钻井液密度传感器
钻井液密度传感器概述
智能在线密度计(也称在线密度变送器)是一种用于连续在线测量液体浓度和密度的设备,可直接用于工业生产过程中。J 智能在线密度计采用差压式密度计的原理能根据介质在一定垂直距离上的差压值算
出密度值,并自动进行温度补偿,精度高,可靠性好,安装使用简单。
为二线制密度变送器,主要用于工业过程控制,在线密度计根据浓度与密度的大小产生相应的4-20mA信号,可通过数字通信进行远程校准与监测。
钻井液密度传感器特点
1、本在线密度计适用于流动或静止液体, 适合于管道和罐体安装。
2、采用一体化结构的两线制变送器,无活动部件,维护简单。
3、连续在线测量液体密度和温度,无过程中断.可直接用于生产过程控制。
4、四位半数字液晶显示。
5、温度和密度两参数可同时显示,便于进行行业标密换算。
6、密度计有几种不同的触液材质。
7、安装使用方便,插入液体即可显示读数。
8、简化维修,无需定期清洗。
9、在线密度计校准无需标准参考源、无需实验室校准、无过程中断。
10、本质安全型可用于危险现场. 卫生型可安装于食品生产现场。
钻井液密度传感器技术指标
1、输出:4-20mA电流输出,叠加数字信号(HART协议)
2、精度:0.001g/cm3
3、密度量程:0-2g/cm3 ;0-3g/cm3
4、仪表电源:16-30VDC供电,推荐使用24VDC
5、分辨率:0.001g/cm3
6、温度量程:0-100℃温度精度:0.2℃
7、环境温度:-10~60℃
8、湿度范围:0-90%
钻井液密度传感器应用领域
1、奶制品业(炼乳、乳糖、乳酪、干乳酪、乳酸等)
2、采矿(煤、钾碱、盐水、磷酸盐、钙化合物、石灰石、铜、金等)
3、食品加工(番茄汁、葡萄汁、柠檬汁、番茄酱、糖蜜、植物油、果糖浆、果冻、果酱等)
4、纸浆与造纸业(黑浆、绿浆、纸浆清洗、蒸发器、苛性碱等)
5、饮料加工(啤酒、软饮料、果酒、速溶咖啡、麦芽等)
6、化工(烧碱、酸、尿素、清洁剂、聚合物密度、乙二醇、
氯化钠、氢氧化钠等)
7、炼油(润滑油、芳香剂、燃油、植物油等)
8、制糖业与酿酒业(榨取果汁、糖浆、葡萄汁、酸橙汁密度、酒精GL度、糖蜜、己烷/乙醇界面等)
9、石化(天然气、油气水洗、煤油、润滑油、油/水界面等)
钻井液密度计安装须知
1、在线密度计的原理是建立在静压基础上的双法兰差压法。由于所测液体有时并不是静止的,它在不断地循环和搅动。因此用静压原理测试密度的装置就必须克服这些影响。在不适合直接测量的地方要增加附助测试罐,让密度计工作在流速和
波动很小的地方,以保证密度计读数的稳定。
2、具体安装图由工程现场技术人员根据所购设备的尺寸自己设计决定。
3、对于流动液体或震动较大的液体测试时要加装附助测量罐,目的是使测量读数稳定。现场操作员在调节测量罐内液体流速时要兼顾动态与读数稳定性两种要求。
4、现场安装密度计时必须要保证两只压力中继器在同一垂直面上,否则会产生测量差。
5、现场被测液体必须保持没过两个测量传感器
6、密度计理论上可以根据不同的介质测量出浓度,请使用方根据现场情况自行换算出浓度结果。
钻井液密度传感器故障处理
1、两只传感器头是密度计最脆弱的部位,外力损伤会导致造成密度计损毁。运输和安装过程中为了保护传感器不受损坏,保护罩必须在安装完成后方能拆除。切记!!
2、密度计出厂时已调整至最佳状态,非专业人员请勿随意调整。专业人员在现场校准方法:将密度计垂直插入纯水中,支持HART协议的表用手操器调整。具体操作按仪表说明书进行。
3、发现密度变送器不工作时首先检查电源和地线是否接好。
4、发现变送器读数和实际严重不符时,首先检查两膜盒的膜片是否受到外力损伤变形。
钻井液密度计注意事项
1.被测溶液是在罐体还是在管道里?两者的最大压力不大于5MPa.
2.如果被测溶液是在管道里,溶液的流速不大于0.4米每秒.
3.管道的直径最小不低于DN80.
4.被测溶液的流量每小时不大于26立方每小时.
5.如果被测物在罐体,客户需自备防护罩.
6.测量范围和精度?
钻井液常规计算公式
钻井液常用计算 一、水力参数计算：(p196-199) 1、地面管汇压耗： Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1 Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）； C----地面管汇的摩阻系数； MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg); Q----排量，l/s(gal/min); C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1； ①钻具内钻井液的平均流速： V1=C2×Q/2.448×d2 V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)； Q-------排量，l/s(gal/min); d-------钻具内径，mm(in)； C2------与单位有关的系数。当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。 ②钻具内钻井液的临界流速 V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4 V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)； PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps); d------钻具内径，mm(in) MW----钻井液密度，g/cm3(ppg); C3、C4------与单位有关的系数。采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。 ③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为 P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2 ④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为 P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82 P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi); L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)； V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)； d------钻具内径，mm(in) MW----钻井液密度，g/cm3(ppg); Q-------排量，l/s(gal/min);
和田1井高密度钻井液技术
和田1井高密度钻井液技术 和田1井是新疆塔里木盆地一口超深预探井,完钻井深6813.50m。该井地质条件复杂,上部地层易水化膨胀,造浆严重;下部地层有大段盐膏层和高压盐水层。在钻井施工过程中,易发生泥包钻头、缩径、井塌、井漏、卡钻等复杂情况。针对不同地层特点,分段采用了不同的钻井液体系及相应的维护处理措施。现场应用表明:该套钻井液体系具有很好的的抑制性、悬浮携带、稳定井壁、润滑防卡能力,满足了钻井施工的要求。 标签：高密度钻井液;井眼稳定;防塌;抑制性;超深井 和田1井位于新疆和田市境内,是和田河西区块的一口预探井。钻探目的是勘探石炭系、奥陶系油气藏。该地区在钻井施工过程中,因地层复杂,易发生阻卡、泥包、掉快、井塌、井漏等复杂情况,引起长井段划眼、卡钻等复杂事故。针对该井不同地层段的实际情况,分段采取了不同的钻井液体系及相应的维护措施。现场应用表明该套钻井液体系具有强的抑制性,较好的悬浮携带、稳定井壁、润 滑防卡能力,成功解决了该区块易出现的复杂情况。 1 地质工程概况 和田1井地质分层及岩性特征如下:第四系(0-50m):流砂层;第三系(50-795m):泥岩夹中细砂岩;三叠系(795-924m):褐色泥岩、紫红色砾状砂岩;二叠系(924-2614m):泥岩、粉砂岩、火成岩、褐色泥岩夹膏岩;石炭系(2614-3430m):泥岩、砂岩、灰岩不等互层;泥盆系(3430-3489m):中砾岩、砂岩与泥岩互层,石英细砂岩夹棕色泥岩;志留系(3489-3918m):粉砂岩、暗褐色泥岩;奥陶系(3918-5522m):灰岩、泥灰岩、白云岩、褐色、灰褐色灰岩、泥灰岩、白云岩;寒武系(5522-6813.50m): 灰色、深灰色白云岩、灰质云岩。 和田1井一开使用φ660.4mm钻头钻至123.12m,下入φ508mm*123.12m表层套管;二开使用φ444.5mm钻头钻至1949m,下入φ339.7mm*1948.03m技术套管;三开使用φ311.15mm的钻头钻至4155m,下入φ244.5mm*4153.81m技术套管;四开使用φ215.9mm的钻头钻至6100m,下入φ177.8mm*6097m技术套管。五开使 用φ149.2mm的钻头钻至井深6813.5m完钻。 2 钻井液技术难点 本井为五开预探井,套管程序多且地层复杂。一开、二开井径大,大段软泥岩、
高密度钻井液
新型钻井液加重材料 1 四氧化锰 贝克体斯公司使用专利加重材料---Micromax开发出了一种逆乳化钻井液。这种加重材料是四氧化锰，与重晶石颗粒相比，四氧化锰具有粒径小、颗粒呈球形的特点。由于球形颗粒的粒间摩擦很小，故钻井液的塑性粘度大幅度降低。虽然四氧化锰的密度比重晶石大得多，但其颗粒的尺寸却比重晶石小得多，这就意味着这些颗粒可以被弱结构的钻井液所支撑，同时在较低的屈服值下不会增加沉降的风险。Micromax可以改善钻井液的流变性能，同时降低加重材料发生沉降的趋势，可在高温/高压井和小井眼中使用。对于高温/高压井，减轻沉降趋势和降低塑性粘度能大幅度缩短钻井时间，减少井下漏失。连续管钻井和过油管钻井的发展也为该钻井液的使用提供了潜在市场。 从健康与安全的角度来说，由于细颗粒尺寸和粉尘所带来的问题可以通过事先将加重材料与钻井液混合来避免。压井用的钻井液被运输到井场上，其中部分钻井液被油和盐水稀释成所需的钻井液密度。这一操作安全可靠，并能极大地简化采用非标准加重材料所带来的诸多问题。 超高密度钻井液 技术难点： 由于深井并底温度高，对高密度钻井液的处理异常复杂。经常陷人“加重一增稠—降粘一加重剂沉降—密度下降一再次加重”的恶性循环.影响钻井的正常进行，甚至可能引起严重卡钻事故。而本次研究的钻井液密度高达3.0.g/cm3.体系中的固相含量极高(若用重晶石作加重剂，其体积分数将大于60%)。体系的流变性和沉降稳定性之间的矛盾十分突出。C'hiligcrian G V等认为，重晶石的加重极限可以达到2. 64 g/ cm3，超过此极限，钻井液的流变性与沉降稳定性之间的矛盾将不可调和，出现顾此失彼的困难。显然，解决好密度为3.00 g/cm3钻井液的流变性和沉降稳定性之间的矛盾是超高密度钻井液研究成功的技术关键。 重晶石粉技术指标的研究 加重剂密度越大.钻井液中固相的体积分数就越小。Gary G R和Young Jr F S认为，方铅矿可将钻井液密度提高到3.85 g/cm3。但在中国，方铅矿尚未真正开发用于钻井行业。为此着重研究了重晶石。 1.重晶石粉密度 如果选用的重晶石密度大，则其在钻井液中的体积分数就较小.从而有利于改善钻井液流变性。在研究中选用了密度为4.4 g/cm''左右的重晶石粉。 2.重晶石粉的粒度 根据斯笃克斯定律，在重晶石粉密度一定的情况下况下，影响钻井液沉降稳定性的因素主要为重晶石粉粒度分布和钻井液液相粘度。二者必须相互协调，液相粘度太高影响钻井液流动性，太低则无法满足对钻井液沉降稳定性的要求;重晶石粒度太粗则沉降速率大，增加维持钻井液良好稳定性的难度.太细则钻井液流动性能难以调节。研究中发现，虽然Chiligcrian G V'等人提出了重晶石的理沦加重极限，但观点是建立在“重晶石各项技术指标均符合AYI标准”的基础上，对有特殊密度要求的钻井液，重晶石粒度可以不符合AP1标准。Briscoe B J等人认为，随着重晶石含量的增加。钻井液中粘土与重晶石颗粒间的相互作用存在三种方式，当重晶石的体积分数大于15%时，重晶石颗粒之间相互靠近，重晶石本身可能参与形成网状结构，从而增强了体系的凝胶强度(见图1>；而在密度为3. 00 g/cm3的钻井液中.重晶石的体积分数在60%以上，它在钻井液中形成的网状结构的强度不可忽视。
温度及渗流对疏松砂岩储层钻井液密度窗口的影响规律研究
文章编号：!""!#$%&"（&""$）"’#""’"#"( 温度及渗流对疏松砂岩储层 钻井液密度窗口的影响规律研究 王炳印!蔚宝华!邓金根 （中国石油大学石油天然气工程学院，北京） 摘要)在井壁稳定分析中，将疏松砂岩储层作为孔隙介质，依据孔隙热弹性小变形应力叠加原理，建立温度及井壁渗流等多种因素影响下，疏松砂岩储层井眼周围有效应力计算模式，结合井壁岩石破坏准则，给出了地层坍塌压力、破裂压力计算模式，研究了温度变化和井壁渗流等因素对安全钻井液密度窗口的影响规律，为确定疏松砂岩地层的安全钻井液密度窗口提供理论依据。研究结果表明，随着地层渗透性增大，地层破裂压力降低，坍塌压力升高，安全钻井液密度范围变小；井壁温度降低，地层坍塌压力和破裂压力同时降低，安全钻井液密度范围变窄；井壁温度升高，地层破裂压力和坍塌压力同时升高，安全钻井液密度范围变宽。但在温度降低及井壁渗流综合影响下，地层承压能力大幅下降，地层坍塌压力也降低，为了保证钻井安全，应适当降低钻井液密度。 关键词)疏松砂岩)温度)渗流)钻井液密度中图分类号：*+&$’,! 文献标识码：- ))钻井实践表明，钻遇疏松、高孔隙度、高渗透率的砂岩层段时，常发生井壁垮塌或者漏失问题，造成卡钻，下套管遇阻等事故；而漏失引起钻井液及其滤液向地层渗流，进入地层会形成水锁，不仅污染储层，造成开采困难，而且使井壁周围的孔隙压力升高，地层有效应力状态发生改变，进而改变地层坍塌压力和破裂压力，影响钻井安全。 ./0，123456［!］、789:;<=>［&］和刘向君［(］ 等 人对渗流引起的井壁稳定问题以及>?@@/:?AB =C ［’］ 和=:?DE ［$］、=/45F3:8.?［%］ 对温度引起的井壁稳 定问题进行了大量研究，取得了较多研究成果。但对疏松砂岩储层井壁稳定性问题，很少有研究者关注。为了研究钻井液及滤液在井壁的渗流以及温度等对井壁稳定的影响，建立了井眼周围渗透压力及温度变化引起附加应力场的计算模式，通过数值计算，得到渗流和温度对坍塌压力以及破裂压力的影响规律，对确定疏松砂岩地层的安全钻井液密度窗口提供理论依据。 !)地层温度、渗流压力附加应力场 井眼钻开后，井壁围岩温度场的变化必然引起井眼周围岩石的膨胀或收缩，这种影响以热应变的 形式体现出来，热应变引起的井眼周围附加应力场 详见参考文献［G ］ 。井眼周围地层流体之间的压力 平衡被打破，在流体压力差的作用下，地层流体由于渗流作用发生运移，改变井壁附近孔隙压力分布，并在井眼周围形成附加应力场。在压差（!0H !I ）作用下，钻井完井液向地层渗流，依据孔隙弹性理论，渗流引起的井眼周围地层附加应力为： !D@[" （!#"）（!#&#）&（!##[）!#$& %]&#]$（! #!I ）!!@["（!#"）（!#&#）&（!##[）!&$ &%]& #]$（! #!I ）!J@[" （!#"）（!#&#） （!##）#]$（!0 #!I ） （!） 式中：!D@、!!@、!J@分别为井壁上的附加径向应力、周向应力和轴向应力；!0为井壁上孔隙压力；!I 为地层压力；"K ’@L ’9为岩石骨架压缩系数与岩石体积压缩系数之比；#为岩石泊松比；$为岩石孔隙度；$为井眼半径；%为地层中一点半径。 &)高渗透地层井眼周围应力分布 结合地应力及钻井液液柱压力引起的井眼周围 应力分布计算模式［M ］和温度变化与渗流作用引起的 ))第一作者简介：王炳印，!NGG 年生，中国石油大学（北京）油气井工程专业在读博士生，主要研究方向为套管损坏和岩石 力学。地址：北京市昌平区中国石油大学石油天然气工程学院博"(；邮政编码!"&&’N ；电话（"!"）MNG((N!!#&!。 第&&卷第’期)))))))钻)井)液)与)完)井)液))))))))O8A,&&P8,’ &""$年G 月)))) ))>QRSSRPT USVR>W 1X=YS+*RXP USVR>))) )) )) Z?A,&""$ 万方数据
钻井液常用计算公式
计算公式 1、钻井液配制与加重的计算 （1）配制低密度钻井液所需粘土量 水 土水 泥土泥土 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 土W ---所需粘土重量，吨（t ）； 土ρ -- 粘土密度，克/厘米3（g/cm3） 水ρ -- 水的密度，克/厘米3（g/cm3） 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 泥 V 欲配制的钻井液的体积，米3（m3） (2)配制低密度钻井液所需水量 土 土泥水ρ-=W V V 式中： 水V ---所需水量，米3（m3）； 土ρ -- 所用粘土密度，克/厘米3（g/cm3） 土 W -- 所用粘土的重量，吨（t ） 泥V -- 欲配制的钻井液的体积，米3（m3） （3）配制加重钻井液的计算 ①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量 重 加原 重加原加 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W
式中： 加W ---所需加重剂的重量，吨（t ）； 原ρ -- 原有钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 重ρ -- 钻井液欲加重的密度，克/厘米3（g/cm3） 加ρ -- 加重剂的密度，克/厘米3（g/cm3） 原 V -- 原有钻井液的体积，米3（m3） ②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量 原 加原 重加重加 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 加W ---所需加重剂的重量，吨（t ）； 原ρ -- 原有钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 重ρ -- 钻井液欲加重的密度，克/厘米3（g/cm3） 加ρ -- 加重剂的密度，克/厘米3（g/cm3） 重 V -- 加重后钻井液的体积，米3（m3） ③用重晶石加重钻井液时体积增加 2 1 224100(v ρ-ρ-ρ=.） 式中： v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量，米3（m3）； 1ρ -- 加重前钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 2 ρ -- 加重后钻井液达到的密度，克/厘米3（g/cm3）
高温(220℃)高密度(2.3 g-cm3)水基钻井液技术研究
第２４卷第５期２００７年９月 钻井液与完井液 ＤＲＩＬＬＩＮＧＦＬＵＩＤ＆ＣＯＭＰＬＥＴＩＯＮＦＬＵＩＤ ＶｏＩ．２４Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔ．２００７ 文章编号：１００１—５６２０（２００７）０５—００１５—０５ 高温（２２０℃）高密度（２．３ｇ／ｃｍ３）水基钻井液技术研究 杨泽星孙金声 （中国石油集面钻井工程技术研究院，北京） 摘要针对钻井工程莆求，评价优选出了抗高温钻井渍用高温保护捌、降蒋失剂、封堵剂辱钻井液处理剂，井进一步优选出了抗高温（２２０℃）高密度（１．８０～２．３０ｇ／ｃｍ３）水基钻井液配方。室内评价结果表明；谈体系具有魁好的抑制性和抗钻肩污染性能，抗钻周格污荣达１０％；具有一定的抗电解质能力，抗盐达２％，抗氯也钙选０．５％，具有盘好的润滑性能ｌ容易配制和维护。 关键词高密度钻井液高温钻井液钻井液配方钻井液露加剂 中圈分类号：ＴＥ２５４．３文献标识码：Ａ 近年来，随着超深井、特殊井和复杂井数量的增多，钻井作业对钻井液处理剂的抗温性要求越来越高［１］。中国目前的水基钻井液体系最高使用温度在１８０℃以内．但海洋钻井所钻遇的地层温度最高达２００℃，所使用的钻井液密度最高达２．３３ｇ／ｏｎｌ３。这些高密度钻井液由外国公司承包，所使用的主要处理剂也由外国公司提供ｏ］。基于以上情况，在调研国外资料的基础上，经过大量的室内试验研究，成功地研制出了抗高温（２２０℃）高密度（１．８０～ｚ．３０ｇ／ｃｍ３）水基钻井液体系。用不大，在井壁上能形成低渗透、柔韧、薄而致密的泥饼，与其它处理剂的配伍性好。 １．３防塌封墙剂ＧＦＤ 防塌封堵剂ＧＦＤ具有良好的抑制页岩水化膨胀的作用，高温下能有效封堵井壁地层裂缝，有利于深井防塌和储层的保护，同时它可以有效地填充于泥饼中，改善泥饼质量，降低泥饼的渗透性、摩阻系数和高温高压滤失量。 ２抗高温高密度水基钻井液的性能 １处理剂的优选与评价２．１１．１高温保护剂ＧＢＨ 高温保护剂ＧＢＨ是一种磺化多元共聚物，具 有以下功能：①抗温性能好，在膨润土颗粒表面吸附 能力强，高温下具有护胶作用；②在钻井液中具有协 同增效的作用，与其它处理剂作用可形成络合物，有 效地提高其它处理剂的抗温性能，因而提高了钻井 液体系的抗温能力；③在高密度水基钻井液中具有 高温稀释作用，能改善钻井液的流变性能和高温高 压滤失性能｛④具有一定的抑制页岩水化膨胀的作 用，可稳定井眼。 １．２降滤失剂ＧＪ?Ｉ、ＧＪ－Ⅱ 降滤失剂ＧＪ—Ｉ、ＧＪ一Ⅱ均为磺化树脂型降滤失 荆，抗温性能好，降滤失能力强，对钻井液的增黏作 配方的确定 通过室内系列配方的优选实验，最终确定新型 高温高密度钻井液的基本配方为： ２％夏子街土＋２％ＧＢＨ＋６％ＧＪ—ＩＩ＋４％ＧＪ—Ｉ ＋４％封堵剂ＧＦＤ＋重晶石 ２．２抗温性能 按照配方，在低速搅拌下依次加人各种处理剂 后，高速搅拌２０ｒａｉｎ，装人瓶中密封养护２４ｈ。把 养护好的钻井液移人高搅杯中，高速搅拌１０ｒａｉｎ， 测其流变性能和ＡＰＩ滤失量．然后装入老化罐中 在不同的温度下老化１６ｈ，冷却至室温．移人高搅 杯中高速搅拌５ｍｉｎ。测其流变性能、中压滤失量 和高温高压滤失量。不同密度的钻井液在不同温度 老化后的流变性能及滤失性能见表１。 第一作者简介：杨泽星，现在中国石油集团钻井工程技术研究院钻井寝所工作。从事抗高温水基钻井戚技术方面的研究。地址ｔ北京市学院路２０。中国石ｊ卣集团钻井工程技术研究皖；邮破编码１０００８３，电话（０１０）６２０９７４１２。 万方数据 万方数据
钻井液密度的确定培训教材
钻井液密度的确定培训教材 1.1安全钻井时钻井液密度确定的基本原理 一级井控的目的是防止地层液体进入井内，为此需保持井底压力略大于地层压力。要实现近平衡，需研究怎样最合理地确定压井液密度。 井眼的裸眼井段存在着地层孔隙压力、压井液柱压力和地层破裂压力。三个压力体系必须满足以下条件： P≥P≥P 2-16 pmf式中：P—地层孔隙压力；P—压井液柱压力；P—地层fpm 破裂压力。 所确定的压井液密度还要考虑保护油气层、防止粘卡满足井眼稳定的要求。为确保一级井控成功，在各种作业中，均应使井底压力略大于地层压力，这样可达到近平衡钻井和保护油气层的目的。 如果在钻井过程中所采用的钻井液密度只有在井内钻井液 处于静止状态时才能平衡地层压力，那么，在起钻时， 由于抽汲压力的存在和起出钻柱液面下降等原因，井底压力就会小于地层压力，从而造成井侵与溢流。 1.2钻井液密度的计算 通常确定压井液密度的原则是最小井底压力等于地层压力。确定方法如下：
（1）公式计算法 压井液密度的确定可用以下公式计算 ρ=[102(P-P-P)]/H dppsbm 2-17 3——抽吸压力，Pg/cm；——压井液密度，式中：ρsbm——；P；MPaP——起钻液面下降压井液柱压力减小值，MPa pdp。— —产层埋藏深度，mH地层压力，MPa； 2）附加当量密度（为 了预防溢流，就必须在平衡地层压力所需的钻井液密度的基 础上再增加一个附加压力，这个附加压力应能平衡抽汲压 力等。因此，确定钻井过程中钻井液密度的公式是： 2-18 +ρ=ρρecm 式中：ρ—钻井过程中的钻井液密度；ρ—地层压力cm当量 钻井液密度；ρ—附加压力当量钻井液密度。e我们可以采 用自动灌钻井液等方法，使起钻时液面下降高度减小或不下 降。因此起钻时液面下降而减少的压力不大，有时可忽略不 计。而抽汲压力是不可忽视的，只要钻柱上提，就会有抽汲 压力，减小上提钻柱的速度，只能减小抽汲压力、但不能消 除抽汲压力。影响抽汲压力的因素很多，其值变化范围较大。 根据计算可知，抽汲压力一般为33左，国外要求把抽汲压力 减小到0.036g/cm0.03-0.13g/cm右，考虑到气侵对钻井液 密度的影响，地层压力预报的误差等因素，附加压力应比抽
第6章钻井液设计
第8章钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。 8.1 钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介[16]： (1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。 (3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较
钻井液基本知识
钻井液基本知识 钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中： P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时，固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以 及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法 不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。 2、钻井液与钻井工作关系，钻井液粘度的大小，对钻井液携带岩屑能力有很大的影响，一般来说，
最常用钻井液计算公式
钻井液有关计算公式 一、加重：W= Y（Y-Y）/Y）-谡 W :需要加重1方泥浆的数量（吨） Y：加重料密度 Y:泥浆加重前密度 Y：泥浆加重后密度 二、降比重：V= （丫原-丫稀）丫水/ 丫稀-丫水 V：水量（方） 丫原：泥浆原比重 丫稀：稀释后比重 丫水：水的比重 三、配1方泥浆所需土量：W= 丫土（丫泥-丫水）/丫土-丫水 丫水：水的比重 丫泥：泥浆的比重 丫土：土的比重 四、配1方泥浆所需水量：V=1-W 土/丫土 丫土：土的比重 W 土：土的用量 五、井眼容积：V=1/4 U D2H D ：井眼直径（m） H ：井深（m） 六、环空上返速度：V 返= 1 2.7Q/D 2-d2 Q: 排量（l/S ） D: 井眼直径（cm） d: 钻具直径（cm） 七、循环周时间：T=V/60Q=T井内+T地面 T: 循环一周时间（分钟） V: 泥浆循环体积（升） Q: 排量（升/秒）
八、岩屑产出量：W= T D2* Z/4
W:产出量（立方米/小时） Z:钻时（机械钻速）（米 /小时） D:井眼直径（米） 九、粒度范围 粗 中粗 中细 细 超细 胶体 粘土级颗粒 砂粒级颗粒 粒度》2000卩 粒度2000- 250卩 粒度250-74卩 粒度74-44卩 粒度44- 2 粒度W 2 1 粒度w 2 1 粒度》74 1 十、API 筛网规格： 目数 20 30 40 50 60 80 100 120 十一、除砂器有关数据 除砂器：尺寸（6-12 〃） 处理量（ 除砂器：尺寸（2-5 〃） 处理量（ 28-115立方米/小时） 范围（除74 1以上） 6-17立方米/小时） 范围（除44 1以上） O I ” O n -=1.195 *（‘600 - -00） T c =1.512*（ ... 6可00 -「600 ） 2 孔径 （1 ） 838 541 381 279 234 178 140 十二、极限剪切粘度 十三、卡森动切力：
钻井液技术规范正文终审稿
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范 第一章总则 第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分，直接关系到钻探工程的成败和效益。为提高钻井液技术和管理水平，保障钻井工程的安全和质量，满足勘探开发需要，特制定本规范。 第二条本规范主要内容包括：钻井液设计，现场作业，油气储层保护，钻井液循环、固控和除气设备，泡沫钻井流体，井下复杂的预防和处理，钻井液废弃物处理与环境保护，钻井液原材料和处理剂的质量控制与管理，钻井液资料管理等。 第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。 第二章钻井液设计 第一节设计的主要依据和内容 第四条钻井液设计是钻井工程设计的重要组成部分，主要依据包括但不限于以下几方面： 1.以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础，依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。 2. 钻井液设计应在分析影响钻探作业安全、质量和效益等因素的基础上，制定相应的钻井液技术措施。主要有：地层岩性、地层应力、地层岩石理化性能、地层流体、地层压力剖面（孔隙压力、坍塌压力与破裂压力）、地温梯度等信息；储层保护要求；
本区块或相邻区块已完成井的井下复杂情况和钻井液应用情况；地质目的和钻井工程对钻井液作业的要求；适用的钻井液新技术、新工艺；国家和施工地区有关环保方面的规定和要求。 第五条钻井液设计内容主要包括：邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测；分段钻井液类型及主要性能参数；分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理；储层保护对钻井液的要求；固控设备配置与使用要求；钻井液仪器、设备配置要求；分段钻井液材料计划及成本预测；井场应急材料和压井液储备要求；井下复杂情况的预防和处理；钻井液HSE管理要求。 第二节钻井液体系选择 第六条钻井液体系选择应遵循以下原则：满足地质目的和钻井工程需要；具有较好的储层保护效果；具有较好的经济性；低毒低腐蚀性。 第七条不同地层钻井液类型选择 1. 在表层钻进时，宜选用较高粘度和切力的钻井液。 2. 在砂泥岩地层钻进时，宜选用低固相或无固相聚合物钻井液；在易水化膨胀坍塌的泥页岩地层钻进时，宜选用钾盐聚合物等具有较强抑制性的钻井液。 3. 在地层破裂压力较低的易漏地层钻进时，宜选用充气、泡沫、水包油等密度较低的钻井液；在不含硫和二氧化碳的易漏地层钻进时，也可采用气体钻井。 4. 在大段含盐、膏地层钻进时，根据地层含盐量和井底温
温度压力与钻井液密度相互影响规律研究
温度压力与钻井液密度相互影响规律研究 X 宋洵成1 ,王振飞1 ,韦龙贵2 ,何 连 2 (1.中国石油大学石油工程学院,山东青岛 266555;2.中海石油有限公司湛江分公司,广东湛江 524057) 摘 要:研究温度和压力对钻井液密度的影响对准确预测井下压力场和温度场以及合理确定钻井液密度具有重要意义。本文基于钻井液密度实验数据,对比分析了现有密度预测模型的准确度,并利用准确度较高的预测模型编程研究了温度和压力对3000m 深和7000m 深井的井下静液柱压力计算的影响。研究表明,诸多钻井液密度预测模型中Karst ad 法比较准确;当钻井液温度在井筒内以地温梯度增加时,钻井液密度随井深增加而减小,井深小于7000m 时,温度和压力引起的钻井液密度偏差小于5%,静液柱压力偏差小于2%。 关键词:密度;钻井液;温度;压力 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)07—0001—021 概述 在地层孔隙压力与地层破裂压力密度窗口窄的地区(如深海)进行钻、完井作业和压井作业时必须准确计算井下环空压力,否则,易引起漏喷事故。在井身结构和钻具组合一定时,影响井下压力分布的因素主要有钻井液密度、钻井液排量、和钻井液粘度,其中,钻井液密度是最主要影响因素。 钻井液体积随温度升高而膨胀,随压力升高而收缩,且从井口到井底,温度和压力处于不断变化之中,因此,在高温高压环境下钻井和完井作业时,井下钻井液密度不精确等于井口测量的密度,要准确预测井下压力必须准确计算特定温度和压力下的钻井液密度。目前,常用的主要钻井液体系为水基和油基钻井液,由于二者液相不同,故表现出不同的PVT 特性,国内外学者就此开展了广泛的实验和理论研究,建立了预测钻井液密度的模型。2 钻井液PVT 计算模型 目前已发表的研究温度和压力对钻井液密度影响的实验数据主要由McMordie [1]、Pet er s [2]、Isambourg [3]提供。McMordie 等[1]于1982年实验测量了三种水基钻井液和三种油基钻井液在70-400¨(21.11～204.44℃)和0～14000psig (0～96.53MPa)环境下的密度值。P et ers 等[2]于1988年实验测量了一种柴油基钻井液和两种矿物油基钻井液,每种钻井液都分别进行了室温密度为11-lbm/gal (1318.09kg /m 3)和17-lbm /gal (2040.82kg /m 3)在78-350(25.56-176.67℃)和0～15000psi (0～103.42MP a )环境下的温度。Isambourg 等[3]于1996年实验测量了原油基钻井液、盐水钻井液、未加重乳化钻井液、和加重乳化钻井液共四种钻井液在不同温度和压力环境下的体积比。 国内外学者在实验数据的基础上建立的研究温度和压力对钻井液密度影响的模型可分为三种:组分模型[2,4-6]、数据回归模型[3,7-9]、和数值模型[10]。 组分模型认为钻井液是由水、油、固相和加重物 质等所组成,而每种组分的性能随温度和压力改变的情况不同。在确定了这些单一组分的高温高压变化规律后,便可以得到预测钻井液密度变化的组分模型。Pet er s [2]根据自己的实验结果得到的组分模型为: Q m(P ,T )=Q 0f vo +Q w f v w +Q s f vs +Q c f vc 1+fQ v o Q o Q o i -1+f v w Q w Q wi -1(1) 式中:Q o 、Q w 、Q s 、Q c 分别为真实环境下的油、 水、固相和加重剂的密度,kg/m 3 ;f vo 、f vw 、f v s 、f v c 分别为油、水、固相和加重剂的体积分数;Q oi 和Q wi 为参考条 件下油和水的密度,kg /m 3 。 组分模型需要知道各组分的体积比,并且要对钻井液的不同成分(水、油、固相等)分别进行试验,掌握环境压力和温度对各组分密度的影响规律,才能应用。因此,该模式的使用受到了一定的限制。 数据回归模型表达形式多样,但比较简单,一般是将钻井液密度当作压力和温度的函数,从而引入压力和温度的相关系数,回归得到不同精度的钻井液密度预测公式。较简单的公式由Kut asov [3]根据McMordie [1]的实验结果回归得到: Q m (P ,T )=Q m0e [A (p-p 0)-B(T -T 0)+C(T -T 0)2 ] (2)式中Q m0为参考状态(Q 0,T 0)下的密度,kg/m 3 ;A 、B 、C 分别为对应油基和水基钻井液的密度拟合系数。 E .Karst ad [3]根据实验数据回归推导出了较复杂的钻井液密度预测公式: Q m =Q m e #(P,T) #(P ,T )=C P (P -P 0)+C PP (P -P 0)2+C T (T -T 0)+ C TT (T-T 0)2+C PT (P-P 0)(T -T 0) (3)公式中C P 、C P P 、C T 、C T T 和C PT 为对应McMordie [1] 实验数据的拟合系数。 1 2012年第5期 内蒙古石油化工 X 收稿日期5 基金项目获国家63课题(项目编号66)《深水钻完井关键技术》子课题《深水井身结构优化技术》资助。作者简介宋洵成(),男,年获中国石油大学(华东)博士学位,现为该校副教授,主要从事油气井流体力学 与工程的教学和科研工作。 :2012-01-1:8:200AA09A10:1972-2010
最常用钻井液计算公式
钻井液有关计算公式 一、加重：W=γ0（γ2-γ1）/γ0-γ2 W：需要加重1方泥浆的数量（吨） γ0：加重料密度 γ1：泥浆加重前密度 γ2：泥浆加重后密度 二、降比重：V=（γ原-γ稀）γ水/γ稀-γ水 V：水量（方） γ原：泥浆原比重 γ稀：稀释后比重 γ水：水的比重 三、配1方泥浆所需土量：W=γ土（γ泥-γ水）/γ土-γ水 γ水：水的比重 γ泥：泥浆的比重 γ土：土的比重 四、配1方泥浆所需水量：V=1-W土/γ土 γ土：土的比重 W土：土的用量 五、井眼容积：V=1/4πD2H D：井眼直径（m） H：井深（m） 六、环空上返速度：V返=12.7Q/D2-d2 Q: 排量（l/S） D: 井眼直径（cm） d: 钻具直径（cm） 七、循环周时间：T=V/60Q=T井内+T地面 T: 循环一周时间（分钟） V: 泥浆循环体积（升） Q: 排量（升/秒） 八、岩屑产出量：W=πD2*Z/4
W: 产出量（立方米/小时） Z: 钻时（机械钻速）（米/小时） D: 井眼直径（米） 九、粒度范围 粗 粒度≥2000μ 中粗 粒度2000-250μ 中细 粒度250-74μ 细 粒度74-44μ 超细 粒度44-2μ 胶体 粒度≤2μ 粘土级颗粒 粒度≤2μ 砂粒级颗粒 粒度≥74μ 十、API 筛网规格： 目数 孔径（μ） 20 838 30 541 40 381 50 279 60 234 80 178 100 140 120 117 十一、除砂器有关数据 除砂器：尺寸（6-12″） 处理量（28-115立方米/小时） 范围（除74μ以上） 除砂器：尺寸（2-5″） 处理量（6-17立方米/小时） 范围（除44μ以上） 十二、极限剪切粘度：η∞=1.1952*(600θ-100θ)2 十三、卡森动切力： τc =1.512*(1006θ-600θ)2 十四、流变参数
第6章钻井液
第六章钻井液 第一节钻井液的功用和组成(钻井的血液) 一、钻井液的种类和发展 种类：清水、自然造浆、泥浆（细分散、粗分散、不分散、油基、水基）、乳化钻井液、泡沫钻井液、气体钻井液。 1、旋转钻井初期用清水钻进，遇井下粘土层自然造浆，这一时期称为自然造浆阶段。(1901～1920年） 2、在清水中加入粘土和分散剂，使粘土充分分散以提高其稳定性，这一时期称为细分散阶段。（1921～1942年） 3、为提高泥浆的抗钙污染能力，加入一些抗钙处理剂（无机絮凝剂，如石灰、石膏、氯化钙等）使粘土处于适当絮凝状态（初分散），这一时期称为初分散阶段。（1942～1965年） 4、为提高钻速和适应喷射钻井的需要，在泥浆中加入有机絮凝剂，使粘土不分散，这一时期称为不分散阶段。 ★5、八十年代开始重视和研究钻井液对储层的损害问题，因而进入了钻井液的保护储层阶段。 二、钻井液的基本功用 1、清洁井底 2、携带和悬浮清除钻屑 环空返速（0.6～1 m/s）＞钻屑沉降速度→钻屑上行 迟到时间（深井0.5～1h）：钻屑自井底升到井口所需时间 3、保护井壁（泥饼） 4、冷却、润滑钻头和钻柱 5、控制与平衡地层压力（密度） ★6、提供地层有关资料和信息（泥浆录井提供油、气、水和地层压力资料）。
在钻井作业过程中，钻井液直接与地层接触，并且不断地从地下循环到地面上来，因而地层的情况总会或多或少地在钻井液中被反映出来。因而我们可以通过钻井液间接和直接的来了解地层的情况。这就是钻井液的录井功能。 比如，正在钻进地层的钻屑是通过钻井液的循环而被带到地面，因而我们便可以从这些钻屑来了解地层的岩性特征和划分地层层位。 钻遇水层时，地层水的侵入会使钻井液的密度降低、粘度降低、含盐量和氯根含量发生变化。 钻遇气层时，钻井液的密度下降、粘度上升、并且可以闻到浓烈的天然气味和见到很多气泡。 钻遇油层时，钻井液的密度、粘度等也会发生变化，钻井液中也会见到原油。气相色谱测井就是在钻井过程中连续测量泥浆中各种烃类含量的变化从而发现油气层。 6、传递水功率（井下动力钻进） 7、直接或辅助破岩（喷射钻井） ★8、保护储层（最新发展）。 三、泥浆的组成 1、组成： 水基泥浆━━水、粘土、各种添加剂（活性固相，惰性固相） 油基泥浆━━油、粘土、各种添加剂。 2、粘土结构 粘土矿物的两种基本构造单元 硅氧四面体：一个硅原子与四个氧原子（或氢氧）以等距相连，硅在四 面体中心，氧在四面体顶点。（片状结构） 铝氧八面体：两层紧密堆叠的氧和氢氧组成，铝（或镁）原子居 于正八面体中心。 氧
钻井液常用公式
常 用 公 式 一、配泥浆粘土用量 ) ()(水土水泥浆泥浆量 土土ρρρρρ--=V W 二、加重剂用量 ) ()(加重后加重剂原浆加重后泥浆量 加重剂加ρρρρρ--=V W 三、稀释加水量 ) ()(水稀释后稀释后原浆原浆量 水ρρρρρ--=V Q 四、泥浆上返速度 ) d (7.122 2钻具井径返-= D Q V 五、卡点深度 (1) L=9.8ke/P (㎝、KN) (2)L=ｅEF/105P=Ke/P (㎝，t ，K=21F=EF/105 ，E=2.1×106 ㎏/㎝2) 5”壁厚9.19 K=715 3 1/2壁厚9.35 K=491 六、钻铤用量计算 L t. = m.q.k p ? 式中p ---钻压，公斤, q --钻铤在空气中重,量公斤／米， K ---泥浆浮力系数， L t ---钻铤用量, 米, m---钻铤附加系数（１．２至１．３） 七、 泵功率 N= 7.5 Q p （马力） 式中p －实际工作泵压（k g /cm 2）, Q –排量（l /s ）
八、钻头压力降 p 咀=4 e 22 d c Q .827.0ρ （kg /cm 2 ） 式中ρ－泥浆密度（g /cm 3）, Q –排量（l /s ）, C ---流量系数（取０．９５－０．９８５） d e ---喷咀当量直径（cm ），d e ＝ 2 3 2221 d d d ++ 九、喷咀水功率 N 咀=7.5 Q p 咀＝4 e 23 d c Q .11.0ρ 十、喷射速度过 v 射= 2 e d Q 12.74c 十一、冲击力 F 冲 =2 e 2 d Q .12.74ρ 十二、环空返速V= 2 2 d D Q 12.74- 十三、全角变化率—“井眼曲率”公式 COS ⊿E=COSa 1 COSa 2+Sina 1 Sina 2COSB 或⊿E=（a 12+ a 22-2 a 1 a 2 COSB ）1/2 式中：⊿E —上下两测点为任意长度时计算出的“井眼曲率” a 1—上测点的井斜角，度。 a 2—下测点的井斜角，度。 B —上下两测点方位变化的绝对值，度。 1PP m 硫化氢=1.4414mg/m 3 ,体积分数为1×10-6 . 关井压力计算： 套管下深在一千米内,关井压力Pa 取井口额定工作压力、套管最小抗内压强度的80％、地层破裂压力(地层破裂压力梯度取0.0226)三
钻井液常用计算公式
钻井液常用计算公式 1、钻井液配制与加重的计算 （1）配制低密度钻井液所需粘土量 水 土水 泥土泥土 ）（ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 土W ---所需粘土重量，吨（t ）； 土ρ -- 粘土密度，克/厘米3（g/cm3） 水ρ -- 水的密度，克/厘米3（g/cm3） 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 泥 V 欲配制的钻井液的体积，米3（m3） (2)配制低密度钻井液所需水量 土 土泥水ρ-=W V V 式中： 水V ---所需水量，米3（m3）； 土ρ -- 所用粘土密度，克/厘米3（g/cm3） 土 W -- 所用粘土的重量，吨（t ） 泥V -- 欲配制的钻井液的体积，米3（m3） （3）配制加重钻井液的计算 ①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量
重 加原 重加原加 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 加W ---所需加重剂的重量，吨（t ）； 原ρ -- 原有钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 重ρ -- 钻井液欲加重的密度，克/厘米3（g/cm3） 加ρ -- 加重剂的密度，克/厘米3（g/cm3） 原 V -- 原有钻井液的体积，米3（m3） ②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量 原 加原 重加重加 ） （ρ-ρρ-ρρ=V W 式中： 加W ---所需加重剂的重量，吨（t ）； 原ρ -- 原有钻井液的密度，克/厘米3（g/cm3） 重ρ -- 钻井液欲加重的密度，克/厘米3（g/cm3） 加ρ -- 加重剂的密度，克/厘米3（g/cm3） 重 V -- 加重后钻井液的体积，米3（m3） ③用重晶石加重钻井液时体积增加 2 1 224100(v ρ-ρ-ρ=.） 式中： v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量，米3（m3）；
钻井液密度测定程序
钻井液密度的测定程序 1.1、概述 本测试程序是测定给定体积流体质量的一种方法，钻井液密度以g/cm3或kg/m3为单位来表示。 1.2、仪器 a)、凡精度可达到±0.01 g/cm3或10kg/m3的任何一种仪器都可以使用。通常用钻井液密度计来测定钻井液的密度。钻井液密度计的设计是臂梁一端的钻井液杯由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的，为是平衡准确，臂梁上装有水准泡。 b)、温度计: 量程为0～105℃。 1.3、测定程序 1.3.1、将仪器底座放在一水平面上。 1.3.2、测量钻井液的温度并记录在钻井液班报表上。 1.3.3、将待测钻井液注入到洁净、干燥的钻井液杯中，把杯盖盖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。 1.3.4、将杯盖压紧在钻井液杯上，并堵住杯盖上的小孔冲洗并擦干杯和盖。 1.3.5、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。 1.3.6、在靠近钻井液杯一边的游码边缘读取钻井液的密度值。 1.3.7、记录钻井液密度值，精确到0.01g/cm3。
1.4、校正程序 经常使用淡水来校正仪器，在21℃，淡水的密度值应是 1.00 g/cm，否则，应按需要调节刻度臂梁末端的平衡螺丝或增减锤中的铅粒数来调节。 1.5、钻井液密度测定补充方法 1.5.1、概述 含有空气或天然气的钻井液密度可用本节描述的加压流体密度计更精确地进行测定，加压流体密度计的操作与常规密度计类似，所不同的是在加压下将钻井液的样品注入到固定体积的样品杯中。 在加压下注入样品的目的是要把混入钻井液中的空气或天然气对密度测定的影响减少到最低程度。 1.5.2、仪器 a)凡精度在±0.01 g/cm3或10kg/m3的任何一种仪器都可以使用。加压钻井液密度计是用来测定加压情况下的钻井液的密度的仪器。加压钻井液密度计的设计成臂梁一端的拧上杯盖的钻井液杯由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。 b)温度计:量程为0℃～105℃ 1.5.3、测定程序 1.5.3.1、将样品注入样品杯中，使液面略低于杯上端（约6.4mm）。 1.5.3.2、盖上杯盖，使盖上的附体单项阀处于向下（开启）的位置，将盖子向下推入样品杯口，直至盖子外缘和杯上缘面接触为止。过量