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连续相全部是水时，有Vl

=0.625〔ρ

－1〕m【V(某种固相的百分数%)=(ρm-1)/(ρx-1)】x连续相中混有局部油时，有Vl

=0.625〔ρ

－1－ρ V〕m o o特别状况下，当体系中的固相全部为重晶石时，有Vh式中：V—低密度固相的体积百分数，%；lV—高密度固相的体积百分数，%；h

=0.3125〔ρ

－1〕mρ g/c3ρx—某种固相或加重剂的密度】mρ 0.84g/cm3；oV—液相中油的体积百分数，%。o加重钻井液的固相分析在非含油的淡水体系中，各固相组份有如下关系：V 水

s

)V h s ml h lV V V m l s 水 shV=V+Vs l h

h l式中：V—体系中总固相的体积分数，%；sρ1g/cm3；ρ2.6g/cm3；lρ —加重材料的密度，g/cm3；其余同上。h加重钻井液体系中含有局部油相时的固相分析 V)V V V 水 s o h s o o ml h lV V V V)V m l s o o 水 s oh h l式中符号意义同上。含有可溶性盐的加重钻井液体系固相分析 V V V V w w h s o o ml h lV m

Vl

Vo

Vwh h l式中：ρ —含有可溶性盐的钻井液体系中液相〔滤液〕的比重，g/cm3；一般承受下式计算：wρ =ρ 〔1+1.94×10－6×〔Cl－〕0.95〕w 水〔Cl－〕—滤液中Cl－的浓度，mg/l；V—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：wV =V 〔1+5.88×10－8×〔Cl－〕1.2〕w 水V —纯水的体积分数，现场承受蒸馏方式得到，%。水V=1－V－Vs w o留意：实际计算时，V、V、V 均应承受小数；计算V 时，V承受百分数时，计算得出的S O W W 水WWV 相应的也是百分数，承受小数计算时，得出的VWW

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准确计算含有多种无机盐时非加重体系的固相含量确定f=1－C·f－fs f w o含有多种无机盐时加重体系的固相含量确定C f C f ) f f f w o f w B o o mgf f fB s

B g式中：f—体系中固相体积分数，亦可作为总固相含量，%；s w C—校正系数，C w f f Wwρ 1.0g/cm3；wρ—含有多种无机盐时水相的密度，可由试验或手册得到，g/cm3；W—含盐滤液中纯水的重量分数，%；wf—体系中纯水的体积分数，%；wf—体系中油的体积分数，%；of—体系中低密度固相的体积分数，%；gρ —加重材料的密度，g/cm3；Bρ —体系中油〔一般按柴油计〕的密度，g/cm3；oρ —钻井液体系的密度，g/cm3；mρg—低密度固相(钻屑)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V (SS)V m l a d式中：V—所需的冲稀液量，m3；d

S Sa dV—参与循环的钻井液量，m3；mS—欲得到的低密度固相体积分数，%；aS—所用冲稀液中的低密度固相体积分数，%；dS—体系中的低密度固相体积分数，%；l现场置换泥浆时所配浆密度的计算i Vid e Vd

(e

V) c(1)(V cd

)e式中：ρ —稀释液的密度，g/cm3；dρ —欲到达的循环钻井液密度，g/cm3；eρ—未稀释前的循环钻井液密度，g/cm3；iρ —钻屑的密度，g/cm3；cV—未处理前的循环钻井液体积，m3；iV—某一井段所产生的钻屑体积，m3；cV—稀释〔或置换〕液的体积，m3；dη—固控设备的分别效率，一般取0.6～0.8。钻井液中固相含量可以用“体积分数〔%”或“单位体积重量〔g/l示，二者之间进展换算的关系式如下：G 50Ws s式中：W〔按标准取20ml泥浆s重量。可由天平称得，单位“克Gs—换算后的固相含量，g/l。假设量取任意体积的泥浆测定固相含量，则可由下式进展换算：WG 1000 ss VP式中：V—测定时所量取钻井液的体积，ml。P对于非加重钻井液，假设测得其固相的体积分数为(v/v)，g/LG ms l式中：ρ

—低密度固相(钻屑)2.5～2.7g/cm3(即2500～2700g/l)。l计算时，用测得的固相体积分数m直接乘以2502700g/l即为单位体积固相含量g/。WHGs1000Vs，符号意义同上。P留意上面所提及的“固相”为不行蒸发固相，含有可溶性盐类。膨润土浆稀释公式 C V 1 稀后V ；

V V水 C 总稀前

浆 总 水式中：V —所需的加水量，ml，l，m3；V —稀释前膨润土浆体积，ml，l，m3；水 浆C —稀释前浆体浓度，%，g/l；C —稀释后浆体浓度，%，g/l；V —稀释后浆体的总稀前 稀后 总体积，ml，l，m3。超高密度钻井液现场转换计算配制前首先测定井浆全性能，并进展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展测定，测定数据供稀释井浆时参考。放大配制前各项数据的计算所需井浆数量确实定，计算公式如下：CV B2V井浆 C 总B1

〔1〕式中：V —所需井浆体积，m3井浆

C—井浆坂含，g/l；B1C—加重浆设计坂含，g/l V —加重浆配制总量，m3B2 总所需稀释胶液数量确定，计算公式如下： V V V VV 井浆 井浆 重晶石 总 加重浆 总 重晶石 井浆 〔2〕胶液

重晶石 胶液式中：V —所需稀释胶液体积，m3；ρ胶液

—现场测定的井浆密度，kg/l；井浆V —由〔1〕式计算出的井浆需