实验四 钻井液中固相含量的测定

一．实验目的

1．掌握固相含量测定仪的操作方法。

2．学会钻井液中固相含量的计算方法。

二．实验原理

根据蒸馏原理，取一定量钻井液用电热器将其蒸干，收集并测出冷凝液的体积，用减差法即可求出钻井液中固相含量。也可通过称重方法算出其固相含量。

三．实验仪器

1.ZNC型固相含量测定仪一台

2.电子天平一台；

3.10ml注射器一支；

4.经充分搅拌的泥浆100ml。

四．实验步骤

1．拆开蒸馏器，称出蒸馏杯质量：W_杯（g）

2．用注射器取10毫升均匀钻井液样，注入蒸馏杯中，称重W_杯+浆（g）。

3．将套筒及加热棒拧紧在蒸馏杯上，再将蒸馏器引流管插入冷凝器出口端。

4．将加热棒插头插入电线插头，通电加热蒸馏，并计时。通电约5分钟后冷凝液即可滴入量筒，连续蒸馏至不再有液体滴出为止，切断电源。

5．用环架套住蒸馏器上部，使其与冷凝器分开，再用湿布冷却蒸馏器。

6．记下量筒中馏出液体体积(ml)，若馏出物为水与油且分层不清时可加入1~3滴破乳剂。油、水体积分别以V_油、V_水表示。

7．取出加热棒，用刮刀刮净套筒内壁及加热棒上附着的固体，全部收集于蒸馏杯中，然后称重W_杯+固（g）。

注意事项：

1．操作时蒸馏器必须竖直。

2．蒸馏时间一般为20分钟，不应超过30分钟。

3．注意保护加热棒和用电安全。

4．若钻井液泡多，可加数滴消泡剂。

五．实验数据处理：

计算固相质量体积百分含量和固相体积百分含量。

 

对于淡水非加重钻井液：

固相质量体积百分含量＝（W_杯+固－W_杯）×10          单位：g/100ml钻井液

固相体积百分含量 = 固相质量体积百分含量÷ρ_土            单位：ml/100ml钻井液

注：粘土密度ρ_土=2.4~2.6 g/cm³，数据处理时以2.5 g/cm³计。

 

第二篇：中国石油大学 油田化学 实验报告

一.实验目的

1. 了解一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律。

2. 学会钙侵钻井液性能的调整

二. 实验原理

1. 钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，其ξ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。当钙侵盗一定程度后，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。钻井液性能参数变化趋势见下图。

2. 钙侵钻井液加入适量有机处理剂（稀释剂）后，一是拆散因钙离子作用形成较大、较强的粘土絮凝结构，使钻井液处于适度絮凝状态，二是保护粘土颗粒使它保持适度尺寸，不至于结合而又变得过大，从而使钻井液性能得到改善。

三．仪器、药品

仪器：ZNN-D6粘度计一台；台称

药品：CMC、p-t降凝剂

四．实验步骤

1．取原浆1000ml高搅5分钟，测其性能。

2．各组按下表加石灰，根据教师要求搅拌10分钟后测全套性能。

3．根据加石灰后的钻井液性能，加适量稀释剂和降失水剂使其性能得到恢复。处理剂加量参考下表：

五．实验数据及处理

1．将所得数据及计算结果整理列表。

2．给出钻井液粘度、动切力以及失水随石灰加量的变化曲线并简要解释。

表1-泥浆钙侵及处理原始记录表

计算：动切力：_ô0=0.511(2 Ø ₃₀₀- Ø ₆₀₀)   (Pa)

      粘度：η=Ø ₆₀₀    （mPa.s）

 所以得各CaO质量分数下的剪切速率及粘度为:

表2-泥浆钙侵数据处理表

图1-钻井液性能随CaO质量分数变化曲线

解释：

钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，其ξ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。当钙侵盗一定程度后，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。