化学添加剂钻井液流变测试

点击:4丨发布时间:2025-07-12 10:02:04丨关键词:CMA/CNAS资质,中析研究所,化学添加剂钻井液流变测试

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参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

CMA/CNAS等证书详情,因时间等不可抗拒因素会发生变更,请咨询在线工程师。

检测项目

流变性能参数:

  • 动态粘度测试:表观粘度(mPa·s)、塑性粘度(mPa·s)(参照API RP 13B-1)
  • 屈服值测定:动切力(Pa)、静切力(10s/10min凝胶强度,Pa)
  • 剪切稀释行为:剪切速率范围(1-1000 s⁻¹),n值(流变指数)
热稳定性评估:
  • 高温粘度保留率:温度范围(25-200°C),粘度衰减率(≤5%)
  • 凝胶强度变化:热老化后凝胶值(Pa),参照ISO 10414-2
  • 温度扫描测试:粘度-温度曲线斜率(dη/dT)
化学兼容性测试:
  • 添加剂相互作用:pH兼容性(6.0-12.0),沉淀发生率(0%)
  • 离子耐受性:钙离子浓度(0-20000 mg/L),粘度波动(±10%)
  • 配伍性试验:与加重剂混合后流变参数偏差(参照GB/T 16783.1)
沉降稳定性分析:
  • 静态沉降速率:沉降高度变化(mm/h),参照API RP 13I
  • 动态悬浮能力:离心分离指数(g值≥3000)
  • 固相沉降比:固液分离率(≤3%)
滤失性能控制:
  • API滤失量:30min滤失体积(mL),参照API RP 13B-1
  • 高温高压滤失:HTHP滤失量(mL/30min,150°C/500psi)
  • 泥饼质量评估:泥饼厚度(mm),渗透率(mD)
抗污染能力:
  • 盐污染影响:NaCl浓度(0-25wt%),粘度恢复率(≥90%)
  • 钻屑污染测试:固相含量(0-40%),屈服值变化(参照GB/T 29170)
  • 油基污染耐受性:原油混入量(0-20%),乳化稳定性指数
剪切历史影响:
  • 预剪切恢复测试:剪切后粘度恢复时间(s),参照ISO 3219
  • 循环剪切稳定性:多次剪切循环后参数偏差(±5%)
  • 剪切速率扫描:滞后环面积(Pa·s)
压力效应分析:
  • 高压流变特性:压力范围(0-100 MPa),粘度压力系数
  • 压缩性测试:体积压缩率(%),参照API RP 39
  • 压力循环稳定性:加压-减压后凝胶强度变化(Pa)
凝胶结构特征:
  • 凝胶强度测试:10min凝胶值(Pa),结构破坏时间(s)
  • 触变性评估:触变环面积(Pa/s),参照GB/T 29171
  • 结构恢复速率:剪切后恢复至90%凝胶强度时间(min)
环境适应性:
  • 低温流变行为:温度(-10°C),粘度增长因子
  • 生物降解性:添加剂降解率(28天≥60%),参照ISO 14851
  • 腐蚀抑制评估:腐蚀速率(mpy),参照NACE TM0169

检测范围

1. 聚合物类添加剂: 包括聚丙烯酰胺(PAM)、黄原胶(XG)等,重点检测其剪切稀释性能与高温粘度稳定性,评估在高速剪切下的流变参数衰减。

2. 纤维素类降滤失剂: 涵盖羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC),检测重点为滤失控制效率与泥饼形成质量,分析不同盐度环境下的兼容性。

3. 淀粉类添加剂: 如改性淀粉、预胶化淀粉,侧重热老化后粘度保留率及生物降解性,确保其在高温钻井条件下的可持续性。

4. 粘土稳定剂: 包括无机盐类(如KCl)、聚合物类,检测重点为抑制粘土水化膨胀能力,评估流变参数在高压下的变化。

5. 加重剂类材料: 如重晶石、赤铁矿粉,重点检测沉降稳定性与悬浮能力,分析加重后钻井液的屈服值及动态粘度一致性。

6. 乳化剂类产品: 涵盖油基乳化剂、水基乳化剂,检测重点为乳化稳定性指数及剪切后油水分离率,评估在高温高压环境中的性能。

7. 腐蚀抑制剂: 如胺类、磷酸盐类抑制剂,侧重腐蚀速率控制与流变参数兼容性,分析添加剂对钻井液pH值的影响。

8. 消泡剂: 包括硅类、醇类消泡剂,检测重点为泡沫抑制效率及对粘度的影响,评估在高剪切速率下的持久性。

9. pH调节剂: 如氢氧化钠、碳酸钠,侧重pH值调节范围(8-12)及对凝胶强度的作用,确保流变稳定性。

10. 杀菌剂: 涵盖季铵盐类、醛类杀菌剂,重点检测微生物抑制率及对钻井液流变行为的长期影响,分析在生物污染环境中的有效性。

检测方法

国际标准:

  • API RP 13B-1 水基钻井液测试推荐作法(涵盖粘度、滤失量等项目)
  • ISO 10414-2 钻井液现场测试第2部分:油基钻井液(侧重高温流变测试)
  • ASTM D2196 旋转粘度计测试非牛顿流体流变性能(详细规定剪切速率扫描方法)
  • ISO 3219 旋转流变仪测定聚合物溶液粘度(明确温度扫描协议)
  • NACE TM0169 腐蚀测试标准方法(用于评估抑制剂兼容性)
国家标准:
  • GB/T 16783.1 钻井液现场测试第1部分:水基钻井液(等效API RP 13B-1,但增加高温测试条款)
  • GB/T 29170 钻井液流变性能测试方法(定义屈服值与凝胶强度测试差异)
  • GB/T 29171 非牛顿流体触变性测定方法(补充国际标准中的滞后环分析)
  • GB/T 50082 建筑材料抗压强度试验(适配沉降稳定性评估)
  • GB/T 19277 生物降解性测试方法(扩展至钻井液添加剂评估)
(方法差异包括:GB标准通常设定更严格的温度上限(如200°C对比ISO的180°C),且ASTM D2196要求固定剪切速率步长,而GB/T 29170允许自定义扫描序列;API滤失测试使用标准压力500psi,GB等效标准增加1000psi高压选项;NACE腐蚀测试与国际标准一致,但GB方法引入额外pH缓冲要求。)

检测设备

1. 旋转流变仪: RheolabQC 300型(扭矩范围0.5μNm-200mNm,温控精度±0.1°C)

2. 高压高温流变仪: HAAKE MARS 60型(压力上限100MPa,温度范围-20°C至200°C)

3. 范氏粘度计: Fann 35SA型(转速范围3-600rpm,剪切应力测量精度±1%)

4. API滤失仪: OFITE 130-80型(压力范围0-1000psi,滤纸孔径45μm)

5. 高温高压滤失仪: Chandler 7500型(温度上限260°C,压力上限20000psi)

6. 离心分离机: Hermle Z326K型(转速上限15000rpm,容量6×50mL)

7. 动态沉降分析仪: LUMiSizer 650型(离心加速度3000g,光学沉降监测)

8. pH计: Metrohm 913型(测量范围0-14,精度±0.01pH)

9. 恒温循环浴: Jabo F32型(温控范围-30°C至200°C,稳定性±0.02°C)

10. 电子天平: Sartorius CPA225D型(量程220g,精度0.1mg)

11. 腐蚀测试槽: Gamry Interface 1010E型(电流范围±1A,电位分辨率10μV)

12. 生物培养箱: Memmert IN260型(温度范围5°C至80°C,湿度控制±2%)

13. 超声波分散仪: Hielscher UP200St型(功率200W,频率24kHz)

14. 粘度扫描仪: Brookfield DV3T型(转速0.3-250rpm,扭矩精度±0.2%)

15. 凝胶强度测试仪: OFITE 900型(最大凝胶力1000Pa,时间分辨率0.1s)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

📝 报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

⏳ 检测周期:7~15工作日,可加急。

🏅 资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

📏 标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

🔬 非标测试:支持定制化试验方案。

📞 售后:报告终身可查,工程师1v1服务。