钻井液固相的数学分析.docx

1、钻井液固相的数学分析非加重钻井液的固相分析1连续相全部是水时，有V l = 0.625（ m 1）【 V x( 某种固相的百分数 %)=( m-1)/( x-1) 】2连续相中混有部分油时，有V= 0.625（ 1V ）lmoo3特殊情况下，当体系中的固相全部为重晶石时，有Vh= 0.3125 （ 1）m式中： V l低密度固相的体积百分数，%；V h高密度固相的体积百分数，%； m钻井液密度，g/cm3；【 x某种固相或加重剂的密度】 o油的密度，一般取0.84 g/cm 3；V o液相中油的体积百分数，%。加重钻井液的固相分析1在非含油的淡水体系中，各固相组份有如下关系：水 (1Vs )h

2、 VsmVlhlml Vs水 (1Vs )VhhlV s = V l + V h式中： V s体系中总固相的体积分数，%； 水 水的密度，取1g/cm3； l低密度固相的密度，一般取2.6g/cm 3 ； h加重材料的密度，g/cm3；其余同上。2加重钻井液体系中含有部分油相时的固相分析水 (1 Vs Vo )h VsoVomVlhlml Vso Vo水 (1 VsVo )Vhhl式中符号意义同上。3含有可溶性盐的加重钻井液体系固相分析VlwVwhVsoVomhlVhmlVsoVowVwhl式中：w 含有可溶性盐的钻井液体系中液相（滤液）的比重，g/cm3；一般采用下式计算： w = 水（ 1

3、 + 1.94 10 6 Cl 0.95） Cl 滤液中 Cl 的浓度， mg/l ；V w含有可溶性盐的钻井液体系中水相的体积分数，%；可由下式确定：V w = V 水 （ 1+ 5.88 108 Cl 1.2）V 水 纯水的体积分数，现场采用蒸馏方式得到，%。V s = 1 V w V o注意：实际计算时， V SO、 VW均应采用小数；计算VW时， V水采用百分数时，计算得出的、 VV W 相应的也是百分数，采用小数计算时，得出的V W 相应的也是小数。钻井液体系中含有多种无机盐时固相含量的精确计算1含有多种无机盐时非加重体系的固相含量确定f s = 1 Cf f wf o2含有多种无机

4、盐时加重体系的固相含量确定f gC f f w (1 f o C ff w ) Bo f omBgf Bf s f g式中： f s体系中固相体积分数，亦可作为总固相含量，%；wCf校正系数，C fWw w 纯水的密度，取1.0 g/cm3；含有多种无机盐时水相的密度，可由实验或手册得到，g/cm3；W w含盐滤液中纯水的重量分数，%；fw 体系中纯水的体积分数，%；fo体系中油的体积分数，%；fg体系中低密度固相的体积分数，%； B加重材料的密度，g/cm3； o体系中油（一般按柴油计）的密度，g/cm3； m钻井液体系的密度，g/cm3； g低密度固相 (钻屑 )的密度，一般取2.6g/c

5、m3；fB 体系中加重剂的体积分数，%；保持或降低钻井液体系中的固相含量时所需冲稀液的体积Vd式中： V d所需的冲稀液量，m3；V m参加循环的钻井液量，m3 ；Vm (SlSa )SaSdSa欲得到的低密度固相体积分数，%；Sd所用冲稀液中的低密度固相体积分数，%；Sl体系中的低密度固相体积分数，%；现场置换泥浆时所配新浆密度的计算deVi( ei )Vc(1 ) ( ce )VdVd式中： d稀释液的密度，g/cm3； e欲达到的循环钻井液密度，g/cm3； i 未稀释前的循环钻井液密度，g/cm3； c钻屑的密度， g/cm3；V i未处理前的循环钻井液体积，m3 ；V c某一井段所产

6、生的钻屑体积，m3；V d稀释（或置换）液的体积，m3；固控设备的分离效率，一般取0.6 0.8。钻井液中固相含量可以用“体积分数（%）”或“单位体积重量（g/l ）”表示，二者之间进行换算的关系式如下：G s50Ws式中： Ws利用固相含量测定仪测定钻井液固含时（按标准取20ml 泥浆），烧灼后剩余固相的重量。可由天平称得，单位“克”。Gs换算后的固相含量，g/l 。如果量取任意体积的泥浆测定固相含量，则可由下式进行换算：Gs1000WsVP式中： V P测定时所量取钻井液的体积，ml 。1对于非加重钻井液，如果测得其固相的体积分数为m(v/v) ，则可采用下式换算为“g/l ”：LG sm

7、l式中： l 低密度固相 (钻屑 ) 的密度，一般取2.52.7g/cm 3 ( 即 2500 2700g/l) 。计算时，用测得的固相体积分数m 直接乘以2500 2700g/l 即为单位体积固相含量（g/l）。2对于加重钻井液， HG s1000Ws，符号意义同上。VP注意上面所提及的“固相”为不可蒸发固相，含有可溶性盐类。膨润土浆稀释公式V水1C 稀后V浆V总 V水V总 ；C稀前式中： V 水 所需的加水量， ml， l ，m3； V 浆 稀释前膨润土浆体积，ml， l， m3；C 稀前 稀释前浆体浓度， %，g/l ；C 稀后 稀释后浆体浓度， %，g/l ；V 总 稀释后浆体的总体积

8、， ml ， l， m3。超高密度钻井液现场转换计算1配制前首先测定井浆全性能，并进行井浆固相成分的分析。测定亚甲基蓝坂土含量时，为了得到尽可能准确的数据，建议由两个不同点取样后同时进行测定，测定数据供稀释井浆时参考。2放大配制前各项数据的计算（ 1）所需井浆数量的确定，计算公式如下：V井浆C B2V总（ 1）C B1式中： V 井浆 所需井浆体积，m3CB1井浆坂含， g/l ；CB2加重浆设计坂含，g/lV 总 加重浆配制总量，m3（2）所需稀释胶液数量确定，计算公式如下：井浆 V井浆重晶石V总加重浆 V总重晶石 V井浆（ 2）V胶液重晶石胶液式中： V 胶液 所需稀释胶液体积，m3； 井浆 现场测定的井浆密度，kg/l ；V 井浆 由（ 1）式计算出的井浆需要量，m3； 重晶