高黏聚阴离子纤维素（HPAC）钻井液材料的检测项目与分析

一、简介

二、核心检测项目及方法

1. 物理性质检测

• • 方法：目视观察，粉末状应为白色或微黄色，无明显杂质。
  • 标准：无结块、无异物，色泽均匀。
• • 方法：筛分法（使用标准筛网），或激光粒度仪分析。
  • 标准：80%以上颗粒通过80目筛（孔径0.18 mm）。
• • 方法：量筒法测定单位体积质量。
  • 意义：影响溶解速率与储存稳定性。

2. 化学性质检测

• • 取代度（DS）：通过酸碱滴定法测定纤维素分子中羟基被阴离子基团取代的比例（目标值通常为0.7-1.2）。
  • 灰分含量：高温灼烧法检测无机杂质（要求＜5%）。
• • 方法：配制1%水溶液，使用pH计测定（标准范围6.5-8.5）。
  • 意义：pH过高或过低可能影响钻井液稳定性。

3. 应用性能检测

• • 方法：使用六速旋转粘度计（如FANN 35A）测定600 rpm和300 rpm读数，计算AV = (θ600 - θ300)/2（单位：mPa·s）。
  • 标准：根据API RP 13B-1，1%溶液常温下AV应≥30 mPa·s。
• • 方法：中压滤失仪（30分钟，0.69 MPa）测量滤液体积。
  • 标准：淡水基浆中滤失量≤15 mL。
• • 方法：高温滚子炉老化（如120℃/16h），测试老化后粘度保留率（目标＞80%）。
• • 方法：在4% NaCl或复合盐水中配制溶液，检测黏度衰减幅度。
  • 标准：盐污染后黏度降幅＜30%。
• • 方法：冷溶性与热溶性测试，记录完全溶解时间（目标：常温搅拌30分钟内溶解）。

4. 安全与环境指标

• 重金属含量
  • 方法：原子吸收光谱法检测Pb、Cd、Hg等（限值符合GB 5009.268）。
• 生物毒性
  • 方法：鱼类或藻类急性毒性试验（EC50＞1000 mg/L为环保型）。

三、检测关键注意事项

1. • 确保溶液配制比例准确（如1%浓度需精确称量）。
   • 避免长时间搅拌导致分子链剪切降解。
2. • 粘度计、pH计等仪器需定期校准。
   • 每组实验平行测定3次，取平均值。
3. • 温度和湿度可能影响测试结果，实验室需保持25±2℃、湿度≤60%。

四、

• API RP 13B-1 《钻井液现场测试推荐作法》
• GB/T 5005 《钻井液材料规范》
• SY/T 5677 《水溶性纤维素衍生物性能测定方法》