤液中各种 离子的质量浓度等。
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。
中国石油大学-钻井液常规性能测试
中国石油大学油田化学实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:钻井液常规性能测试一、实验目的1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法；2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法；3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法；4、掌握钻井液密度的测定方法；5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法；6、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理。
二、实验原理1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算（1）六速旋转粘度计的结构和工作原理六速旋转粘度计（图1）是以电动机为动力的旋转型仪器。
被测液体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，外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩，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。
记录刻度盘的表针读数，通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。
图1 六速旋转粘度计及变速拉杆（2）六速旋转粘度计的使用方法①接通电源，拨动三位开关至高速位置，待外筒转动后，将变速拉杆的红色球形手柄（手柄位置与转速的选择如图1）放置在最低位置，此时外筒转速即为600rpm。
观察刻度盘是否对零（若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧）、外筒是否偏摆（若偏摆，应停机重新安装外筒）。
检查调速机构是否灵活可靠。
②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线（此处钻井液的体积为350ml），立即置于托盘限位孔上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
迅速从高速（600rpm）到低速（3rpm）依次测量。
待刻度盘读数稳定后，记录各转速下的读数Ф。
③实验结束后，关闭电源，松开托盘手轮，移开泥浆杯，倒出泥浆。
左旋卸下外转筒，将外转桶和内筒清洗后擦干，将外转筒安装在仪器上。
（3）粘度和切力的计算方法表观粘度A V＝0.5×Ф600，单位：mPa.s；塑性粘度PV＝Ф600－Ф300，单位：mPa.s；动切力YP＝0.511×（2×Ф300－Ф600），单位：Pa。
钻井液常规性能测试
钻井液常规性能测试文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]中国石油大学（华东）油田化学基础实验报告班级：石工1412 学号：姓名：教师：范鹏同组者：实验日期：实验一、钻井液常规性能测试一、实验目的1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法；2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法；3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法；4、掌握钻井液密度的测定方法；5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法；二、实验装置钻井液：400ml 高速搅拌机六速旋转粘度计打气筒失水仪滤纸量筒秒表钢板尺 PH试纸亚甲基兰溶液酸式滴定管玻璃棒三、实验步骤1、用高速搅拌器高速搅拌钻井液10min。
2、使用六速旋转粘度计测定并计算钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力；3、使用打气筒滤失仪测定钻井液滤失量、泥饼厚度和pH值；4、测定并计算钻井液膨润土含量；5、学习并掌握测定钻井液密度的方法；6、学习并掌握测定钻井液漏斗粘度的方法。
四、实验数据记录与处理1.数据记录实验一钻井液的常规性能测试数据记录处理表实验二无机电解质对钻井液的污染及调整污染实验数据班级汇总表2.数据处理本组实验所得数据处理结果:表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x12=6 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=12-7=5 mPa.s动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.022 Pa钻井液膨润土含量=泥甲V 01.0V ⨯×70100×1000=14.3×泥甲V V =14.3×265⋅=40.04 g/l （1）基浆：表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x11=5.5 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=11-7=4 mPa.s动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.533 Pa（2）加量0.25g/100ml CaCl 2 泥浆：表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x16=8 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=16-12=4 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=4.088 Pa（3）加量0.50g/100ml CaCl 2 泥浆：表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x18=9 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=18-15=3 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=6.132 Pa（4）加量0.75g/100ml CaCl 2 泥浆：表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x19=9.5 mPa.s塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=19-14=5 mPa.s动切力YP=0.511 x（2 xФ300-Ф600）=4.599 Pa（5）加量1.00g/100ml CaCl2泥浆：表面粘度 AV=0.5 xФ600=0.5x16=8 mPa.s塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=16-12=4 mPa.s动切力YP=0.511 x（2 xФ300-Ф600）=4.088 Pa（6）加量1.25g/100ml CaCl2泥浆：表面粘度 AV=0.5 xФ600=0.5x14=7 mPa.s塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=14-10=4 mPa.s动切力YP=0.511 x（2 xФ300-Ф600）=3.066 Pa 由以上所得数据整理成表如下：作图如下：1.AV—CaCl2加量关系曲线：2.YP—CaCl2加量关系曲线：3.FL—CaCl2加量关系曲线：将AV—CaCl2加量关系曲线，YP—CaCl2加量关系曲线，FL—CaCl2加量关系曲线放在一起表示趋势变化关系，如下： 3.现象解释：CaCl能够大量溶于水中，且其溶解度随着温度的增加而增加。
中国石油大学-钻井液常规性能测试
中国石油大学油田化学实验报告实验日期: 成绩:班级: 学号: 姓名: 教师:同组者:钻井液常规性能测试一、实验目的1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法；2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法；3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法；4、掌握钻井液密度的测定方法；5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法；6、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理。
二、实验原理1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算（1）六速旋转粘度计的结构和工作原理六速旋转粘度计（图1）是以电动机为动力的旋转型仪器。
被测液体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，外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩，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。
记录刻度盘的表针读数，通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。
图1 六速旋转粘度计及变速拉杆（2）六速旋转粘度计的使用方法①接通电源，拨动三位开关至高速位置，待外筒转动后，将变速拉杆的红色球形手柄（手柄位置与转速的选择如图1）放置在最低位置，此时外筒转速即为600rpm。
观察刻度盘是否对零（若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧）、外筒是否偏摆（若偏摆，应停机重新安装外筒）。
检查调速机构是否灵活可靠。
②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线（此处钻井液的体积为350ml），立即置于托盘限位孔上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
迅速从高速（600rpm）到低速（3rpm）依次测量。
待刻度盘读数稳定后，记录各转速下的读数Ф。
③实验结束后，关闭电源，松开托盘手轮，移开泥浆杯，倒出泥浆。
左旋卸下外转筒，将外转桶和内筒清洗后擦干，将外转筒安装在仪器上。
（3）粘度和切力的计算方法表观粘度A V＝0.5×Ф600，单位：mPa.s；塑性粘度PV＝Ф600－Ф300，单位：mPa.s；动切力YP＝0.511×（2×Ф300－Ф600），单位：Pa。
钻井液基本解析
此外，结合国际钻井液分类方法，我国还将钻井液分为以下8个类别
1、聚合物钻井液体系：以聚合物作为主处理剂的水基钻井液。 2、钾基钻井液体系：钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、 钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。 3、饱和盐水钻井液体系：常温下氯化钠含量达到饱和的水基钻井液。它 可以用饱和盐水配成，亦可先配成钻井液再加盐至饱和。 4、分散钻井液体系：加有分散剂的水基钻井液。如以磺化栲胶、磺化褐 煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于 在深井和超深井中使用。 5、钙处理钻井液体系：经石灰、石膏或氯化钙等处理剂处理的水基钻井 液。该钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度（质量浓度）的 Ca2+和分散剂。
7、帮助收集与解释从钻屑、岩芯与测井所得到的信息。
但是，钻井实践表明，作为一种优质的钻井液，仅做到以上几点是不够的。 为了防止和尽可能减少对油气层的损害，现代钻井技术还要求钻井液必须 具有： 1、钻井液对人和环境无损害。 2、对所钻井眼，不需要特别和昂贵的完井方法。
3、不能干扰生产井的正常生产。
4、不能腐蚀钻井设备。 一般情况下，钻井液成本只占钻井总成本的7％～10％，然而先进的钻井 液技术往往可以成倍地节约钻时，从而大幅度地降低钻井成本，带来十分
3、稳定泡沫
注：钻井液中的固相分为两种类型，即活性固相（ActiveSolids）和惰性固相（Ineri Solids）。凡是容易 发生水化作用或易与液相中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固相。前者主要指膨润 土，后者包括石英、长石、重晶石以及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均被认为是 有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。
加重剂
SDMC 重晶石 英文：Barite powder SL—BAR 加重剂 产品描述：重晶石是一种以BaSO4为主要成分的天然矿石，经过机械加工 而成的灰白色粉末产品。主要用于提高密度不超过2.30g/cm3的水基钻井 液和油基钻井液的密度。 SL—BAR技术要求 性能 指标 密度，g/cm3 ≥4.20 水溶性碱金属（以钙计），mg/kg ≤250 大于75μm的筛余物质量分数，%（m/m） ≤3.0
钻井液性能及其测试
一 钻井液密度
1. 钻井液密度与安全密度窗口
泥浆压力P泥和破裂压力P破 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。
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。
一 钻井液密度
安全密度窗口问题分析
1、钻井液中固相的类型
一般情况下，钻井液中存在着各种不同组分、不同性质和 不同颗粒尺寸的固相。根据其性质的不同，可将钻井液中 的固相分为两种类型，即活性固相(Active So1ids)和惰性 固相(Inert So1ids)。凡是容易发生水化作用或易与液相 中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固 相。前者主要指膨润土，后者包括石英、长石、重晶石以 及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均 被认为是有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。
➢ 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。
四、 钻井液的pH值和碱度
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。
三、钻井液的滤失造壁性
钻井过程中，当钻头钻过渗透性地层时，由于钻井液的液柱 压力一般总是大于地层孔隙压力，在压差作用下，钻井液的 液体便会渗入地层，这种特性常称为钻井液的滤失性 (Filtration Properties of Drilling F1uids)。在液体 发生渗滤的同时，钻井液中的固相颗粒会附着沉积在井壁上 形成一层泥饼(Mud cake)。随着泥饼的逐渐加厚以及在压差 作用下被压实，会对裸眼井壁有效地起到稳定和保护作用， 这就是钻井液的所谓造壁性。由于泥饼的渗透率远远小于地 层的渗透宰，因而形成的泥饼还可有效地阻止钻井液中的固 相和滤液继续侵入地层。
钻井液综合性能评价实验
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。
三、实验步骤
2、塑性流体
视粘度： 视0.560r0/mi（ n 读数） mP•as 塑性粘度 塑： 60r0/mi（ n 读数3） 0r0/mi（ n 读数m）P•as
动切力： 0 0.51130r0/mi读 n 数塑Pa
静切力： 初0.51130r0/mi（ n 读数P） a（静置一分钟） 终0.51130r0/mi（ n 读数P） a （静置十分钟）
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。
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；
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。