1、使用 API 重晶石粉将 180 m3 密度为 1.10g/c m3 的钻井液加重至密度为 1.25g/c m3 ，若加重后钻井液总体积限制在 180m3 ，试计算：(1)加重前应废弃多少立方米钻井液？( 2 )需加入多少千克重晶石粉？解：( 1)设加重前应废弃 V 弃立方米钻井液。

V 重 =V 弃4.2V 弃=(180 — V 弃)4.2 •( 1.25 — 1.1 )十(4.2 — 1.25)V 弃=8.71(m3)( 2)设需加入 W 千克重晶石粉。

V 重=V 弃=8.71(m3)W=4.2 V 重=4.2 X8.71=3.66 X104(Kg)答：设加重前应废弃 8.71立方米钻井液。

需加入 3.66 X104千克重晶石粉。

2、经检测，钻井液中含有 2.5mg/lH2S ，钻井液总体积为 220 m3 ，试计算需加入多少Zn2(OH)2CO3( 用 kg 表示 )可将 H2S 全部清除？解：设需加入 X 千克 Zn2(OH)2CO3 可将 H2S 全部清除Zn2(OH)2CO3 + 2H2S= 2ZnS J+3H2O + CO2224 68X(g) 220X2.5X=(224 X220 X2.5)弋8=1811.76(g)=1.812Kg答：需加入 1.812 千克 Zn2(OH)2CO3 可将 H2S 全部清除。

3、欲配制密度为1.06g/cm3的基浆200m3，试计算膨润土和水的用量。

解：设需膨润土 m 吨；需水 V 方。

膨润土的密度为 2.6g/cm3则膨润土的体积为 200 －V2.6 X(200 —V)+ 12=1.06 X200V=192.5(m3)m=2.6 x(200 —V) =2.6 x(200 —192.5 ) =19.5(吨)答: 配制密度为 1.06g/cm3 的基浆 200m3, 需膨润土 19.5 吨；需水 192.5 方。

1、测得某钻井液的0 600读数为35mPa s,©300读数为20mPa s,计算其表观黏度、塑性黏度和屈服值。

解：表观粘度： AV = 1/2 忙00 = 1/2 X35 = 17.5 mPa s塑性粘度：PV =耳塑=$600 —Q300 = 35 — 20 = 15mPa s屈服值：YP=0.478 X( ©300 — PV) = 0.478 X(20 — 15 )= 2.39 ( Pa)答：表观粘度为17.5 mPa s,塑性粘度为15 mPa s,屈服值为2.39Pa。

2、试计算PH值为11.6的钻井液溶液中 H+和OH-的浓度(用 mol/1表示)。

解：已知：PH=11.6 求[H+]和[OH —]的浓度据 PH= —lg[H+] 又据 [H+][OH—]= 10—14贝 U — lg[H+]=11.6 [OH —]= 10 —14p H+]=10 —14吃.51 X10 —12 lg[H+]= — 11.6= — 12 + 0.4 [OH —]=3.98 X10 —3mol/l[H+]=2.51 X10 —12mol/1答：H+的浓度是 2.51 X10 —12mol/1 ; OH ―的浓度是 3.98 X10—3mol/l。

3、用旋转粘度计测得B 600 =35 , 0300 =23，试计算钻井液的下列流变参数：表观粘度（卩a）塑性粘度（卩p）、动力切（T°）、流性指数（n）和稠度系数（K）。

解：将测得的刻度盘读数分别代入有关公式，可求得:阳=0.5 0600=0.5 X35=17.5 ( mPa s)jjp = 0oo — 0300=35 —23=12 ( mPa s)T=0.511( 0300 —j p ) =0.511 (23 —12) =5.621(Pa) n=3.322lg( 0600/000)=3.322lg(35/23)=0.61K= ( 0.511 0300 ) 511 n= (0.511 X23) 511 0&= 0.262(Pa s n)二、计算题(一)某井用密度为1.20g/cm 3的钻井液钻至3046m时发生井涌，关井后立管压力稳定后为2.8MPa，求压井钻井液的密度。

解：卩加=p原+[102 X(P立+P安全)]—H=1.20+[102 X(2.8+1.5 ) ] £046=1.34 (g/cm 3)或者用卩加=p原+ (P立+P安全)/ (gH )=1.20+ (2.8+1.5 ) - (9.8 X10-3X3046 ) =1.34 (g/cm 3)答：压井钻井液的密度为 1.34g/cm 3计算题(第一题6分，第二题9分)V原"加("重一"原)式中W加加重剂用里，t;V原一原钻井液体积，m3;J加加重剂密度，g/cm 3；T重一加重后钻井液的密度，g/cm 3；原- 原钻井液密度，g/cm3。

1、某井有密度1.18 g/cm 3的钻井液150 m 3，欲将其密度提高到 1.25 g/cm 3，需密度为4.2 g/cm 3，的重晶石多少吨？解：W 加=150 X 4.2 (1.25 — 1.18 ) / (4.2 — 1.25 ) =14.95 (t)答：需要密度为4.2 g/cm 3的重晶石14.95 t。

混浆密度计算公式:混浆用量计算公式:V2 = 式中；-1：?1V1'2V2 V V2Vi^ - ：-i)；-2-；-井内钻井液的密度, g/cm 3；"2 ------ 混入钻井液的密度，g/cm 3；混合后的钻井液密度，g/cm3; V i井内钻井液体积，m3；2、某井中有密度为 1.35g/cm 3的钻井液150m 3，均匀混入密度为 1.50g/cm 3的钻井液40m 3V2 ――混入钻井液的体积， m3。

后，混合后的钻井液密度是多少？如储备钻井液的密度为 1.75g/cm 3,欲将井内钻井液密度提高到1.45 g/cm 3，问需要混入多少储备钻井液？解：?= ( 1.35 X 150 + 1.50 X 40) / (150 + 40) = 1.38 (g/cm3)答：混合后的钻井液密度是 1.38 g/cm 3。

解: V2 = 150 (1.45 — 1.35 ) / ( 1.75 — 1.45 ) = 50 (m3)答：需要混入50 m3储备钻井液。

计算题(每题4分，共4题。

)评分标准：公式正确占40% ;过程正确占40% ;答案正确占20%。

无公式、过程，只有结果不得分(一)某井为淡水混油钻井液，固相平均密度为2.94g/cm 3,取20ml钻井液蒸出15ml水和1.6ml油，计算此钻井液的总固相、油、水、加重剂的体积分数。

(重晶石的密度为 4.2g/cm 3, 黏土的密度为2.4g/cm 3)解水=15/20 X100%=75%0 油=1.6/20 X00%=8%0固 =100%-75%-8%=17%0加重剂=(P固-P低)+(P加-p低)X©固=(2.94-2.4 ) - (4.2-2.4 )X17%=5.1%答：钻井液的总固相、油、水、加重剂的体积分数分别为17%、8%、75%和5.1%。

(二)某钻井液样品 1ml，用亚甲基蓝标准溶液滴定至终点，消耗亚甲基蓝标准溶液9ml , 计算钻井液中膨润土的质量浓度。

解：p 土=14.3 X亚甲基蓝用量=14.3 X9=128.7 (g/L )答：钻井液中膨润土的质量浓度为128.7g/L。

(三)某井钻井液组分分析，其中水相占75% ,经滤液分析，[Ca2+]=1050mg/L ,[Mg2+]=1890mg/L，钻井液的体积为180m 3,理论计算沉除 Ca2+、Mg2+应加纯碱、烧碱各多少？解：已知[Ca2+]=1050mg/L , [Mg2+]=l890mg/L , Ca 2+、Mg2+ 的化合价均为 +2 价，0H- 为-1 价， CO 32-为 -2 价；相对原子质量 A r Ca=40 ， A r Mg =24.3 ，相对分子质量 M rNaOH =40 ， M rNa2C03 =106除 Ca2+需加入纯碱的质量 M 纯碱=[(2X106 ) / ( 40 X2) ]X10-3X1050 X180 X75%=376( kg )沉除 Mg2+需加入烧碱的质量 M 烧碱=[(2X40)/(1 X24.3 )] X0-3x1890 X80 X75%=840( kg )答：需要纯碱的质量为 376kg ，烧碱的质量为 840kg(四)用蒸馏实验测得密度为 1.68g/cm 3点某井浆样品的f s=0.28,48.9 C( 120 T)时测得的g=32mPa.s , YP=7.2Pa，试判断该井浆的固相含量是否适宜？如果不适宜，应采取何种措施？解：由图9-18可知，p m=1.68g/cm 3点钻井液所允许的最高固相体积分数f s=0.265 , 故该井浆的f s值过高。

同时，从图 9-19和图9-20可分别查得，当p m=1.68g/cm 3时，的上限为30mPa.s , YP的上限为9.0Pa，从而表明井浆的 YP在适宜范围内，但卩p偏高。

由此可以判断，井浆中的膨润土体积分数并不高，f s过高主要由钻屑体积分数f ds所引起。

因此，应通过合理使用固控设备或采取添加选择性絮凝剂的方法将f s降至0.265以下。

2.高温高压滤失仪测得 1.0min 滤失量为 6.5ml,7.5min 滤失量为 14.2ml, 试确定这种钻井液在高温高压条件下的瞬时滤失量、API滤失量和HTHP滤失量。

(P100例题4-1) (5分)解：据：滤失量与时间的平方根成正比的关系，Vf=Vfo + b MI 6.5= Vfo + b V1I 14.2= Vfo + b V7.5b= 4.43 Vfo=2.07(ml)Vf30=2.07+4.43 v30=26.33(ml)考虑面积因素，确定高温高压条件下测得该钻井液的瞬时失水量是 4.14ml ， HTHP 滤失量是 52.66ml".从除砂器的底流口收集800ml 的底流需要24S ，并测得底流密度为 2.20g/c m3 ，试计算答：钻井液的瞬时滤失量为 2.07ml ， API 滤失量为 26.33ml, HTHP 滤失量是 52.66ml 。

该单个除砂器每小时所排除的固相质量和水的体积？解：已知底流密度p m =2.20g/c m3，设p S=2.6g/c m3 ,p W=1.0g/c m3设: 单个除砂器每小时所排除的固相质量为m ；水的体积为 V据p m=p WfW＋p SfS2.20=1.0(1 －fS)＋2.6fSfS=0.75m=(0.8 X3600)吃4 X0.75 X2.6=234 (Kg/h )V=(0.8 X3600)吃4 X(1 —0.75)=30 ( L/h )答：单个除砂器每小时所排除的固相质量为 234Kg ；水的体积为 30L. 已知配浆水中含有 900 mg/l Ca2+ 和 400 mg/lMg2+, 试计算通过沉淀作用清除 Ca2+ 和 Mg2+ 所需 NaOH 和 Na2CO3 的质量浓度。