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 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 257064)

針對目前鉆井液設(shè)計、維護(hù)、產(chǎn)品檢驗分析等缺乏一體化應(yīng)用系統(tǒng)的支持，相關(guān)的計算處理還依靠計算器手算、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)場配制計算、鉆井液性能測試、濾液分析、產(chǎn)品檢驗，為實驗人員提供便捷的計算方式。

鉆井液配制；性能測試；濾液分析

針對油田化學(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)品檢驗國標(biāo)、行標(biāo)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了四大功能：1)鉆井液室內(nèi)及現(xiàn)場配制計算，鉆井液密度調(diào)配。2)鉆井液性能測試。3)鉆井液濾液化學(xué)分析。4)產(chǎn)品檢驗，涵蓋了防塌劑、降濾失劑、潤滑劑、絮凝劑、抑制劑等多種處理劑相關(guān)項目檢驗。該系統(tǒng)可以輔助室內(nèi)及現(xiàn)場工程師完成日常實驗數(shù)據(jù)處理工作和現(xiàn)場數(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)場施工特點，對鉆井液配制維護(hù)并進(jìn)行性能測試，使之達(dá)到鉆井施工要求[1]。流程包括軟件的啟動、數(shù)據(jù)處理類型的選擇、數(shù)據(jù)的輸入計算、以及結(jié)果顯示及輸出。

啟動鉆井液性能維護(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)場配制數(shù)據(jù)計算結(jié)果，同時提供了數(shù)據(jù)幫助提示功能[2]，現(xiàn)場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)場維護(hù)處理過程，包括鉆井液密度增加與降低計算處理，如圖2所示。

在鉆井液性能維護(hù)中，需根據(jù)現(xiàn)場要求，加入不同類型的處理劑類型，實現(xiàn)鉆井液潤滑、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，測試流變性能如圖3所示。

3 濾液化學(xué)分析模塊

為了測試鉆井液濾液性能，點擊鉆井液濾液化學(xué)分析，選擇分析的對象，實現(xiàn)檢測鉆井液濾液礦化度和判斷水型，需對濾液的離子含量進(jìn)行計算，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定Cl-含量，根據(jù)圖5中硝酸銀的用量，按公式(1)計算，得出Cl-含量為6 859.58 mg/L。

(1)

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

(2)

3)以鉻黑T為指示劑用EDTA滴定測定Mg2+的含量。根據(jù)EDTA的用量，按公式(3)計算，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?zāi)K

產(chǎn)品檢驗?zāi)K中涵蓋了常用鉆井液添加劑檢驗項目，包括產(chǎn)品外觀、篩余量、水分測定、揮發(fā)性、水溶性、濁點、油溶率、粒度、細(xì)度、軟化點、篩余量、電動電位、熒光級別、運動黏度、相對膨脹率、膠體穩(wěn)定性、表觀黏度比、動切力提高率、潤滑系數(shù)降低率、封堵防塌能力等40多個項目，檢驗人員可以根據(jù)產(chǎn)品的檢驗要求，選擇適當(dāng)?shù)捻椖窟M(jìn)行計算，同時可以查詢到產(chǎn)品檢驗步驟及計算公式。

5 結(jié)論

鉆井液性能維護(hù)及化學(xué)分析軟件系統(tǒng)滿足了鉆井液實驗及檢驗項目中的各項業(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)的安全運行、軟件容錯、正確輸出。實現(xiàn)了系統(tǒng)運行的簡單、安全、可靠、易操作等功能，提高了現(xiàn)場工程師技術(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