实验三钻井液钙侵及处理(石工08-3班 樊洪波08021112).doc

石工08-03班 姓名：樊洪波 学号：08021112
同组者：肖喜龙 陶俊 白克
实验三 钻井液钙侵及处理
一.实验目的
1. 了解一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律；
2. 学会钙侵钻井液性能的调整。
二. 实验原理
1. 钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，其ξ电位降低，水化膜变薄，粘土颗粒间形成或增强絮凝结构。从而导致钻井液粘度、切力上升、失水增大。当钙侵盗一定程度后，粘土颗粒继续变粗而沉淀，此时粘土分散度明显降低，使粘度、切力转而下降，失水继续增大。钻井液性能参数变化趋势见下图。

2. 钙侵钻井液加入适量有机处理剂（稀释剂）后，一是拆散因钙离子作用形成较大、较强的粘土絮凝结构，使钻井液处于适度絮凝状态，二是保护粘土颗粒使它保持适度尺寸，不至于结合而又变得过大，从而使钻井液性能得到改善。
三．仪器、药品
仪器：ZNN-D6粘度计一台；台称。
药品：CMC、丹宁碱液。
四．实验步骤
1．取原浆1000ml高搅5分钟，测其性能；
2．各组按下表加石灰，根据教师要求搅拌10分钟后测全套性能；
组
1
2
3
4
5
生石灰,%
0.05
0.15
0.2
0.25
0.3
3．根据加石灰后的钻井液性能，加适量稀释剂和降失水剂使其性能得到恢复。
处理剂加量参考下表：
组数
1
2
3
4
5
CaO,%
0.05
0.15
0.20
0.25
0.3
丹宁碱液,%
0.5
1
1.5
2
2.5
CMC,%
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
丹宁碱液配制：
丹宁：烧碱=1：1~1：2（重量比）；
丹宁碱液浓度=1/10~1/15。
五．实验数据及处理
取第1组数据为例
动切力：
τ0=0.511*(2*Φ300-Φ600)
=0.511*(2*20-24)
=8.176(Pa)
na=0.5*Φ600
=0.5*24
=12.0(mPa.S)
表一.泥浆钙侵及处理参数记录表

600Φ
300Φ
200Φ
100Φ
6Φ
3Φ
API/ml
K/mm
PH
加CaO/%
0.25
15
10.5
10
7
6.5
6
25.2
1.8
11
加CMC/%
22.5
19.5
11
7.5
2.5
2
12.6
1
11
0.2
加PT-1/%
0.5

表二.泥浆性能数据记录表
组

CaO/﹪
600Φ
300Φ
API/ml
动切力
钻井液粘度
CaO
1组/2组
0.05
24
20
23
8.176
12.0
CaO
3组/4组
0.15
27
24
29
10.731
13.5
CaO
5组/6组
0.2
19
15
32
5.621
9.5
CaO
7组/8组
0.25
15
11
35
3.577
7.5
CaO
9组/10组
0.3
12
8
47
2.044
6.0
基浆

0
20
11
20
1.022
10.0

图表 1泥浆性能曲线

总结:
对上图的解释,钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，其ξ电位降低，水化膜变薄，粘土颗粒间形成或增强絮凝结构。从而导致钻井液粘度、切力上升、失水增大。当钙侵盗一定程度后，粘土颗粒继续变粗而沉淀，此时粘土分散度明显降低，使粘度、切力转而下降，失水继续增大。
通过本次试验我了解了一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律，并根据实验讲义调整了钻井液的性能。试验比较成功，加深了对钻井液钙侵的认识。