油田化学实验.doc

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1、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（图4-1）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

2、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4-1六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

3、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AV＝0.5*Ф600，单位：mPa.s；塑性粘度PV＝Ф600－Ф

4、300，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，调节减压阀将压力调至0.69MPa，打开放气阀，气源进入钻井液杯中。通过静滤失仪可记下滤失时间、滤失量并可留取泥饼

5、。图4-2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，此时无压力输出和显示，然后关闭放空阀（如图4-4右图）。用力打气使气筒压力表达1MPa左右，然后顺时针旋转减压阀（如图4-3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

6、面与泥浆杯内刻度线平齐（高度以低于密封圈1-1.5cm最好），放好干燥的密封圈，铺一张干燥的滤纸，将干燥的泥浆杯盖盖好旋紧。然后装入三通接头并卡好（如图4-5），将量筒放在泥浆杯下面，对准出液孔。③顺着“进气”箭头方向推通气阀杆（如图4-4左图），同时观察压力表指示。当压力表稍有下降或听到有进气声后，即停止操作通气阀，开始计时并微调减压阀手柄，使压力表指示保持为0.69MPa。④记录7.5min时收集的滤液量，取开量筒，逆着“进气”箭头方向推通气阀杆（如图4-4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

7、泥浆杯、杯盖和密封圈。（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，把滤纸放置在平整的桌面上，用钢板尺测量的平均厚度值的2倍即为泥饼厚度。3、钻井液膨润土含量

8、的测定原理和方法（1）亚甲基兰溶液测定钻井液膨润土含量的实验原理亚甲基兰是一种阳离子材料，在水中电离出氯离子和有机阳离子。当带负电荷的粘土晶片与带正电荷的亚甲基兰染色离子结合生成兰色水不溶物后，亚甲基兰褪色，只有当溶液中有游离的亚甲基兰时才呈绿兰色。（2）钻井液膨润土含量的测定方法①用不带