6 钻井液固相含量及膨润土含量的测定

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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：钻井液固相含量及膨润土含量的测定（1）钻井液中固相含量的测定一、实验目的1.掌握固相含量测定仪的操作方法。2.学会钻井液中固相含量的计算方法。二、实验原理根据蒸馏原理，取一定量钻井液用电热器将其蒸干，收集并测出冷凝液的体积，用减差法即可求出钻井液中固相含量。也可通过称重方法算出其固相含量。三、实验仪器ZNC型固相含量测定仪；20mL注射器一支；电子天平。四、实验步骤1.拆开蒸馏器，称出蒸馏杯重量：（克）2.用注射器取10毫升均匀钻井液样，注入蒸馏杯中，称重（克）。3.将套筒及加热棒

2、拧紧在蒸馏杯上，再将蒸馏器引流管插入冷凝器出口端。4.将加热棒插头插入电线插头，通电加热蒸馏，并计时间。通电约3~5分钟后冷凝液即可滴入量筒，连续蒸馏至不再有液体滴出为止，切断电源。5.用环架套住蒸馏器上部，使其与冷凝器分开，再用湿布冷却蒸馏器。6.记下量筒中馏出液体体积（mL），若馏出物为水与油且分层不清时可加入1~3滴破乳剂。油、水体积分别以、表示。7.取出加热棒，用刮刀刮净套筒内壁及加热棒上附着的固体，全部收集于蒸馏杯中，然后称重（克）。注意事项：1.操作时蒸馏器必须竖直。2.蒸馏时间一般为20分钟，不应超过30分钟。3.注意保护加热棒和用电

3、安全。4.若钻井液泡多，可加数滴消泡剂。五、实验数据处理：实验中所记录的数据如表1所示。表1泥浆中固相含量测定数据记录表项目（g）（g）（mL）（mL）（g）基浆102.60112.71010.0102.91则对于淡水非加重钻井液，将上述数据代入，得：六、实验小结通过本次实验，我掌握了固相含量测定仪的基本的操作方法，同时也学会了钻井液中固相含量的计算方法。同时，我对实验操作中的注意事项（例如操作时蒸馏器必须竖直、注意保护加热棒和用电安全等等）也有了大体的了解。（2）钻井液中膨润土含量的测定一、实验目的学会用亚甲基兰测定钻井液中膨润土含量的方法，并了

4、解其测定原理。二、实验原理亚甲基兰是一种阳离子材料，在溶液中离解。当粘土中可交换阳离子水化时，带负电荷粘土晶片便与带正电荷的染色离子结合生成兰色水不溶物，此时亚甲基兰褪色，只有当溶液中有游离的亚甲基兰时才呈绿兰色。三、实验仪器及药品仪器：酸式滴定管一支；125mL三角瓶1个；2mL注射器一支；洗瓶一个；玻璃棒、滤纸等。药品：0.01mol/L亚甲基兰水溶液。四、实验步骤1.用不带针头的注射器准确吸取2mL钻井液置入三角瓶中，加10mL蒸馏水。2.用0.01mol/L亚甲基兰溶液滴定，在本次实验中开始时先滴加5mL亚甲基兰溶液后，为了减少误差，然后每

5、滴入1mL（或更少）亚甲基兰后，旋摇30秒钟，用玻璃棒沾一滴液体至滤纸上，观察在染色固体斑点外是否出现绿兰色圈，若无色圈继续滴加。3.若发现绿兰色圈，但旋摇2分钟后又消失，说明终点快到，小心加入0.5mL（或更少）亚甲基兰溶液，直至旋摇2分钟后色圈仍不褪色，则达到终点，纪录所耗的亚甲基兰溶液的体积。注：若所测浆中有有机处理剂，需要H2SO4和H2O2并加热。五、结果处理实验中所记录的数据如表2所示。表2泥浆中膨润土含量测定原始数据记录表项目（mL）（mL）基浆2.06.0由以上数据进行计算得：六、思考题1.为什么要加入H2O2溶液和H2SO4？答：

6、H2O2在H2SO4存在的酸性环境，并且加热得情况下，有氧化性。这样做就是为了将所测浆中的有机处理剂氧化。使其不影响粘土晶片与染色离子的结合，使实验结果更为准确。2.为何当绿兰色圈出现后再搅拌两分钟色圈可能消失？答：因为可能由于接触、混合不充分，所以带负电荷粘土晶片与带正电荷的染色离子没有完全结合，导致溶液中有游离的亚甲基兰，从而才出现绿兰色圈。但是再进行搅拌，使其充分混合、反应，溶液中不再有游离的亚甲基兰，使色圈消失。七、心得与体会通过本次实验，我学会了用亚甲基兰测定钻井液中膨润土含量的方法；同时也了解了其测定原理：当粘土中可交换阳离子水化时，带

7、负电荷粘土晶片便与带正电荷的染色离子结合生成兰色水不溶物，此时亚甲基兰褪色，只有当溶液中有游离的亚甲基兰时才呈绿兰色。经过本次实验，我的动手能力大大增强。本次的两个实验都比较容易，所以完成的比较顺利。感谢老师在实验前对实验的耐心讲解，以及在实验过程中对我操作不当的改正。