钻井液常规性能测试+石油工程2013+实验1301+24+1309000125+赵萱-副本_new重点解读.doc

实验四 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、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理； 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、实验原理及测定方法 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-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。刻度盘的表针读数，通过计算即为液体粘度切力。 -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4-1）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。 松开手轮，移开杯左旋卸下外转筒，清洗擦干，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AV＝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。简略计算时，可将0.511替换为0.5。 2、静滤失仪的工作原理、使用方法及滤失量、pH值和泥饼厚度的测定 （1）钻井液滤失原理 在滤失介质两端施加一定的压力差，在压力差的作用下，钻井液通过滤失介质发生滤失。 （2）打气筒静滤失仪的结构和工作原理 打气筒静滤失仪（如图4-2）是将一定量的钻井液，注入筒状钻井液杯中，上紧杯盖，接通气源将压力调至0.69MPa打开放气阀气源进入钻井液杯中。记下滤失时间、滤失量留取。 打气筒静滤失仪 1-带压力表的打气筒 2-减压阀 3-底座 4-钻井液杯 5-量筒 图4-3 减压阀的操作示意图 图4-4 放空阀的操作示意图（左图为进气、右图为关闭或排空） 图4-5 钻井液杯的安装示意图 （3）打气筒静滤失仪的使用方法 ①松开减压阀（逆着图4-3箭头方向旋转减压阀手柄，将手柄退出使减压阀处于关死状态，此时无输出，然后放空阀。-3箭头方向），直到压力表读数为0.69MPa。 ②用手指堵住钻井液杯气接头小孔，倒入适量的泥浆，使液面与泥浆杯内刻度线平齐（高度以低于密封圈最好-5），将量筒放在泥浆杯下面，对准出液孔。-4左图），同时观察压力表指示。当压力表稍有下降或听有进气声，即停止，微调减压阀手柄，使压力表指示为0.69MPa-4右图），听到放气声后表示泥浆杯中余气放尽，取下泥浆杯。 ⑤冲洗擦干泥浆杯、杯盖密封圈4）钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法 ①钻井液滤失量的测定方法 假设钻井液的瞬时滤失量为0，7.5min时量筒中滤液体积的2倍即为静滤失量。 ②钻井液pH值的测定方法 将pH试纸放到滤液中浸湿后取出，待其颜色稳定后和标准色对照，估计出泥浆的pH值。 注意：此方法只有在滤液颜色较浅的水基钻井液中才可使用。 ③钻井液泥饼厚度的测定方法 7.5min静滤失实验结束后，打开泥浆杯，取下滤纸，用缓慢的水流小心的洗净泥饼上的浮浆，测量泥饼厚度④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。 ⑤记下量筒中馏出液的体积，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。 ⑥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。 测定过程中须注意： ①操作时蒸馏器必须竖直； ②注意用电安全，避免电源线与蒸馏器筒接触，以防烫坏绝缘层； ③为了保护加热棒，蒸馏时间一般为20分钟左右，不应超过30分钟； ④若钻井液泡多，可加数滴消泡剂。 对于淡水非加重钻井液，计算固相质量体积百分含量和固相体积百分含量时，固相质量体积百分含量＝（W杯+固－W杯）×10，单位为g/100ml；固相体积百分含量=固相质量体积百分含量÷ρ土 ，单位为g/100ml（ρ土取 g/cm3）。 4、钻井液密度的测定方法 凡精度可达±0.01g/cm3的密度测量仪器均可用来测定钻井液的密度。通常使用钻井液密度计（如图4-6）测定钻井液的密度。 图4-6 钻井液密度的结构示意图 钻井液密度计的使用方法如下： ①将清水注入杯中齐杯口为止，轻轻