盖并擦干样品杯外部,把密度计的刀口放 在刀垫上,将游码左侧边线处,观察密度计是否平衡(平衡时 水平泡位于中央),如不平衡,在平衡圆 柱上加上或取下一些铅粒,使之平衡。
加入重晶石等加重材料是提高钻井液密度最常 用的方法。 在加重前,应调整好钻井液的各种各样的性能,特别要 严控低密度固相的含量。正常的情况下,所需 钻井液密度越高,则加重前钻井液的固相含量及 粘度、切力应控制得越低。 加入可溶性无机盐也是提高密度较常用的方法。 如在保护油气层的清洁盐水钻井液中,通过加入 NaCl,可将钻井液密度提高至1.20 g/cm3左右。
筒组成。构造如图3。 量筒由隔板分成两部 分,大头为500ml,小 头为200ml,漏斗下端 是直径为5mm,长为 100mm的管子。
隙空间内,电机经过传动装置 带动外筒恒速旋转,借助于被 测液体的粘滞性作用于内筒一 定的转矩,带动与扭力弹簧相 连的内筒一个角度。该转角的 大小与液体的粘性成正比,于 是液体的粘度测量转换为内筒 转角的测量。 6个读值:φ 600,φ 300,φ 200,
通常用钻井液滤液的pH值表示钻井液的酸碱性。由于酸碱性的 强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关,因此会在很大程 度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数。
右图表示经预水化的膨润土 基浆(其中膨润土含量为 57.1kg/m3) 的 表 现 粘 度 随 pH 值的变化。由图可知,当pH 值大于9时,表现粘度随pH 值升高而剧增。其原因是当 pH值升高时,会有更多OH被吸附在粘土晶层的表而, 逐渐增强表面所带的负电 松科1井,470m处井口泥浆, 性,从而在剪切作用下使粘 pH为6.5,失水量为18ml;加 土更容易水化分散。 入0.5%KOH后,pH为10.5, 失水量为14.4ml。
—滤失量(Water loss 或Filtration Rate)来 表征钻井液的渗滤速率。钻井液的滤失性 也是钻井液最重要的性能之一,有关内容 将在后面的教学工作中详述。
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,可以测得泥浆失水后泥饼的厚度, 以毫米表示.
Balancer)测得的,比重秤的外观如下图所示。测定时 ,首先在泥浆杯中盛满钻井液,盖上计量盖,然后用棉 纱布Leabharlann Baidu净从计量盖小孔溢出的钻井液。再将比重秤刀口 放置在底座的刀垫上,不断移动游码,直至水平泡位居 两条线的小央。此时游码左侧的到度即表示所测量钻井 液的密度。
在8~11之间,即维持一个较弱的碱性环境。这 主要是由于有以下几方面的原因: 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。
大量钻井实践表明,钻井液中因相 含量增加是引起钻速下降的一个重 要原因。此外,钻井液对钻速的影 响还与固相的类型、固相颗粒尺寸 和钻井液类型等因素相关。 根据100口井统计资料做出的钻井 进尺、钻头使用数量及钻井天数与 钻井液固相含量的关系曲线如下图 所示。虽然这些曲线不能用来预计 某口井的钻速,但是能表明固相 含量对钻速影响的大概趋势。
或柴油,放置24小时,观察其破坏滤饼的 程度,如果滤饼经过浸泡而松散或消失, 证明坚实性较差,否则,则好。
性:将滤饼放在一立方形物品(桌面)边缘 ,向下折90°,如果滤饼无明显断裂,证明 韧性较 好,否则较 差。
由于钻井液的流变性与携岩、井壁稳定、提高机械钻速和环空水 力参数计算等一系列钻井工作紧密关联,因此它是钻井液最重要 的性能之一。有关内容将在后面的教学工作中重点阐述。
马氏漏斗 ZMN型马式漏斗粘度计 由锥体马式漏斗、孔径 1.6mm的滤网和946ml 量杯组成。锥体上口直 径152mm,锥体下口直 径与导流管直径4.76mm ,锥体长度305mm,漏 斗总长356mm,筛底以 下的漏斗容积1500ml。
产生的指向井内引起井壁岩石向井内移动的 应力,称为井壁(地层)坍塌应力P塌。P塌 一旦产生(P塌≥0),井壁岩石必然逐渐掉 (挤)入井中(垮塌)。 钻井过程中P塌可以(也只能)用井内泥浆 液柱压力来有效地平衡,P泥≥P塌时则井壁保 持稳定;P泥<P塌时,则发生井塌。
的体积占钻井液总体积的百分数来表示, 固相含量的高低以及这些因相颗粒的类型 、尺寸和性质均对钻井时的井下安全、钻 井速度及油气层损害程度等有直接的影响 。因此,在钻井过程中必须对其进行相对有效 的控制。
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、重品 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。080305 15:35
,降低钻井液的固相含量。 加水稀释。但往往会增加处理剂用量和钻井液费用。 混油。但有时会影响地质录井和测井解释; 钻低压油气层时可选用充气钻井液等。
1.钻井液密度与安全密度窗口 钻井液的密度是指每单位体积钻井液的质量,常用 g/cm3(或kg/m3)表示。在钻井工程上,钻井液密度和 泥浆比重(Mud weight)是两个等同的术语。其英制单 位通常为lbm/ga1(即磅/加仑,或写做ppg),1 g/cm3等 于8.331bm/ga1。 钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护油气层的一 个十分重要的参数。通过钻井液密度的变化,可调节 钻井液在井筒内的静液柱压力,以平衡地层孔隙压力 时亦用于平衡地层构造应力,以避免井塌的发生。
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。 时,则发生井涌或井喷。
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。
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 的恒定状态,当见到第一 滴滤液开始记时。
使井壁上形成厚的泥饼,而且质地松散,摩擦系数 大,因此导致起下钻遏阻,易引起粘附卡钻。 泥饼质量不好会使钻井液滤失量增大,常造成井壁 泥页岩水化膨胀、井径缩小、井壁剥落或坍塌; 护其性能的难度明显增大。
泥饼中级砂粒含量过高会使泥饼的摩擦系 数增大,易引起压差卡钻; 增加对钻头和钻具的磨损,缩短其使用寿 命。 降低钻井液含砂量量有效的方法,是充分 利用振动筛、除砂器、除泥器等设备,对 钻井液的固相含量进行相对有效的控制。
,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。这是由于含砂量过大会对 钻井过程造成以下危害: 使钻井液密度增大,对提高钻速不利;