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钻井液性能检测

钻井液性能检测

钻井液性能检测去哪做?中析研究所检测中心建有多个综合性实验室,在钻井液性能检测方面有着多年的技术经验,研究所具备CMA资质和多样化的非标检测能力,取得了国家和中关村双高新技术企业的认证,可以为客户提供科学公正严谨的分析检测服务。.

钻井液性能检测概述

钻井液是石油天然气钻井工程中不可或缺的工作介质,其性能直接影响钻井效率、井壁稳定性、钻头寿命及井下安全。钻井液性能检测是通过实验室或现场测试手段,对钻井液的物理、化学及流变特性进行系统分析,以确保其满足特定工况需求。随着钻井技术向深井、超深井及复杂地层方向的发展,钻井液性能的精准检测成为保障钻井安全、优化施工参数的关键环节。

适用范围

钻井液性能检测主要适用于以下场景:

  1. 石油与天然气钻井:在常规油气田、页岩气及致密油等非常规资源开发中,钻井液需适应高温高压、高盐度及酸性环境。
  2. 地质勘探与科学钻探:在深部地质取样或地热井施工中,钻井液的润滑性和携岩能力直接影响岩心质量。
  3. 钻井液配方的研发与优化:针对不同地层特性(如易坍塌页岩、盐膏层)设计新型钻井液体系时,需通过性能检测验证其适用性。
  4. 现场实时监控:在钻井过程中,实时检测钻井液性能变化,可及时调整处理剂加量以应对井下复杂情况。

检测项目及简介

  1. 密度 密度是衡量钻井液静液柱压力的核心参数,直接影响井壁稳定性和防喷能力。密度过高可能压裂地层,过低则易引发井涌或井喷。检测时需考虑温度及压力对密度的影响。

  2. 流变性 流变性包括塑性黏度、动切力、静切力等指标,反映钻井液在流动状态下的剪切应力与剪切速率关系。良好的流变性可确保有效携带岩屑,同时减少循环压耗。

  3. 滤失量(API滤失量与高温高压滤失量) 滤失量指钻井液在压差作用下向地层渗透的液体量。低滤失量可减少地层损害,防止井壁泥饼过厚。高温高压滤失量测试模拟深井条件下的滤失特性。

  4. 固相含量 固相含量包括总固相、膨润土含量及无用固相(如钻屑)占比。高固相含量会加剧设备磨损,需通过离心或稀释控制。

  5. 酸碱度(pH值) pH值影响钻井液处理剂的溶解性及黏土颗粒的分散状态。碱性环境可抑制腐蚀,但过高pH值可能引发黏土过度水化。

  6. 润滑性 润滑性通过极压润滑系数或摩阻系数表征,对水平井或大位移井的钻柱扭矩控制至关重要。

  7. 抗污染能力 检测钻井液对盐、钙、硫化氢等污染物的耐受性,评估其抗盐侵、抗钙侵及抗硫性能。

检测参考标准

钻井液性能检测需遵循以下国际及行业标准:

  • API RP 13B-1/ISO 10414-1《水基钻井液现场测试推荐规程》
  • API RP 13B-2/ISO 10414-2《油基钻井液现场测试推荐规程》
  • GB/T 16783.1-2014《钻井液现场测试 第1部分:水基钻井液》
  • SY/T 5621-2016《钻井液密度测定方法》
  • SY/T 6335-2019《钻井液高温高压滤失量测定方法》

检测方法及仪器

  1. 密度检测

    • 方法:采用加压式密度计,通过测量已知体积钻井液的重量计算密度。
    • 仪器:加压密度秤(如OFI Model 140)、电子密度计。
  2. 流变性测试

    • 方法:使用旋转粘度计在不同转速下(如300 rpm、600 rpm)测定剪切应力,计算塑性黏度、动切力等参数。高温流变性测试需配备加热套。
    • 仪器:六速旋转粘度计(如Fann 35型)、高温高压流变仪(如Chandler 7600)。
  3. 滤失量测定

    • 方法
      • API滤失量:在常温及0.69 MPa压力下,30分钟内通过滤纸的滤液体积。
      • 高温高压滤失量:在模拟井下温度(如150℃)及3.45 MPa压力下测定。
    • 仪器:API滤失仪(常温)、高温高压滤失仪(如OFITE HTHP Filter Press)。
  4. 固相含量分析

    • 方法:采用蒸馏法或离心法分离液相与固相,计算质量分数。
    • 仪器:蒸馏式固相含量测定仪、离心机(配备固相含量测试套筒)。
  5. pH值测定

    • 方法:使用pH试纸或数字pH计直接测量。
    • 仪器:便携式pH计(如Hanna HI98103)。
  6. 润滑性测试

    • 方法:极压润滑仪模拟钻柱与井壁的摩擦状态,测定润滑系数。
    • 仪器:极压润滑仪(如Fann EP Lubricity Tester)。

结语

钻井液性能检测是钻井工程科学化、精细化管理的基石。通过标准化的检测流程与先进仪器,可全面掌握钻井液的动态性能变化,为优化钻井参数、预防井下事故提供数据支撑。随着智能化检测技术的发展(如在线传感器、实时数据传输系统),未来钻井液性能监控将更加高效精准,进一步推动油气勘探开发的技术革新。

检测标准

GB/T 16783.1-2014 石油天然气工业 钻井液现场测试 第1部分:水基钻井液

GB/T 29170-2012 石油天然气工业 钻井液 实验室测试

GB/T 16783.2-2012 石油天然气工业 钻井液现场测试 第2部分:油基钻井液

GB/T 5005-2010 钻井液材料规范

GB/T 16783-1997 水基钻井液现场测试程序

GB/T 16782-1997 油基钻井液现

钻井液是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。

检测流程

1.在线或电话咨询,沟通检测项目;

2.寄送样品,确认实验方案;

3.签署保密协议,支付检测费用;

4.整理实验数据,出具检测报告;

5.更多增值服务。