1.概述

   油基鉆井液的電穩(wěn)定性(ES) 是與其乳狀液穩(wěn)定性及油潤(rùn)濕性相關(guān)聯(lián)的一個(gè)參數(shù)。 ES 的測(cè) 定，是向浸入在鉆井液中的一對(duì)平行板電極，施加一個(gè)電壓逐漸上升的正弦電信號(hào)。所產(chǎn)生的電流一直 很微弱，直至到達(dá)一個(gè)臨界電壓，此后電流強(qiáng)度急劇上升。這個(gè)臨界電壓稱(chēng)為油基鉆井液的 ES 值，定 義為在電流強(qiáng)度達(dá)到61μA 時(shí)所測(cè)得的峰值電壓，單位為伏特。

   鉆井液的化學(xué)成分和剪切歷史對(duì)ES 絕對(duì)數(shù)值的影響甚為復(fù)雜。因此，根據(jù) ES 的單次測(cè)量對(duì) 鉆井液的油潤(rùn)濕狀態(tài)進(jìn)行解釋是不可取的。在決定鉆井液的處理方案時(shí)，只能基于ES 的變化趨勢(shì)。

2、 儀器

  電穩(wěn)定性測(cè)定儀，性能參數(shù)如下：

a)    波形：       正弦波，總諧波失真率<5%;

b) AC 頻率：    340 Hz±10 Hz;

c) 輸出單位：    峰值電壓，伏特；

d) 升壓速度：   150 V/s±10 V/s,自動(dòng)升壓；

e) 量程：        3 V～2000 V(峰值);

f)  擊穿電流：     61μA±5μA (峰值)。

2.2  電極，性能參數(shù)如下：

a) 外殼：       其制造材料至105℃,均可承受油基鉆井液中的各種組分；

b)  材料：       防腐金屬；

c)  直徑：        3.18    mm±0.03    mm;

d)  電極間距    在22℃時(shí)為1.55 mm±0.03   mm。

2.3  校正用電阻/二極管，性能參數(shù)如下：

a) 數(shù)量：       兩只(一只低壓， 一只高壓);

b) 類(lèi)型：       標(biāo)準(zhǔn)電阻或齊納二極管；

c) 量程：        可給出如下電壓(ES) 讀值： 低壓：500 V～1000  V;高壓：>1900 V;

d) 準(zhǔn)確度：     預(yù)期電壓的土2%,可用制造商的表格進(jìn)行溫度校準(zhǔn)(如果需要且制造商提供了 這種表格的話(huà))。

注：用標(biāo)準(zhǔn)電阻檢查電壓讀值與擊穿電流之比。齊納二極管可直接檢查電壓讀值。同時(shí)使用電阻和二極管進(jìn)行試 驗(yàn)，可以獲得 ES 測(cè)定儀性能的最佳置信度。

2.4     溫度計(jì)：量程0℃~105℃。

2.5      馬氏漏斗。

2.6     黏度計(jì)恒溫杯。

2.5      異丙醇(CAS 號(hào)67-63-0)。

3  儀器校正/性能檢驗(yàn)

3.1      檢查電極和電纜線(xiàn)，看是否有損傷的跡象。

3.2    保證整個(gè)電極間距內(nèi)沒(méi)有沉積物，電極與主機(jī)的接頭清潔而干燥。

3.3    將電極的探頭取下(如果可能的話(huà)),按照 ES 測(cè)定儀使用說(shuō)明書(shū)，進(jìn)行一次升壓試驗(yàn)。如果儀 器工作正常，ES 讀值應(yīng)該達(dá)到儀器所允許的最高電壓。

3.4    將電極探頭重新接到 ES 測(cè)定儀上，在空氣中重復(fù)上述升壓試驗(yàn)。同樣，ES 讀值應(yīng)該達(dá)到所 允許的高電壓。否則，電極探頭和接頭就可能需要清洗或替換。

3.5    在自來(lái)水中重復(fù)上述升壓試驗(yàn)，ES 讀值不應(yīng)超過(guò)3 V 。如果超過(guò)了3V, 重新清洗電極或替

換之。

3.6    用標(biāo)準(zhǔn)電阻和/或齊納二極管(見(jiàn)10.2.3的“注”)檢查ES 測(cè)定儀的準(zhǔn)確度。 ES 讀值與預(yù)期  值相差應(yīng)在2.5%以?xún)?nèi)(測(cè)定儀和電阻/二極管的不確定性均包括在內(nèi))。如果 ES 讀值超出了這個(gè)范 圍，應(yīng)把儀器退還給供應(yīng)商以便進(jìn)行調(diào)整和維修。

這些步驟(10.3)不檢驗(yàn)波形、AC 頻率和升壓速率。所以，要請(qǐng)合格的技師定期對(duì) ES 測(cè)定儀和電 極探頭進(jìn)行檢查，以保證二者均符合所有規(guī)范。

4  電穩(wěn)定性測(cè)定步驟

4.1     對(duì)儀器進(jìn)行校正/性能檢驗(yàn)(見(jiàn)10.3)。

4.2     用馬氏漏斗將油基鉆井液樣品過(guò)濾。

4.3  將鉆井液樣品倒入恒溫在50℃±2℃的黏度計(jì)恒溫杯中，記錄下樣品溫度。

4.4  用一潔凈的紙巾，將電極探頭徹底擦干凈，使紙巾反復(fù)若干次穿過(guò)電極的間距。將電極在用來(lái) 配制鉆井液的基油中攪動(dòng)。如果無(wú)法獲得基油，也可以用其他油或溫和的溶劑(如異丙醇)代替。按照 前述同樣方法清洗和擦干電極探頭。

不得使用清潔液或芳烴溶劑，比如二甲苯，來(lái)清洗電極探頭和電纜線(xiàn)。

4.5      手持電極探頭將50℃的樣品攪拌大約10s,  以保證鉆井液的成分和溫度均一。將電極放在合 適的位置，使它不得接觸容器的底和壁，并且保證電極的表面完全被樣品覆蓋。

4.6      按 照 ES 測(cè)定儀使用說(shuō)明書(shū)中介紹的步驟開(kāi)始升壓操作。在升壓過(guò)程中不要移動(dòng)電極。

4.7      升壓結(jié)束后，記錄顯示屏上的 ES 讀值。

4.8      用同樣的鉆井液樣品重復(fù)上述步驟。兩次ES 讀值之差不得超過(guò)5%。否則，檢查 ES 測(cè)定儀 和電極探頭，看是否有故障。

4.9      記錄兩次ES  測(cè)量的平均值。