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钻井液操作规程
华北石油治理局钻井工艺争论院
钻井液及滤液分析 1
一．碱度 1
二．石灰含量： 1
1
四、钙镁含量： 2
五、阳离子交换容量 2
钻井液流变参数的计算 2
一. 表观粘度： 2
： 2
： 3
： 3
3
3
τ0 3 η∞ 3 现场钻井液计算 3 : 3 3
: 4 : 4
： 4
4
5 : 6 ： 7
现场钻井液有关数据表 8
8
二..SR—301 现场配制方法及留意事项 9
三. 3NB 1300C 钻井泵排量与压力关系表 10
10
1m3 解卡液的配方〔麦克巴〕 11
华北地区地层程序 12
二连地区地层层序〔局部〕 14 SI 单 位 换 算表 15
钻 井 液 操 作 规 程
钻井液及滤液分析一．碱度
试剂：标准盐酸或硫酸溶液〔〕，酚酞指示剂〔1%〕，甲基橙指示剂〔%〕，蒸馏水。
仪器：刻度吸管〔1ml、5ml〕，注射器〔2ml〕，蒸发皿，玻璃棒
操作：
⑴ 滤液碱度〔每毫升滤液需标准酸的毫升数〕
取 1ml 滤液，放入蒸发皿中，加 2-3 滴酚酞，溶液呈粉红色时边搅拌边用刻度吸管滴加 标准酸直至粉红色刚好消逝，登记标准酸的毫升数，即为滤液的酚酞碱液，用Pf 表示。再向蒸发皿中滴甲基橙指示剂 2 滴，连续用标准酸滴至由黄色变成粉红色，登记标准酸的毫升数，即为滤液的甲基橙碱度，用Mf 表示。
⑵ 钻井液碱度Pm, (每毫升钻井液需标准酸的毫升数)
取 1ml 钻井液注人蒸发皿中，用 25—30ml 蒸馏水稀释，滴加 4-5 滴酚酞，在搅拌下用 标准酸滴至粉红色消逝，登记标准酸的毫升数。计算：Pm=标准酸〔〕的毫升数
二．石灰含量：
石灰处理的钻井液中石灰含量计算：石灰〔mg/L〕=〔Pm-〕
式中:Pm=每毫升钻井液需 标准酸的毫升数，Pf=每毫升滤液需 标准酸的毫升数，Fw=钻井液中水的体积百分数(固相含量测定仪)
1．试剂：AgNO3 标准溶液〔 或 〕，K2CrO4 指示剂〔5%〕，H2SO4 溶液〔〕
操作：取 1ml 溶液注人蒸发皿中，加 2-3 滴酚酞呈粉红时滴入酸至粉红色刚好消逝，加 20-25ml 蒸馏水和 5-10 滴 K2CrO4 溶液，在搅拌条件下滴加 AgNO3 标准溶液至黄色变成橙色，持续 30s，登记消耗的 AgNO3 毫升数。
计算：用 AgNO3 时, CI-含量〔PPM〕=AgNO3 毫升数×980，用 AgNO3 时, CI-含量〔PPM〕=AgNO3 毫升数×9882
NaCI 含量〔PPM〕=CI-含量〔PPM〕×
四、钙镁含量：
试剂：EDTA 标准溶液〔〕，氨缓冲溶液，钙指示剂，铬黑T 指示剂，NaOH 溶液
操作：
⑴.钙含量：在蒸发皿中加 20ml 蒸馏水，加 1ml 滤液，加 4ml 1M 的 NaOH，加钙指示剂约 ，用EDTA
标准溶液滴至酒红色变成兰色，登记消耗 EDTA 的毫升数〔此量为 B 毫升〕。钙〔PPM〕=B×400
⑵.镁含量：在蒸发皿中加 20ml 蒸馏水，加 1ml 或 溶液，加缓冲溶液 6-8ml，加铬黑 T 指示剂 6-8 滴， 用 EDTA 标准溶液滴至兰色，登记消耗的 EDTA 的毫升数，此量为 A 的毫升数。镁〔PPM〕=〔A-B〕×243 五、阳离子交换容量
1．仪器与试剂：亚甲基兰溶液〔〕，3%H2O2，H2SO4〔〕注射器〔2ml〕，三角烧瓶〔250ml〕， 量筒〔50ml〕，刻度吸管〔5ml〕，
电炉，滤纸。
2．操作：在三角烧瓶中放 20ml 蒸馏水，加 1ml 钻井液，加 15mlH2O2 和 摇匀，微沸 10min 后加蒸馏水至 50ml，滴加亚甲基兰溶液至液体在滤纸上消灭绿---兰环，观看 2 分钟，绿---兰环不消逝时， 登记消耗的亚甲基兰的毫升数。
计算：a、亚甲基兰交换容量=亚甲基兰毫升数，b、钻井液搬土含量〔g/L〕=×亚甲基兰毫升数钻井液流变参数的计算
一. 表观粘度：
AV=1/2φ600 〔〕
式中： φ600 600r/min 下的读值。
：
PV=φ600-φ300 〔〕
式中： φ600 600r/min 下的读值。
φ300 300r/min 下的读值。
：
YP=1/2〔φ300-PV〕= AV－PV 〔Pa〕 ：
G10〃=1/2φ3，I 〔Pa〕
G10＇=1/2φ3，F 〔Pa〕
式中： φ3，I 静止 10s 后 3r/min 下的读值。
φ3，F 静止 10min 后 3r/min 下的读值。
n=〔φ600/φ300〕 〔无因次〕
K=[(φ600)/1022n]* ()
式中: K---稠性系数，n--- τ0
τ01/2=[(φ100)1/2-(φ600)1/2] (Pa)
η∞
η∞1/2=(φ6001/2-φ1001/2) ()1/2
η∞1/2=(φ6001/2-φ3001/2) ()1/2
:
式中：V—井筒容积 ，V1—井内钻杆体积，Q—
式中：ρ1—加重剂的密度，ρ2—加重后钻井液密度，ρ0—原钻井液密度
:
式中：ρ0—原密度，ρ1---:
理论公式: V=π(Db/2)2h*10-6
式中:V—井眼容积〔m3〕，h—井深〔m〕，Db—钻头直径〔mm〕 阅历公式: V(m3/1000m)= Db2/2
式中:Db—钻头直径〔inch〕 ：
式中：ρss：悬浮固体的密度。ρm：钻井液密度。ρf：滤液密度ρ0：油的密度。Vm：水的体积百分数。Vs：盐的体积百分数V0：油的体积百分数。Vts：总固相的体积百分数。
根本公式：
式中：Q—排量〔L/s〕，Db—钻头直径〔cm〕，D—钻具外径〔cm〕
1．26〃--------9〃DC V=*Q
26〃--------5〃DP V=*Q
2．17 1/2〃---9〃DC V=*Q
17 1/2〃---5〃DP V=*Q
3．12 1/4〃---8〃DC V=*Q
12 1/4〃---5〃DP
V=*Q
4．8 3/8〃---6 1/4〃DC V=*Q
． 8 3/8〃---5〃DP
V=*Q
5．5 7/8〃---4 6/8〃DC V=*Q
5 7/8〃---3 1/2〃DC V=*Q
又:
式中：Q—排量〔m3/min〕，Db—井径〔inch〕，D—钻具外径〔inch〕
举例：某井用 英寸钻头，排量 方/分钻井，试计算钻头与 5″
根本公式：
式中：V—环空返速〔cm/s〕，ρ—泥浆密度〔g/cm3〕，n—流性指数，K—稠性系数〔〕，Db—钻
头外径〔cm〕，D—钻具外径〔cm〕
流态推断：Re≤2025 为层流，Re≥2025 为紊流
1．26〃 9〃DC
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
=3*n*ρ*12Yx〔1-n〕**Vyx〔2-n〕/K/〔2N+1〕 26〃 5〃DP
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
2．17 1/2〃 9〃DC
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
17 1/2〃 5〃DP
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
3．12 1/4〃 8〃DC
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
12 1/4〃 5〃DP
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
4. 8 3/8〃 6 1/4〃DC
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
8 3/8〃 5〃DP
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
5. 5 7/8〃 4 6/8〃DC
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕
5 7/8〃 3 1/2〃DP
Re=3*n*ρ*12〔1-n〕**V〔2-n〕/K/〔2n+1〕 又:
式中：ρ—钻井液密度〔g/dm〕，V 环空返速〔m/s〕，
PV—塑性粘度〔〕
举例：当泥浆密度为 ,塑性粘度为 15 毫帕秒时，接上题计算该环空雷诺数。
由于 Re=8030＞2025 故为紊流〔注：Re≤2025 为层流〕 :
根本公式:
Qc=*(Db2-D2)[20K*(2n+1)n/3n/1200(1-n)*ρ*〔Db-D〕N]1/2-n
式中：Qc—临界排量〔m3/min〕，n—流性指数，K—稠性系数〔〕，ρ—泥浆密度〔g/cm3〕，Db— 钻头外径〔cm〕，D—钻具外径〔cm〕
流态推断：实际排量＞Qc 时为紊流，实际排量＜Qc 时为层流
1．26〃---9〃DC
Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n 26〃---5〃DP
Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n 2． 17 1/2〃---9〃DC
Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/21。59n]1/2-n 17 1/2〃---5〃DP
Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n 3． 12 1/4〃---8〃DC
Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n 12 1/4〃---5〃DP
Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n
=[*K〔2n+1〕Yxn/ρ/1200Yx〔1-n〕/]Yx[1/〔2-n〕]
4．8 3/8〃---6 1/4〃DC Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n 8 3/8〃---5〃DP Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n
5．5 7/8〃---4 6/8〃DC Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n 5 7/8〃---3 1/2〃DP
Qc=[*K〔2n+1〕n/n/ρ/1200〔1-n〕/]1/2-n
：
式中：V—电测所得裸眼井段的容积。
现场钻井液有关数据表
26〃()---342 L/m,m3/km
20〃(483)---183
17 1/2〃()---
13 3/8〃()---
12 1/4〃()---
9 5/8〃()---
8 1/2〃(216)---
7〃()----)
6〃()---
5〃()---
二..SR—301 现场配制方法及留意事项
现场配置所需设备：依据条件，现场可用泥浆泵或水泥车配置。用水泥车配制时需以下设备： 存放罐：体积以所需解卡液的量而定。
配置罐：10-15m 方罐一个，上面配置 1-2 个搅拌器或活动泥浆枪。水泥车：2-4 台。
配置方法