趙紅香

(勝利石油工程有限公司 鉆井工程技術(shù)公司，山東 東營(yíng) 257064)

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鉆井液性能維護(hù)及化學(xué)分析軟件的開發(fā)

趙紅香

(勝利石油工程有限公司 鉆井工程技術(shù)公司，山東 東營(yíng) 257064)

針對(duì)目前鉆井液設(shè)計(jì)、維護(hù)、產(chǎn)品檢驗(yàn)分析等缺乏一體化應(yīng)用系統(tǒng)的支持，相關(guān)的計(jì)算處理還依靠計(jì)算器手算、數(shù)據(jù)處理速度慢的現(xiàn)狀，采用VB程序語言開發(fā)了鉆井液性能維護(hù)及化學(xué)分析軟件。功能包括鉆井液室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)配制計(jì)算、鉆井液性能測(cè)試、濾液分析、產(chǎn)品檢驗(yàn)，為實(shí)驗(yàn)人員提供便捷的計(jì)算方式。

鉆井液配制；性能測(cè)試；濾液分析

針對(duì)油田化學(xué)試劑種類增多，鉆井液配方及組分復(fù)雜多樣的現(xiàn)狀，鉆井液性能維護(hù)及化學(xué)分析軟件遵從了濾液化學(xué)分析相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢驗(yàn)國(guó)標(biāo)、行標(biāo)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了四大功能：1)鉆井液室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)配制計(jì)算，鉆井液密度調(diào)配。2)鉆井液性能測(cè)試。3)鉆井液濾液化學(xué)分析。4)產(chǎn)品檢驗(yàn)，涵蓋了防塌劑、降濾失劑、潤(rùn)滑劑、絮凝劑、抑制劑等多種處理劑相關(guān)項(xiàng)目檢驗(yàn)。該系統(tǒng)可以輔助室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)工程師完成日常實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理工作和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集，大大提高工程師的工作效率和工程服務(wù)質(zhì)量；同時(shí)提供了信息管理系統(tǒng)，可以幫助技術(shù)人員提高業(yè)務(wù)能力。

1 鉆井液配制及性能維護(hù)模塊

鉆井液現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)及化學(xué)分析軟件操作流程是根據(jù)油氣井現(xiàn)場(chǎng)施工特點(diǎn)，對(duì)鉆井液配制維護(hù)并進(jìn)行性能測(cè)試，使之達(dá)到鉆井施工要求[1]。流程包括軟件的啟動(dòng)、數(shù)據(jù)處理類型的選擇、數(shù)據(jù)的輸入計(jì)算、以及結(jié)果顯示及輸出。

啟動(dòng)鉆井液性能維護(hù)及化學(xué)分析軟件后，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，得到鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，同時(shí)提供了數(shù)據(jù)幫助提示功能[2]，現(xiàn)場(chǎng)工程師可參考此程序進(jìn)行鉆井液配制，如圖1所示。

鉆井液現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)處理過程，包括鉆井液密度增加與降低計(jì)算處理，如圖2所示。

在鉆井液性能維護(hù)中，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，加入不同類型的處理劑類型，實(shí)現(xiàn)鉆井液潤(rùn)滑、強(qiáng)抑制、防塌、降濾失等性能，系統(tǒng)中包含了16類添加劑共100多種產(chǎn)品，測(cè)試流變性能如圖3所示。

3 濾液化學(xué)分析模塊

為了測(cè)試鉆井液濾液性能，點(diǎn)擊鉆井液濾液化學(xué)分析，選擇分析的對(duì)象，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)鉆井液濾液礦化度和判斷水型，需對(duì)濾液的離子含量進(jìn)行計(jì)算，如圖4所示。

以氯化鈣水型為例。

1)以鉻酸鉀為指示劑用硝酸銀測(cè)定Cl-含量，根據(jù)圖5中硝酸銀的用量，按公式(1)計(jì)算，得出Cl-含量為6 859.58 mg/L。

(1)

2)以鈣指示劑為指示劑用EDTA滴定測(cè)定Ca2+的含量。根據(jù)EDTA的用量，按公式(2)計(jì)算，得出Ca2+含量365.05 mg/L。

(2)

3)以鉻黑T為指示劑用EDTA滴定測(cè)定Mg2+的含量。根據(jù)EDTA的用量，按公式(3)計(jì)算，得出Mg2+含量365.97 mg/L。

(3)

(4)

6)最后根據(jù)陰離子陽離子平衡，推算出K+、Na+含量為3 589.33 mg/L，總礦化度為11 843.21 mg/L。

7)水型確定。

ρ(Na+)/ρ(Cl-)=3 589.33/6 859.58=0.52<1

2(ρ(Cl-)-ρ(Na+))/ρ(Mg2+)=2(6 859.58-3 589.33)/365.97=17.8>1

由公式計(jì)算結(jié)果說明Ca2+過量，根據(jù)離子平衡原理，判斷為氯化鈣水型。

4 鉆井液產(chǎn)品檢驗(yàn)?zāi)K

產(chǎn)品檢驗(yàn)?zāi)K中涵蓋了常用鉆井液添加劑檢驗(yàn)項(xiàng)目，包括產(chǎn)品外觀、篩余量、水分測(cè)定、揮發(fā)性、水溶性、濁點(diǎn)、油溶率、粒度、細(xì)度、軟化點(diǎn)、篩余量、電動(dòng)電位、熒光級(jí)別、運(yùn)動(dòng)黏度、相對(duì)膨脹率、膠體穩(wěn)定性、表觀黏度比、動(dòng)切力提高率、潤(rùn)滑系數(shù)降低率、封堵防塌能力等40多個(gè)項(xiàng)目，檢驗(yàn)人員可以根據(jù)產(chǎn)品的檢驗(yàn)要求，選擇適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)可以查詢到產(chǎn)品檢驗(yàn)步驟及計(jì)算公式。

5 結(jié)論

鉆井液性能維護(hù)及化學(xué)分析軟件系統(tǒng)滿足了鉆井液實(shí)驗(yàn)及檢驗(yàn)項(xiàng)目中的各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求，該系統(tǒng)建立了完整的界面輸入、數(shù)據(jù)顯示、界面文字提示等功能，保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行、軟件容錯(cuò)、正確輸出。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行的簡(jiǎn)單、安全、可靠、易操作等功能，提高了現(xiàn)場(chǎng)工程師技術(shù)服務(wù)及管理整體水平。

[1] 董書禮，鄢捷年.鉆井液優(yōu)化設(shè)計(jì)的智能化方法[J].鉆井液與完井液，2000，17(4)：16-17.

[2] 胡茂焱，尹文斌，鄭秀華，等.鉆井液流變參數(shù)計(jì)算軟件的開發(fā)及流變模式的優(yōu)化[J].鉆井液與完井液，2005，22(1)：28-30.

Maintenance of Drilling Fluid Performance and Development of Chemical Analysis Software

ZHAO Hong-xiang

(Drilling Engineering and Technology Company, Shengli Petroleum Engineering Co.,Ltd,Dongying 257064, Shandong, China)

In view of the present drilling fluid design, maintenance, product inspection analysis such as the lack of integration application system support, related processing relying on the calculator by hand, slow speed of data processing of the status quo, we developed a drilling fluid performance maintenance and chemical analysis software. Main functions are embodied in four modules: indoor and field drilling fluid mixture calculation, drilling fluid performance test, the filtrate analysis, and product inspection, which provides convenient calculation for the researchers.

drilling fluid preparation; performance test; analysis of filtrate

2016-06-04

趙紅香(1983-)，女，山東泰安人，工程師，主要從事鉆井油田化學(xué)工作，E-mail：as831220@126.com。

TE254

B

1008-9446(2017)01-0032-04