王俊濤 周曉蕾 張志財 耿 帥

1.中國石化集團(tuán)勝利石油管理局 鉆井工藝研究院 （山東 東營 257000）

2.中國石化集團(tuán)勝利石油管理局 渤海鉆井總公司 （山東 東營 257200）

高溫高壓（HT/HP）濾失量是現(xiàn)場鉆井液測試的一個關(guān)鍵指標(biāo)，對鉆井工程施工具有重要的指導(dǎo)意義。我國水基鉆井液HT/HP濾失量的測試方法主要依據(jù)GB/T 16783.1-2006《石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第1部分:水基鉆井液》。該項國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了HT/HP濾失量的測試方法，對儀器參數(shù)、實驗步驟等做了詳細(xì)的闡述，對現(xiàn)場水基鉆井液HT/TP濾失量的測定發(fā)揮了重要作用[1]。然而，在日常工作中筆者發(fā)現(xiàn)，由于每臺高溫高壓失水儀加熱電阻的功率或者加熱效率不一致，會出現(xiàn)從室溫加熱到預(yù)設(shè)試驗溫度所用時間有較大差別，對實驗結(jié)果有一定影響[2]。

本文研究了控制升溫時間對HT/HP濾失量試驗結(jié)果的影響，通過誤差分析得出了HT/HP濾失量實驗方法改進(jìn)的一些措施。

1 試驗儀器與方法

1.1 試驗儀器

高溫高壓失水儀:GGS-42-2型，測試范圍為室溫-150℃，3 臺（編號為 A、B、C）；鉆井液用濾紙:上海賽維紙研科技有限公司，HTP-1型，φ63.5mm；量筒:量程 50mL，精度±0.5mL；秒表:精度±0.01s。

1.2 試驗對象

在實驗室條件下按標(biāo)準(zhǔn)方法配制鉆井液，基本配方:5%鉆井級膨潤土 （鈉土）+0.2%聚丙烯酰胺干粉（相對分子量412萬）+3%聚合物降濾失劑SJ-1。

1.3 試驗方法

使用編號為A、B、C的3臺高溫高壓失水儀，在相同實驗環(huán)境條件下對所配制的水基鉆井液進(jìn)行對比測試，測試溫度設(shè)定為150℃。

基礎(chǔ)組試驗測試過程嚴(yán)格按照GB/T 16783.1-2006《石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第1部分:水基鉆井液》中 7.3“高溫高壓（HT/HP）試驗”進(jìn)行，即鉆井液杯由室溫升溫至150℃即刻開始試驗，但總升溫時間不超過1h。

對照組試驗測試步驟與基礎(chǔ)組不同之處在于鉆井液杯從室溫升溫至150℃時，如果升溫未到1h，則需要維持試驗溫度至總加熱時間達(dá)到1h后方可開始試驗。若1h后鉆井液杯的溫度未達(dá)到150℃，則終止試驗[1]。

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗結(jié)果

在相同的環(huán)境條件下，由同一實驗人員使用3臺同一型號的試驗儀器，按照基礎(chǔ)組和對照組所要求的實驗步驟進(jìn)行了HT/HP失水試驗，試驗結(jié)果見表1。

表1 高溫高壓失水對比實驗結(jié)果

2.2 A類不確定度分析

分析HT/HP濾失量試驗過程，在該實驗條件下，不確定度主要有6個方面:①樣品多次測量，經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計求平均值，引入的測量不確定度UA，A類；②高溫高壓失水儀自身差異引起的不確定度UB，g，B類；③量筒誤差引起的不確定度UB，V，B類；④金屬溫度計差異引起的不確定度UB，T，B類；⑤計時器秒表引起的不確定度UB，t，B類；⑥試驗樣品本身不一致引起的不確定度 UB，M，B 類[3]。

基礎(chǔ)組和對照組的實驗過程唯一區(qū)別就在于由室溫升溫至150℃時是否保持總加熱時間達(dá)到1h，因此，兩種試驗方法結(jié)果誤差的差別主要體現(xiàn)在A類不確定度。以基礎(chǔ)組為例，按照表1中的6個樣本計算A類不確定度[4,5]。

式中 UA，基礎(chǔ)組—樣本A類不確定度；

n—樣本數(shù)（本試驗中n=6）。

同樣，可得出對照組的不確定度。

3 結(jié) 論

從基礎(chǔ)組和對照組的試驗數(shù)據(jù)以及試驗結(jié)果的不確定度分析來看，對照組的濾失量比基礎(chǔ)組的略有增加，但數(shù)據(jù)極差明顯變小，固定HT/HP濾失量試驗前期的升溫時間（本實驗使用1h）有利于提高HT/HP濾失量試驗結(jié)果的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。ISO 10414-2008中對HT/HP濾失量試驗進(jìn)行了修訂，且試驗結(jié)果也證實保持總加熱時間相對固定是HT/HP濾失量試驗的一個改進(jìn)，因此，應(yīng)借鑒國際經(jīng)驗改進(jìn)HT/HP濾失量試驗。

[1]GB/T 16783.1-2006石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第1部分:水基鉆井液[S].

[2]何虹,李茅.對測量高溫高壓濾失量時各種影響因素的探討[J].鉆井液與完井液,2009,26(5):85-86.

[3]張愛武,袁曉燕,張慧,等.鉆井液用膨潤土高溫高壓濾失量測量不確定度的評定[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2009,25(6):21-23.

[4]JJF1059-1999測量不確定度評定與表示[S].

[5]張兆祥.鉆井液用聚丙烯酰胺鉀鹽中鉀含量測定的不確定度評定[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2011,27(5):38-40.