钻井液试验用评价土检测项目与技术要求

一、钻井液评价土检测的核心意义

1. 验证模拟真实性：确保评价土与实际地层土质特性（如矿物组成、胶体活性等）一致。
2. 指导配方优化：通过评价土与钻井液的相互作用测试，调整钻井液的流变性、滤失性等参数。
3. 风险预判：提前发现钻井液可能引发的井壁坍塌、卡钻等问题。

二、关键检测项目及方法

1. 物理性质检测

• • 目的：评价土的密度需与地层岩土匹配，粒度分布影响钻井液的携岩能力。
  • 方法：激光粒度分析仪（如Mastersizer）、比重瓶法。
  • 标准：API RP 13B-1/ISO 10414-1。
• • 目的：控制评价土的初始含水率，模拟不同湿度地层。
  • 方法：烘干法（105℃恒重）、吸水率测定仪。
• • 目的：评价土中固相颗粒的比例影响钻井液的流变性和滤失量。
  • 方法：高温蒸馏法（使用Dean-Stark装置）。

2. 化学性质检测

• • 目的：黏土矿物（如蒙脱石、高岭石）的含量决定钻井液的造浆性和抑制性。
  • 方法：X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）。
• • 目的：评价土的离子交换能力影响钻井液的电化学稳定性。
  • 方法：亚甲基蓝吸附法、醋酸铵置换法。
• • 目的：评价土的酸碱性需与目标地层一致，避免与钻井液发生剧烈反应。
  • 方法：pH计、电导率仪。

3. 工程性能检测

• • 目的：模拟评价土遇水膨胀或分散的特性，测试钻井液的抑制能力。
  • 方法：线性膨胀仪、滚动回收率实验（如16小时滚动老化试验）。
• • 目的：评价土与钻井液混合后的流变性（如塑性黏度、动切力）。
  • 方法：六速旋转粘度计（Fann VG计）、流变仪。
• • 目的：评价土在压力下形成滤饼的能力，反映钻井液的封堵效果。
  • 方法：API滤失仪（30分钟滤失量测试）、高温高压（HTHP）滤失仪。

4. 特殊工况模拟检测

• 高温老化实验：将评价土与钻井液在高温（如150℃）下老化16小时，观察性能变化。
• 抗盐污染测试：加入不同浓度NaCl/CaCl₂溶液，检测评价土的稳定性。
• 抗压强度测试：模拟井下压力，评估井壁支撑能力。

三、检测注意事项

1. 样品制备：评价土需充分混合均匀，避免结块或分层。
2. 标准对照：检测结果需与目标地层的实际岩心数据进行对比验证。
3. 设备校准：定期校准仪器（如粘度计、pH计），确保数据准确性。
4. 环境控制：温度、湿度等实验室条件需符合API/ASTM标准要求。

四、

• API Recommended Practice 13B-1/2 (钻井液测试标准)
• 《钻井液工艺学》（中国石油大学出版社）
• ISO 10414-1:2019 (钻井液现场测试标准)