钻井液固相的数学分析

钻井液固相的数学分析 非加重钻井液的固相分析1连续相全部是水时，有Vl = 0.625（m1）【Vx(某种固相的百分数%)=(m-1)/(x-1)】2连续相中混有部分油时，有Vl = 0.625（m1oVo）3特殊情况下，当体系中的固相全部为重晶石时，有Vh = 0.3125（m1）式中：Vl低密度固相的体积百分数，%； Vh高密度固相的体积百分数，%； m钻井液密度，g/cm3；【x某种固相或加重剂的密度】 o油的密度，一般取0.84 g/cm3； Vo液相中油的体积百分数，%。加重钻井液的固相分析1在非含油的淡水体系中，各固相组份有如下关系： Vs = Vl + Vh式中：Vs体系中总固相的体积分数，%； 水水的密度，取1g/cm3；l低密度固相的密度，一般取2.6g/cm3；h加重材料的密度，g/cm3；其余同上。2加重钻井液体系中含有部分油相时的固相分析式中符号意义同上。3含有可溶性盐的加重钻井液体系固相分析式中：w含有可溶性盐的钻井液体系中液相（滤液）的比重，g/cm3；一般采用下式计算：w = 水（1 + 1.94106Cl0.95）Cl滤液中Cl的浓度，mg/l； Vw含有可溶性盐的钻井液体系中水相的体积分数，%；可由下式确定：Vw = V水（1 + 5.88108Cl1.2）V水纯水的体积分数，现场采用蒸馏方式得到，%。Vs = 1VwVo注意：实际计算时，VS、VO、VW均应采用小数；计算VW时，V水采用百分数时，计算得出的VW相应的也是百分数，采用小数计算时，得出的VW相应的也是小数。钻井液体系中含有多种无机盐时固相含量的精确计算1含有多种无机盐时非加重体系的固相含量确定fs = 1Cffwfo 2含有多种无机盐时加重体系的固相含量确定式中：fs体系中固相体积分数，亦可作为总固相含量，%； Cf校正系数， w纯水的密度，取1.0 g/cm3；含有多种无机盐时水相的密度，可由实验或手册得到，g/cm3；Ww含盐滤液中纯水的重量分数，%；fw体系中纯水的体积分数，%；fo体系中油的体积分数，%；fg体系中低密度固相的体积分数，%；B加重材料的密度， g/cm3；o体系中油（一般按柴油计）的密度， g/cm3；m钻井液体系的密度， g/cm3；g低密度固相(钻屑)的密度，一般取2.6g/cm3；fB体系中加重剂的体积分数，%；保持或降低钻井液体系中的固相含量时所需冲稀液的体积式中：Vd所需的冲稀液量，m3； Vm参加循环的钻井液量，m3； Sa欲得到的低密度固相体积分数，%； Sd所用冲稀液中的低密度固相体积分数，%； Sl体系中的低密度固相体积分数，%；现场置换泥浆时所配新浆密度的计算式中：d稀释液的密度，g/cm3； e欲达到的循环钻井液密度，g/cm3； i未稀释前的循环钻井液密度，g/cm3； c钻屑的密度，g/cm3； Vi未处理前的循环钻井液体积，m3； Vc某一井段所产生的钻屑体积，m3； Vd稀释（或置换）液的体积，m3； 固控设备的分离效率，一般取0.60.8。钻井液中固相含量可以用“体积分数（%）”或“单位体积重量（g/l）”表示，二者之间进行换算的关系式如下：式中：Ws利用固相含量测定仪测定钻井液固含时（按标准取20ml泥浆），烧灼后剩余固相的重量。可由天平称得，单位“克”。 Gs换算后的固相含量，g/l。如果量取任意体积的泥浆测定固相含量，则可由下式进行换算： 式中：VP测定时所量取钻井液的体积，ml。1对于非加重钻井液，如果测得其固相的体积分数为m(v/v)，则可采用下式换算为“g/l”：式中：l低密度固相(钻屑)的密度，一般取2.52.7g/cm3(即25002700g/l)。计算时，用测得的固相体积分数m直接乘以25002700g/l即为单位体积固相含量（g/l）。2对于加重钻井液，符号意义同上。注意上面所提及的“固相”为不可蒸发固相，含有可溶性盐类。膨润土浆稀释公式 ； 式中：V水所需的加水量，ml，l，m3；V浆稀释前膨润土浆体积，ml，l，m3； C稀前稀释前浆体浓度，%，g/l；C稀后稀释后浆体浓度，%，g/l；V总稀释后浆体的总体积，ml，l，m3。超高密度钻井液现场转换计算1配制前首先测定井浆全性能，并进行井浆固相成分的分析。测定亚甲基蓝坂土含量时，为了得到尽可能准确的数据，建议由两个不同点取样后同时进行测定，测定数据供稀释井浆时参考。2放大配制前各项数据的计算（1）所需井浆数量的确定，计算公式如下： （1）式中：V井浆所需井浆体积，m3 CB1井浆坂含，g/l；CB2加重浆设计坂含，g/l V总加重浆配制总量，m3 （2）所需稀释胶液数量确定，计算公式如下： （2）式中：V胶液所需稀释胶液体积，m3；井浆现场测定的井浆密度，kg/l；V井浆由（1）式计算出的井浆需要量，m3