测定钻井液泥饼粘附系数教材

泥浆高级工技能鉴定培训教材一、测定钻井液泥饼粘附系数二、测定钻井液滤液中Ca2+离子、Mg2+离子的含量三、配制盐水钻井液四、配制泡沫钻井液五、配制深井钻井液六、处理泥页岩的坍塌掉块七、处理卡钻后钻井液性能八、优选不同井型钻井液体系

培训内容

NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明一、使用方法（一）、滑块测试法：

1、首先开启电源开关，数字管全亮，按下清零按扭使数字管全部显示零位，用调平杆调整螺钉、将其滑板水平。

2、将API失水仪做的泥饼放在滑板平面上。

3、将滑块轻轻的放在泥饼上，静止一分钟。

NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明4、开启开机开关，电动机带动传动机构，使滑板翻转。5、当滑块开始滑动，立即关停止开关，观察其翻转角度值。查其显示角度值的正切值，正切值即为泥饼的摩擦系数。

NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明（二）、滑棒测试法1、该项测试是用滑板有凹槽的一面,重复滑块测试法中(一)和(二)。2、将API失水仪做的泥饼放在槽内，先在泥饼上面放一部分同一泥浆。再将滑棒轻轻的放在槽内的泥浆上。以后操作方法同滑块试法中（四）和（五）。

NZ型泥饼粘附系数测定仪使用说明

3、这项测试需要泥浆的多个泥饼。而且各个泥饼的滑棒静止时间不同，时间可选为1、3、5、7、9、11、13…分钟.一直做到滑棒静止到某个时间。以后的几点摩擦系数不再增大为止。若以测得的角度和静止时间画一曲线图可以看出，曲线上升一定程度，就趋于平滑状态，取拐点值就是最大的摩擦系数和静压时间。以后再做同类泥浆直接做最大静止时间即可。

二、测定钻井液滤饼粘附系数(滑块测定)(NZ—3A型仪器)(一)、仪器结构及工作原理

1、结构：主要由外壳、滑板、数字显示器、传动机构及微电机等组成。

2、工作原理：在滑块倾斜的条件下，放在滤饼上的滑块受向下的重力作用，当克服粘滞力后开始滑动。

二、测定钻井液滤饼粘附系数(滑块测定)(NZ—3A型仪器)(二)、准备工作1、滤饼粘滞系数仪一套；2、中压滤失滤饼；3、棉纱一块；清水一桶。(三)、测定步骤：

1、穿好工服，检查准备情况；

2、接通电源，按下清零按钮，使数字管显示零位；

3、调整螺钉，使滑板水平；

4、将滤饼小心地放在滑板平面上；

5、将滑块轻轻的放在滤饼上，静置一分钟；

二、测定钻井液滤饼粘附系数(滑块测定)(NZ—3A型仪器)6、开启开机开关，电动机带动传动机构，使滑板翻转；7、当滑块开始滑动，立即关闭停止开关，看数字管上显示的角度值；8、在表格中查角度值对应的正切值，该值即是滤饼的摩擦系数；9、清洗仪器擦干，摆放整齐。

公式推导：F=fPf=F/P=wsinα/wcosα=tgα

上式中：F—摩擦力；f—摩擦系数；P—正压力；

α—斜面与水平面的夹角。测定滤液中的Cl–含量(一)、有关滴定中的几个概念

1、滴定分析法：使用滴定管，将一种已知准确浓度的试剂溶液(即标准溶液)，滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反应(这时加入标准溶液的物质的量，与待测组分的物质的量符合反应式的化学计量关系)，然后，根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出待测组分的含量，这一类分析方法统称为滴定分析法。测定滤液中的Cl–含量2、滴定：滴加标准溶液的操作过程。3、化学计量点(旧称等当点)：滴加的标准溶液与待测组分，恰好将反应完全的这一点。4、滴定终点：在化学计量点时，反应往往没有容易为人察觉的任何外部特征，因此，都是在待测溶液中加入指示剂，利用指示剂颜色的突变来判断，在指示剂变色时停止滴定，这一点称为滴定终点。测定滤液中的Cl–含量(二)、准备工作

1、AgNO3标准溶液(0.05ml/L)；

2、K2CrO4指示剂(5%)；

3、0.1%的酚酞指示剂；(1g/100ml，用50%乙醇配制)4、0.02mol/L的HNO3(或0.02mol/L的H2SO4)溶液；

5、CaCO3(化学纯)：10g；

6、钻井液滤液：10ml；

7、蒸馏水：100ml；测定滤液中的Cl–含量

8、100ml的三角烧瓶：一个；

9、100ml的移液管、25ml的滴定管、滴定架各一个；10、25ml的量筒、50ml的小烧杯各一个；11、吸球、PH试纸(1∼14)等。(三)、测定步骤：1、穿好工服，检查准备情况；2、用蒸馏水对所用仪器进行清洗；3、用移液管量取1ml滤液注入锥形瓶中；测定滤液中的Cl–含量4、加入2∼3滴酚酞指示剂；①、如果滤液呈粉红色，可用移液管逐滴加入0.02Mol/L的HNO3，同时摇荡，直到颜色消失；②、如果滤液颜色呈深红色，可加入2ml0.02mol/L的H2SO4或HNO3溶液，同时摇荡，然后加1gCaCO3，并摇匀。

5、再加入25∼50ml蒸馏水和5∼10滴K2CrO4溶液；

6、用0.05mol/L的AgNO3溶液进行滴定，并不断摇荡,直到溶液颜色从黄色变为砖红色30S不消失，即为滴定终点；测定滤液中的Cl–含量7、记录所消耗的AgNO3溶液的毫升数；8、清洗仪器，摆放整齐；9、计算Cl–含量：ρ(Cl–)=C(AgNO3)·V(AgNO3)x35.45x1000/V样式中：ρ(Cl–)—Cl–的质量浓度(mg/L)；

C(AgNO3)—AgNO3标准溶液的摩尔浓度(mol/L)V(AgNO3)—消耗的AgNO3体积(ml)；

V样—样品体积(ml)；

35.45—Cl–的相对摩尔质量;测定滤液中的Cl–含量当量浓度(N)=mg当量数/V(ml)

所以：mg当量/1ml=当量浓度xV(ml)

Cl¯=C(AgNO3)•V(AgNO3)•35.45•1000/V滤液(ml)(mg/L)

NaCl含量=1.65×Cl¯含量(mg/L)

Cl¯/NaCl=35.45/(23+35.45)=35.45/58.45

NaCl=35.45•Cl¯/58.45=1.6488Cl¯=1.65Cl¯含量测定钻井液中膨润土含量(一)、相关知识

1、膨润土是水基钻井液的重要配浆材料，它具有蒙脱石的理化性质，是含蒙脱石不少于85%的粘土矿物。

2、目前我国将配置钻井液的膨润土分为三个等级：①、一级：符合API标准的膨润土；②、二级：为改性土，经过改性符合OCMA标准要求经过改性；③、三级：为较次的配浆土，仅用于性能要求不高的钻井液。测定钻井液中膨润土含量3、膨润土在淡水钻井液中的作用：①、增加粘度和切力，提高井眼进化能力；②、形成低渗透率的致密滤饼，降低失水量；③、对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；④、防止井漏。

(二)、准备工作

1、钻井液：200ml；

2、0.01mol/L亚甲基蓝溶液：50ml；

3、3%双氧水(H2O2)：50ml；测定钻井液中膨润土含量

4、5mol/L的稀硫酸：10ml；

5、150ml的锥形瓶：2只；

6、25ml的酸式滴定管：1只；

7、滴定架：1台；

8、3ml的注射器：1支；

9、20ml、50ml的量筒：各1只；10、电炉(1000W/220V)：1台；11、搅拌棒、滤纸等。测定钻井液中膨润土含量

(三)、测量步骤：

1、检查准备情况；

2、用注射器量取2ml钻井液(取量大一点,更准确,但按标准应取2ml。)注入150ml的锥形瓶中;3、加入10ml水稀释，再加入双氧水(为消除如木质书磺酸、褐煤等有机质的影响)10ml和稀硫酸，摇匀；

4、置于电炉上缓慢煮沸10min(切勿蒸干)后，取下冷却至室温，加水稀释至50ml；测定钻井液中膨润土含量

5、用亚甲基蓝进行滴定：每次加入50ml，旋摇30S，在固体颗粒悬浮情况下，用搅棒取一滴悬浮液滴在滤纸上，当已被染色的固体颗粒周围出现兰色或绿兰色环时，即已达到最初的滴定终点；

6、继续旋摇锥形瓶2min，再取一滴悬浮液于滤纸上，若兰色仍很明显，则已达到滴定终点，若不出现兰色环，按上述方法继续加入亚甲基蓝，直到滴定终点。

7、记录亚甲基蓝消耗量(ml)；测定钻井液中膨润土含量

8、计算：膨润土含量(g/l)=14.3×亚甲基蓝消耗量(ml)/钻井液