钻井液分析操作规程
一.HTHP失水操作步骤:
1.把温度计插入钻井液压滤器外套加热套的温度计插孔中,接通电源,预热至略高于所需温度(高5-6度);
2.将待测钻井液高搅一分钟,倒入压滤器中,使钻井液液面距顶部13mm,放好滤纸,盖好杯盖,用螺丝顶紧固定;
3.将上下两个阀杆关紧,放进加热套中,把另一温度计放入压滤器上部温度计插孔中;
4.连接气源管线,把顶部和底部压力调节至690Kpa(6.18atm),打开顶部阀杆,继续加热至所需温度(样品加热时间不超过
一小时);
5.待温度恒定后,将顶部压力调至4140Kpa(40.86atm),打开底部阀杆并计时,收集30分钟的滤液。
在实验过程中,温
度应在所需温度的正负3度以内,如滤液接收器内的压力超
过690Kpa(6.18atm),记录30分钟收集的滤液体积。
6.实验结束后,关紧底部和顶部阀杆,关闭气源、电源,取下压滤器,并使之保持直立状态冷却至室温,放掉压力器内压
力,取出滤纸,用水冲洗泥饼表面的浮泥,测量并计录泥饼
厚度和滤失量;
7.计算公式:
7.5分钟收集的滤液体积×2=30分钟的滤失量(ml)
二.亚甲基兰含量的测试步骤及坂土含量的计算:
1.取2ml钻井液加入三角烧瓶中,加入10ml蒸馏水,15ml 的3%双氧水,0.5ml的5N(2.5mol/L)硫酸溶液,缓慢煮沸
10分钟,但不能蒸干,然后用水稀释至50ml.
2.以每次0.5ml的量将亚甲基兰溶液(3.74g/L)加入三角烧瓶中,并旋摇30秒,在固体悬浮的状态下,用搅棒取一滴液
体在滤纸上,当染料在染色固体周围显出绿----兰色环时,
摇荡三角瓶2分钟,再用搅拌棒取一滴在滤纸上,若色环仍
不消失,则表明已到滴定终点;若色环消失,则继续上述操
作,记录所耗亚甲基兰溶液的毫升数;
3.坂土含量的计算(MBT):
MBC(ml)=消耗的亚甲基兰溶液体积/钻井液体积
MBT(g/L) =14.3*MBC
注:MBC----亚甲基兰容量MBT----坂土含量
三.滤液分析:
1.CL-含量的测定:
a、量取1ml或更多的滤液注入锥形瓶中,加入2―3滴酚酞
指试剂,如果溶液显粉红色即用移液管逐滴加酸(硫酸
或硝酸),直至颜色消失,如果溶液颜色很深,可另加2
毫升0.02N硫酸或硝酸搅拌,然后加入1克CaCO3搅匀;
b、加入25―50毫升蒸馏水及5-10滴K2CrO4指试剂,用
移液管逐滴加入AgNO3标准溶液并连续搅拌,直至溶液
颜色从黄色变为橙红色30秒不消失,记下AgNO3标准
溶液的毫升数;
c、计算:
CL-含量=(mg/L)AgNO3溶液的浓渡*AgNO3的体积×
35.45×1000/所取滤液的体积
2、Ca++含量的测定
a、量取1毫升滤液放入三角烧瓶中,加入20ML蒸馏水和
1:2的三乙醇胺溶液2ML,再用2mol/LNaOH溶液调节PH
值在12-14,加入约30mg的钙指示剂,用0.01mol/L
的EDTA标准溶液滴定至紫红色变为纯兰色为终点,记
录消耗的EDTA标准溶液的体积;
b、计算:
Ca++含量(mg/L)=EDTA的浓度*EDTA消耗的体积
*40.08*1000/所取滤液的体积
3、Mg++含量的测定:
a、用移液管量取1ML滤液至三角烧瓶中,加入蒸馏水
20ML和1:2的三乙醇胺溶液2ML,摇动,再加入氨缓
冲溶液5ML,加入0.5%的铬黑T指示剂6滴,用
0.01mol/L的EDTA标准溶液滴定至紫红色变为纯兰色
为终点,记录消耗的EDTA标准溶液的体积(V1);
b、计算
Mg++含量(mg/L)=EDTA的浓度*(EDTA消耗的体积-测定钙离子时消耗的EDTA的体积)×24.30×1000/所取滤液的体积
4、SO4--含量的测定:
a、用移液管量取1ML滤液至三角烧瓶中,加入蒸馏水
20ML和1:2的三乙醇胺溶液2ML,摇动,再加入氨缓
冲溶液5ML,加入0.5%的铬黑T指示剂6滴,用
0.01mol/L的EDTA标准溶液滴定至紫红色变为纯兰色
为终点,记录消耗的EDTA标准溶液的体积(V2);
b、用移液管吸取0.02mol/L的臂-镁混合液10ML放入三
角瓶中,加入蒸馏水20ML和1:2的三乙醇胺溶液2ML,
摇动,再加入氨缓冲溶液5ML,加入0.5%的铬黑T指
示剂6滴,用0.01mol/L的EDTA标准溶液滴定至紫红
色变为纯兰色为终点,记录消耗的EDTA标准溶液的体
积(V3);
c、计算:
SO4--含量(mg/L)=C×(V3-V2+V1)×96.06×
1000/所取滤液的体积
注:C——EDTA标准溶液的浓度
V1——测定镁离子消耗的EDTA标准溶液的体积
V2——测定SO4--(4-a)消耗的EDTA标准溶液的体积
V3——测定SO4--(4-b)消耗的EDTA标准溶液的体积
5、碳酸根的测定:
a、用移液管吸取1ML滤液放入三角烧瓶中,加入蒸馏水
20ML,加入0.05%的酚酞指示剂2-3滴,用0.1mol/L
的盐酸标准溶液滴定至红色刚刚消失,记录消耗的盐酸标
准溶液的体积(V1);
b、在上述溶液中再加入0.1%甲基橙指示剂2-3滴,继续用
0.1mol/L的盐酸标准溶液滴定至溶液显橙色即为终点,记
录消耗的盐酸标准溶液的体积(V2);
c、计算:
㈠当V1>V2时,
碳酸根的含量=C*V2*6.001*10000
氢氧根的含量=C*(V1-V2)*1.701*10000
㈡当V1<V2时,
碳酸根的含量=C*V1*6.001*10000
重碳酸根的含量=C*(V2-V1)*1.701*10000
㈢当V1=V2时,
重碳酸根的含量=C*V1*6.001*10000
㈣当V1=0,V2≠0时,
重碳酸根的含量=C*V2*6.102*10000
㈤当V2=0,V1≠0时,
氢氧根的含量=C*V1*1.701*10000
注:C——盐酸标准溶液的浓度
V1——酚酞变色时消耗盐酸标准溶液的体积
V2——从酚酞变色到甲基橙变色消耗盐酸标准溶液
的体积
6、钠离子含量的测定:
钠离子含量=(阴离子总和-阳离子总和)*22.99
阴离子总和=氯离子含量/35.45+(2*硫酸根含量)/17.01+重
碳酸根含量/61.02
阳离子总和=(2*钙离子含量)/40.08+(2*镁离子含量)/24.03+
钾离子含量/39.10
7、总矿化度:
总矿化度=氯离子含量+钙离子含量+镁离子含量+钾离子含量+钠离子含量+硫酸根离子含量+碳酸根离子含
量+氢氧根离子含量+重碳酸根离子含量/2
8、滤液酚酞碱度Pf、甲基橙碱度Mf的测定:
a、用移液管吸取1ML滤液放入三角烧瓶中,加入蒸馏
水20ML,加入0.5%的酚酞指示剂2-3滴,如无
颜色显示,则Pf为零,如显粉红色用0.02N的标准
酸(盐酸或硫酸)溶液滴定到粉红色刚刚消失,记
录消耗的标准酸溶液的体积为Pf;
b、在上述溶液中再加入0.1%甲基橙指示剂2-3滴,
继续用0.02N的标准酸(盐酸或硫酸)溶液滴定至
溶液从黄色变为橙色,记录消耗的标准酸溶液的总
体积为Mf(包括分酚酞终点时消耗的体积);
9、钻井液碱度PM的测定:
a、用注射器量取1ML钻井液放入三角烧瓶中,用25-
50ML蒸馏水稀释钻井液,加入4-5滴酚酞指示剂,搅
拌后迅速用0.02N(或0.1N)的酸溶液进行滴定,直至粉
红色消失为止。
若样品颜色太深,干扰终点的鉴别,可
用玻璃电极酸度计测定,当PH降至8.3时即为终点;
b、消耗的0.02N的酸溶液的体积即为钻井液碱度PM,若
用0.1N的酸溶液,则应换算为0.02N酸的相当用量,即
PM=5*每毫升钻井液消耗的0.02N酸的体积
10.钾离子的测定:
a.量取滤液3.5ml放入三角烧瓶中,加入蒸馏水稀释至7毫升,加入高氯酸钠溶液3毫升,不要搅动,在手
摇离心机上离心2分钟,最后读出沉淀的体积;
b.再将以上溶液加入2-3滴高氯酸钠溶液,若仍有沉
淀产生,表明样品中钾离子含量较高,没有被全部沉
淀下来,还需要在离心机上离心2分钟,读出沉淀体
积。
c.计算:
KCL%=(7/滤液体积)×曲线上的读数
钾离子含量=39.1/74.45×KCL%×1000000
11、总硬度的测定:
a、在三角烧瓶中加入约50毫升蒸馏水和2毫升
NH4CL—NH4OH缓冲溶液,加入足量硬度指试剂使溶液
呈现明显的颜色(2-6滴),如果溶液变红,说明蒸馏水
中含有硬度离子,这时可逐滴加入EDTA溶液,使颜色
刚好变为蓝色。
在计算样品的硬度时,必须扣除这个
EDTA用量;
b、量取1毫升或更多样品放入三角烧瓶中,如果样品中含钙
或镁,将出现酒红色,可逐滴加入EDTA溶液,不断搅
拌,直至颜色出现蓝色。
在被化学减稠剂染成红褐色的钻
井液滤液中,减稠剂的干扰可使被滴定的溶液由褐紫色变
为板灰色。
c、计算:
CaCO3(mg/L)=(EDTA溶液浓度×EDTA溶液的体积×
1000)/样品体积
Ca++(mg/L)=0.4×CaCO3含量。