測(cè)定鉆井液泥餅粘附系數(shù)教材

泥漿高級(jí)工技能鑒定培訓(xùn)教材一、測(cè)定鉆井液泥餅粘附系數(shù)二、測(cè)定鉆井液濾液中Ca2+離子、Mg2+離子的含量三、配制鹽水鉆井液四、配制泡沫鉆井液五、配制深井鉆井液六、處理泥頁(yè)巖的坍塌掉塊七、處理卡鉆后鉆井液性能八、優(yōu)選不同井型鉆井液體系

培訓(xùn)內(nèi)容

NZ型泥餅粘附系數(shù)測(cè)定儀使用說(shuō)明一、使用方法（一）、滑塊測(cè)試法：

1、首先開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)，數(shù)字管全亮，按下清零按扭使數(shù)字管全部顯示零位，用調(diào)平桿調(diào)整螺釘、將其滑板水平。

2、將API失水儀做的泥餅放在滑板平面上。

3、將滑塊輕輕的放在泥餅上，靜止一分鐘。

NZ型泥餅粘附系數(shù)測(cè)定儀使用說(shuō)明4、開(kāi)啟開(kāi)機(jī)開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使滑板翻轉(zhuǎn)。5、當(dāng)滑塊開(kāi)始滑動(dòng)，立即關(guān)停止開(kāi)關(guān)，觀察其翻轉(zhuǎn)角度值。查其顯示角度值的正切值，正切值即為泥餅的摩擦系數(shù)。

NZ型泥餅粘附系數(shù)測(cè)定儀使用說(shuō)明（二）、滑棒測(cè)試法1、該項(xiàng)測(cè)試是用滑板有凹槽的一面,重復(fù)滑塊測(cè)試法中(一)和(二)。2、將API失水儀做的泥餅放在槽內(nèi)，先在泥餅上面放一部分同一泥漿。再將滑棒輕輕的放在槽內(nèi)的泥漿上。以后操作方法同滑塊試法中（四）和（五）。

NZ型泥餅粘附系數(shù)測(cè)定儀使用說(shuō)明

3、這項(xiàng)測(cè)試需要泥漿的多個(gè)泥餅。而且各個(gè)泥餅的滑棒靜止時(shí)間不同，時(shí)間可選為1、3、5、7、9、11、13…分鐘.一直做到滑棒靜止到某個(gè)時(shí)間。以后的幾點(diǎn)摩擦系數(shù)不再增大為止。若以測(cè)得的角度和靜止時(shí)間畫(huà)一曲線圖可以看出，曲線上升一定程度，就趨于平滑狀態(tài)，取拐點(diǎn)值就是最大的摩擦系數(shù)和靜壓時(shí)間。以后再做同類(lèi)泥漿直接做最大靜止時(shí)間即可。

二、測(cè)定鉆井液濾餅粘附系數(shù)(滑塊測(cè)定)(NZ—3A型儀器)(一)、儀器結(jié)構(gòu)及工作原理

1、結(jié)構(gòu)：主要由外殼、滑板、數(shù)字顯示器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及微電機(jī)等組成。

2、工作原理：在滑塊傾斜的條件下，放在濾餅上的滑塊受向下的重力作用，當(dāng)克服粘滯力后開(kāi)始滑動(dòng)。

二、測(cè)定鉆井液濾餅粘附系數(shù)(滑塊測(cè)定)(NZ—3A型儀器)(二)、準(zhǔn)備工作1、濾餅粘滯系數(shù)儀一套；2、中壓濾失濾餅；3、棉紗一塊；清水一桶。(三)、測(cè)定步驟：

1、穿好工服，檢查準(zhǔn)備情況；

2、接通電源，按下清零按鈕，使數(shù)字管顯示零位；

3、調(diào)整螺釘，使滑板水平；

4、將濾餅小心地放在滑板平面上；

5、將滑塊輕輕的放在濾餅上，靜置一分鐘；

二、測(cè)定鉆井液濾餅粘附系數(shù)(滑塊測(cè)定)(NZ—3A型儀器)6、開(kāi)啟開(kāi)機(jī)開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使滑板翻轉(zhuǎn)；7、當(dāng)滑塊開(kāi)始滑動(dòng)，立即關(guān)閉停止開(kāi)關(guān)，看數(shù)字管上顯示的角度值；8、在表格中查角度值對(duì)應(yīng)的正切值，該值即是濾餅的摩擦系數(shù)；9、清洗儀器擦干，擺放整齊。

公式推導(dǎo)：F=fPf=F/P=wsinα/wcosα=tgα

上式中：F—摩擦力；f—摩擦系數(shù)；P—正壓力；

α—斜面與水平面的夾角。測(cè)定濾液中的Cl–含量(一)、有關(guān)滴定中的幾個(gè)概念

1、滴定分析法：使用滴定管，將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(即標(biāo)準(zhǔn)溶液)，滴加到待測(cè)物的溶液中，直到待測(cè)組分恰好完全反應(yīng)(這時(shí)加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量，與待測(cè)組分的物質(zhì)的量符合反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系)，然后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，計(jì)算出待測(cè)組分的含量，這一類(lèi)分析方法統(tǒng)稱(chēng)為滴定分析法。測(cè)定濾液中的Cl–含量2、滴定：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作過(guò)程。3、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(舊稱(chēng)等當(dāng)點(diǎn))：滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)組分，恰好將反應(yīng)完全的這一點(diǎn)。4、滴定終點(diǎn)：在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)往往沒(méi)有容易為人察覺(jué)的任何外部特征，因此，都是在待測(cè)溶液中加入指示劑，利用指示劑顏色的突變來(lái)判斷，在指示劑變色時(shí)停止滴定，這一點(diǎn)稱(chēng)為滴定終點(diǎn)。測(cè)定濾液中的Cl–含量(二)、準(zhǔn)備工作

1、AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.05ml/L)；

2、K2CrO4指示劑(5%)；

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

5、CaCO3(化學(xué)純)：10g；

6、鉆井液濾液：10ml；

7、蒸餾水：100ml；測(cè)定濾液中的Cl–含量

8、100ml的三角燒瓶：一個(gè)；

9、100ml的移液管、25ml的滴定管、滴定架各一個(gè)；10、25ml的量筒、50ml的小燒杯各一個(gè)；11、吸球、PH試紙(1～14)等。(三)、測(cè)定步驟：1、穿好工服，檢查準(zhǔn)備情況；2、用蒸餾水對(duì)所用儀器進(jìn)行清洗；3、用移液管量取1ml濾液注入錐形瓶中；測(cè)定濾液中的Cl–含量4、加入2～3滴酚酞指示劑；①、如果濾液呈粉紅色，可用移液管逐滴加入0.02Mol/L的HNO3，同時(shí)搖蕩，直到顏色消失；②、如果濾液顏色呈深紅色，可加入2ml0.02mol/L的H2SO4或HNO3溶液，同時(shí)搖蕩，然后加1gCaCO3，并搖勻。

5、再加入25～50ml蒸餾水和5～10滴K2CrO4溶液；

6、用0.05mol/L的AgNO3溶液進(jìn)行滴定，并不斷搖蕩,直到溶液顏色從黃色變?yōu)榇u紅色30S不消失，即為滴定終點(diǎn)；測(cè)定濾液中的Cl–含量7、記錄所消耗的AgNO3溶液的毫升數(shù)；8、清洗儀器，擺放整齊；9、計(jì)算Cl–含量：ρ(Cl–)=C(AgNO3)·V(AgNO3)x35.45x1000/V樣式中：ρ(Cl–)—Cl–的質(zhì)量濃度(mg/L)；

C(AgNO3)—AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度(mol/L)V(AgNO3)—消耗的AgNO3體積(ml)；

V樣—樣品體積(ml)；

35.45—Cl–的相對(duì)摩爾質(zhì)量;測(cè)定濾液中的Cl–含量當(dāng)量濃度(N)=mg當(dāng)量數(shù)/V(ml)

所以：mg當(dāng)量/1ml=當(dāng)量濃度xV(ml)

Clˉ=C(AgNO3)?V(AgNO3)?35.45?1000/V濾液(ml)(mg/L)

NaCl含量=1.65×Clˉ含量(mg/L)

Clˉ/NaCl=35.45/(23+35.45)=35.45/58.45

NaCl=35.45?Clˉ/58.45=1.6488Clˉ=1.65Clˉ含量測(cè)定鉆井液中膨潤(rùn)土含量(一)、相關(guān)知識(shí)

1、膨潤(rùn)土是水基鉆井液的重要配漿材料，它具有蒙脫石的理化性質(zhì)，是含蒙脫石不少于85%的粘土礦物。

2、目前我國(guó)將配置鉆井液的膨潤(rùn)土分為三個(gè)等級(jí)：①、一級(jí)：符合API標(biāo)準(zhǔn)的膨潤(rùn)土；②、二級(jí)：為改性土，經(jīng)過(guò)改性符合OCMA標(biāo)準(zhǔn)要求經(jīng)過(guò)改性；③、三級(jí)：為較次的配漿土，僅用于性能要求不高的鉆井液。測(cè)定鉆井液中膨潤(rùn)土含量3、膨潤(rùn)土在淡水鉆井液中的作用：①、增加粘度和切力，提高井眼進(jìn)化能力；②、形成低滲透率的致密濾餅，降低失水量；③、對(duì)于膠結(jié)不良的地層，可改善井眼的穩(wěn)定性；④、防止井漏。

(二)、準(zhǔn)備工作

1、鉆井液：200ml；

2、0.01mol/L亞甲基藍(lán)溶液：50ml；

3、3%雙氧水(H2O2)：50ml；測(cè)定鉆井液中膨潤(rùn)土含量

4、5mol/L的稀硫酸：10ml；

5、150ml的錐形瓶：2只；

6、25ml的酸式滴定管：1只；

7、滴定架：1臺(tái)；

8、3ml的注射器：1支；

9、20ml、50ml的量筒：各1只；10、電爐(1000W/220V)：1臺(tái)；11、攪拌棒、濾紙等。測(cè)定鉆井液中膨潤(rùn)土含量

(三)、測(cè)量步驟：

1、檢查準(zhǔn)備情況；

2、用注射器量取2ml鉆井液(取量大一點(diǎn),更準(zhǔn)確,但按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)取2ml。)注入150ml的錐形瓶中;3、加入10ml水稀釋?zhuān)偌尤腚p氧水(為消除如木質(zhì)書(shū)磺酸、褐煤等有機(jī)質(zhì)的影響)10ml和稀硫酸，搖勻；

4、置于電爐上緩慢煮沸10min(切勿蒸干)后，取下冷卻至室溫，加水稀釋至50ml；測(cè)定鉆井液中膨潤(rùn)土含量

5、用亞甲基藍(lán)進(jìn)行滴定：每次加入50ml，旋搖30S，在固體顆粒懸浮情況下，用攪棒取一滴懸浮液滴在濾紙上，當(dāng)已被染色的固體顆粒周?chē)霈F(xiàn)蘭色或綠蘭色環(huán)時(shí)，即已達(dá)到最初的滴定終點(diǎn)；

6、繼續(xù)旋搖錐形瓶2min，再取一滴懸浮液于濾紙上，若蘭色仍很明顯，則已達(dá)到滴定終點(diǎn)，若不出現(xiàn)蘭色環(huán)，按上述方法繼續(xù)加入亞甲基藍(lán)，直到滴定終點(diǎn)。

7、記錄亞甲基藍(lán)消耗量(ml)；測(cè)定鉆井液中膨潤(rùn)土含量

8、計(jì)算：膨潤(rùn)土含量(g/l)=14.3×亞甲基藍(lán)消耗量(ml)/鉆井液