高溫高壓失水的測定

鉆井液在井下液柱壓力與地層壓力相差較大時(shí)，失水情況與API失水相差較大。由于鉆井液配方不同，其變化規(guī)律也不一樣。為了了解接近井下的鉆井液失水和泥餅情況，應(yīng)按井底實(shí)際情況(壓差壓力、溫度)進(jìn)行測定，目前事實(shí)上難以實(shí)現(xiàn)。因此規(guī)定在3.5MPa的壓差和井底預(yù)算溫度的情況下對鉆井液進(jìn)行測定。常用GGS-42、GGS-71型高溫高壓失水儀進(jìn)行測定，測定溫度小于等于150℃時(shí)用GGS-42高溫高壓失水儀，測定溫度大于150℃時(shí)用GGS-71型高溫高壓失水儀。

一、GGS42高溫高壓失水儀的主要技術(shù)指標(biāo)

1．電源：電壓220V±5％(交流)，頻率50Hz

2．氣源：去油、土、水份等雜質(zhì)的氮?dú)?，壓縮空氣等，其額定壓力應(yīng)大于5MPa。嚴(yán)禁使用氧氣。

3．過濾面積：22.6cm² 。

4．增壓器的工作壓力：3.5MPa。

5．回壓器的工作壓力：0.7MPa。

7．鉆井液杯容量：175毫升

8．接收器(量筒)容量25毫升。

二、溫度低于或等于150℃時(shí)的操作步驟

1．把溫度計(jì)插入加熱套的溫度計(jì)插孔中，接通電源，預(yù)熱至略高于所需溫度(高于5~6℃)，調(diào)節(jié)恒溫開關(guān)以保持所需溫度。

2．將待測鉆井液高速攪拌10min，關(guān)緊底部閥桿，將鉆井液倒入鉆井液杯中，考慮到樣品的膨脹，要注意使液面距頂部至少1.5cm(上刻線處)，放好濾紙，蓋好杯蓋，用螺絲固定。

3．將鉆井液杯上、下兩個(gè)閥桿關(guān)緊，將其放進(jìn)加熱套中，使另一支溫度計(jì)插入鉆井液杯上部溫度計(jì)的插孔中。

4．將高壓濾液接收器連接到底部閥桿上，并在適當(dāng)位置鎖定。

5．將可調(diào)節(jié)的壓力源連接到頂部閥桿和底部接收器上，并在適當(dāng)位置鎖定。

6．在鉆井液杯上、下兩個(gè)閥桿關(guān)緊的情況下，把頂部和底部壓力調(diào)節(jié)至690kPa（100psi）。打開頂部閥桿，將690kPa（100psi）壓力施加到鉆井液上。維持此壓力直至溫度達(dá)到所需溫度并恒定為止，鉆井液杯中樣品加熱總時(shí)間不應(yīng)超過1小時(shí)。

7．當(dāng)樣品溫度達(dá)到所需溫度后，將頂部壓力調(diào)節(jié)至4140kPa（600psi），打開底部閥桿并記時(shí)，收集30min的濾液。在實(shí)驗(yàn)過程中溫度應(yīng)在所需溫度的±3℃之內(nèi)。如果在測定過程中濾液接收器內(nèi)的壓力超過690kPa（100psi），則小心從濾液接收器中放出部份濾液以降低壓力至690kPa（100psi）。記錄30min收集的濾液體積(單位：mL)、壓力(單位：MPa)、溫度和時(shí)間。

8．濾液體積應(yīng)校正為45.8cm³過濾面積時(shí)的體積。如果鉆井液杯的濾液面積是22.6cm²，則將所得結(jié)果乘以2即得高溫高壓濾失量

9．試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)緊頂部和低部閥桿，關(guān)閉氣源、電源，并從壓力調(diào)節(jié)器放掉管匯壓力，松開頂針。

注：鉆井液杯內(nèi)仍有約4140kPa（600psi）壓力。

10．在確定鉆井液杯上、下兩個(gè)閥桿關(guān)緊且全部壓力已從壓力調(diào)節(jié)器放掉情況下，取下鉆井液杯，并使之保持直立狀態(tài)冷卻至室溫(可用水沖洗)，放掉杯內(nèi)壓力，而后打開鉆井液杯，倒掉鉆井液，小心取出濾餅，用緩慢水流沖洗濾餅表面的浮泥。

11．測量并記錄濾餅的厚度(單位：mm)及質(zhì)量好壞(硬、軟、韌、松等)。洗凈并擦干壓濾器。

注：泥餅厚度不乘2。

三、溫度高于150℃的高溫高壓濾失量的測定

溫度高于150℃的高溫高壓濾失量的測定應(yīng)核對儀器的使用溫度和壓力，詳細(xì)閱讀儀器使用說明書，否則易出事故。

1．把溫度計(jì)插入加熱套的溫度計(jì)插孔中，接通電源，預(yù)熱至略高于所需溫度(高于5~6℃)，調(diào)節(jié)恒溫開關(guān)以保持所需溫度。

2．將待測鉆井液高速攪拌10min，關(guān)緊底部閥桿，將鉆井液倒入鉆井液杯中，考慮到樣品的膨脹，要注意使液面距頂部至少4.0cm，放好合適的濾紙、濾網(wǎng)，蓋好杯蓋，用螺絲固定。

3．將鉆井液杯上、下兩個(gè)閥桿關(guān)緊，將其放進(jìn)加熱套中，使另一支溫度計(jì)插入鉆井液杯上部溫度計(jì)的插孔中。

4．將高壓濾液接收器連接到底部閥桿上，并在適當(dāng)位置鎖定。

5．將可調(diào)節(jié)的壓力源連接到頂部閥桿和底部接收器上，并在適當(dāng)位置鎖定。

6．在鉆井液杯上、下兩個(gè)閥桿關(guān)緊的情況下，對頂部和底部施加測試溫度下所推薦的回壓（見表1）。打開頂部閥桿，將相同回力施加到鉆井液上。維持此壓力直至溫度達(dá)到所需溫度并恒定。鉆井液杯中樣品加熱總時(shí)間不應(yīng)超過1小時(shí)。

7．當(dāng)樣品溫度達(dá)到所需溫度后，將頂部壓力在所加回壓的基礎(chǔ)上增加3450kPa（500psi），打開底部閥桿并記時(shí)。在實(shí)驗(yàn)過程中溫度應(yīng)保持測定溫度的±3℃之內(nèi)和合適的回壓。如果在測定過程中濾液接收器內(nèi)的回壓開始上升，則小心從濾液接收器中放出少量濾液以降低壓力。，收集濾液30min。收集的濾液體積(單位：mL)、壓力(單位：MPa)、

8．測定結(jié)束后，關(guān)緊頂部和底部閥桿，關(guān)閉氣源、電源，并從壓力調(diào)節(jié)器放掉壓力，為防止蒸發(fā)，將濾液冷卻至少5min，而后小心地放出濾液并記錄總體積，同時(shí)記錄溫度壓力和時(shí)間。要確保濾液有足夠的時(shí)間從接收器中全部流出。

9．濾液體積應(yīng)校正為45.8cm³過濾面積時(shí)的體積。如果鉆井液杯的濾液面積是22.6cm²，則將所得結(jié)果乘以2即得高溫高壓濾失量

注：鉆井液杯內(nèi)的壓力可能達(dá)到6500kPa（950psi）壓力，在拆開鉆井液杯之前，應(yīng)保持其直立并冷卻至室溫(可用水沖洗)。在拆開前放掉杯內(nèi)壓力，否則，可能會導(dǎo)致事故。

10．在確定鉆井液杯上、下兩個(gè)閥桿關(guān)緊且全部壓力已從壓力調(diào)節(jié)器放掉情況下，從加熱套中取下鉆井液杯，并使之保持直立狀態(tài)冷卻至室溫(可用水沖洗)，打開閥桿，放掉杯內(nèi)壓力，而后打開鉆井液杯，倒掉鉆井液，小心取出濾餅，用緩慢水流沖洗濾餅表面的浮泥，要特別小心保護(hù)濾紙。

11．測量并記錄濾餅的厚度(單位：mm)及質(zhì)量好壞(硬、軟、韌、松等)。洗凈并擦干壓濾器。

注：泥餅厚度不乘2。

四、注意事項(xiàng)

1．拆洗時(shí)必須先切斷氣源，同時(shí)將鉆井液杯的余壓全部放掉才能拆開。

2．不能用氧氣和天然氣加壓。

3．儀器管線需定期試壓，以保使用安全。

4．加溫及其控制系統(tǒng)必須可靠，否則不使用。

5．鉆井液失水較大時(shí)，測定中途應(yīng)多放幾次濾液。

高溫高壓失水儀照片