鉆井液的固相含量

1、鉆井液的固相含量含義：鉆井液中全部固相的體積占鉆井液總體積的百分?jǐn)?shù)重要性：固相含量的高低以及這些固相顆粒的類型、尺寸和性質(zhì)均對鉆井時的井下安全、鉆井速度及油氣層損害 程度等有直接的影響1、鉆井液中固相的類型 根據(jù)性質(zhì)不同，可將鉆井液中的固相分為兩種類型，活性固相(Active Solids)和惰性固相(Inert Solids): 活性固相：凡是容易發(fā)生水化作用或易與液相中某些組分發(fā)生反應(yīng)的主要指膨潤土 惰性固相：凡不容易發(fā)生水化作用或易與液相中某些組分發(fā)生反應(yīng)的包括石英、長石、重晶石以及造漿率極低的粘土等有害固相：除重晶石外其余的惰性固相(須盡可能加以清除)2、鉆井液固相含量對與井下安全的關(guān)

2、系(過高的固相含量往往對井下安全造成很大危害)使鉆井液流變性能不穩(wěn)定，粘度、切力偏高，流動性和攜巖效果變差使井壁上形成厚的泥餅，而且質(zhì)地松散，摩擦系數(shù)大，從而導(dǎo)致起下鉆遏阻，容易造成粘附卡鉆泥餅質(zhì)量不好會使鉆井液濾失量增大，常造成井壁泥頁巖水化膨脹、井徑縮小、井壁剝落或坍塌鉆井液易發(fā)生鹽鈣侵和粘土侵，抗溫性能變差，維護(hù)其性能的難度明顯增大3、鉆井液固相含量對鉆速的影響 大量鉆井實踐表明.鉆井液中固相含量增加是引起鉆速下降的一個重要原因鉆井液對鉆速的影響還與固相的類型、固相顆粒尺寸和鉆井液類型等因素有關(guān)口 固相含量與鉆井液密度密切相關(guān)，在滿足密度要求的情況下，固相含量應(yīng)降至盡可能低的程度 根據(jù)1

3、00 口井統(tǒng)計資料做出的鉆井進(jìn)尺、鉆頭使用數(shù)量及鉆井天數(shù)與鉆井液固相含量的關(guān)系曲線如下左圖 所示。雖然這些曲線不能用來預(yù)計某口井的鉆速，但是可以表明固相含量對鉆速影響的大概趨勢051015固相體枳分?jǐn)?shù)器圖1-6固相含量對鉆速，鉆頭用量和鉆機工作日的影響1-鉆頭用晟（個一裕機工作Hi3鉆速（1 fi = 0. 304 8 m）. 固相含量為零（即清水鉆進(jìn)）時，鉆速最高. 固相含量增大，鉆速顯著下降；尤其較低固相含量范圍時下降更快. 固相含量超過10% （體積分?jǐn)?shù)）后，固相含量對鉆速影響就相對小了 關(guān)于固相類型對鉆速的影響，一般認(rèn)為.重晶石、砂粒等惰性固相對鉆速的影響較小，鉆屑、低造漿率劣 土的影

4、響居中，高造漿率膨潤土對鉆速的影響最大 室內(nèi)模擬實驗表明：鉆井液中小于1 nm的亞微米顆粒要比大于1 nm的顆粒對鉆速影響大12倍I若鉆井液中小于1 |im的亞微米顆粒越多，所造成的鉆速下降幅度越大Q5 r70637063固相體積分?jǐn)?shù)圖1-T固相分散性對鉆速的影響膨潤土與低造漿率黏土之比均為】1）不分散聚合物體系泣分敝怵系. 相同的鉆井液固相含量條件下，使用不分散聚合物鉆井液比分散鉆井液時的機械鉆速大得多: Lummus等的實驗結(jié)果：經(jīng)過充分的剪切作用后，在木質(zhì)素磺酸鹽處理的分散鉆井液中，亞微米顆粒約占全部固相顆粒總數(shù)的80% 不分散聚合物鉆井液中的亞微米顆粒僅占全部固相顆?？倲?shù)的13%表明：

5、使用分散性過強的鉆井液對提高鉆速十分不利鉆井液固相含量的波動：是由于鉆井液中巖屑含量的變化及其分散程度造成的4、鉆井液固相含量的測定測定儀器：鉆井液固相含量測定儀測定方法：采用蒸餾的方法快速測定鉆井液中固相、油、水的含量測試步驟：在蒸餡器內(nèi)注入20 ml鉆井液，將插有加熱棒的套簡連接到蒸餡器上。將蒸餡器的引流管插入冷凝器的孔中，然后將量筒放在引流嘴下方，以接收冷凝成液體的油和水接通電源，使蒸餡器開始工作，直至冷凝器引流嘴中不再有液體流出時為止（這段時間一般需2030min）待蒸餡器和加熱棒完全冷卻后，將其卸開。用鏟刀刮去蒸餡器內(nèi)和加熱棒上被烘干的固體。用天平稱取固 體的質(zhì)量，并分別讀取量簡中水、油的體積。注意事項對于含鹽量V1%的淡水鉆井液，很容易由實驗結(jié)果求出鉆井液中固相的體積分?jǐn)?shù)但對于含鹽量較高的鹽水鉆并液，被蒸干的鹽和固相會共存于蒸餡器中此時需扣除由于鹽析出引起體積增加的部分，才能確定鉆井液中的實際固相含量該