[工学]3钻井液钙侵及处理

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1、中国石油大学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：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。当钙侵到一定程度后，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

2、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；电子天平一台。药品：CMC、降粘剂。四．实验步骤1．取原浆500ml高搅5分钟，测其性能。2．各组按下表加生石灰，高速搅拌10分钟后测全套性能。组12345生石灰，%0.050.150.20.250.33．根据加生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12345CaO，%0.050.150.200.250.3降粘剂，%0.10.10.20.20.3CMC，%0.050.10.150.

3、20.25五．实验数据及处理1．将所得数据及计算结果整理列表。实验所得数据如表1。表1实验原始数据项目Φ600Φ300Φ200Φ100Φ6Φ3API/mL泥饼mmpH基浆211723.0基浆+CaO201613119826.00.610基浆+CaO+降粘剂+降滤湿剂282017138715.00.3112．给出钻井液表观粘度、动切力以及失水随生石灰加量的变化曲线并简要解释。处理数据后得表2。表2表观粘度、动切力以及失水随生石灰加量的变化CaO,%00.050.150.20.250.3Φ60021253012108Φ3001722261085τ0/Pa6.643

4、9.70911.2424.0883.0661.022API/mL23.034.041.050.062.075.0η/mPa·s434223以CaO,%=0的组为例计算：。由以上数据所得图1。由图可得，实验过程中钻井液失水量（API）随着石灰加量的增加而一直增加，钻井液粘度（）和动切力（）随着石灰加量表现出先增加后降低的趋势。分析变化原因分析：τ、η的变化原因：因为钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，压缩其扩散双电层导致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、切力些许上升、钻井液失水量增大。当钙侵到一定程度后，粘土颗粒继续变粗

5、而沉淀，此时粘土的分散度明显降低，使钻井液粘度、切力转而下降，失水还是继续增大。失水不断增大的原因：在实验的过程中钻井液里的水会随着其中的空隙流到下部出口，由于实验过程不是很长，不会导致钻井液中的液体失水失完。故而实验过程中钻井液失水量一直表现增加的趋势。六．实验心得通过本次实验，我了解了一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律，同时也学会了钙侵钻井液性能的调整。感谢老师实验过程中的悉心指导和耐心教导，使我成功完成了本次实验。同时本次实验也使我的动手能力有了很大的提升。