高黏聚陰離子纖維素（HPAC）鉆井液材料的檢測項目與分析

一、簡介

二、核心檢測項目及方法

1. 物理性質檢測

• • 方法：目視觀察，粉末狀應為白色或微黃色，無明顯雜質。
  • 標準：無結塊、無異物，色澤均勻。
• • 方法：篩分法（使用標準篩網），或激光粒度儀分析。
  • 標準：80%以上顆粒通過80目篩（孔徑0.18 mm）。
• • 方法：量筒法測定單位體積質量。
  • 意義：影響溶解速率與儲存穩定性。

2. 化學性質檢測

• • 取代度（DS）：通過酸堿滴定法測定纖維素分子中羥基被陰離子基團取代的比例（目標值通常為0.7-1.2）。
  • 灰分含量：高溫灼燒法檢測無機雜質（要求＜5%）。
• • 方法：配制1%水溶液，使用pH計測定（標準范圍6.5-8.5）。
  • 意義：pH過高或過低可能影響鉆井液穩定性。

3. 應用性能檢測

• • 方法：使用六速旋轉粘度計（如FANN 35A）測定600 rpm和300 rpm讀數，計算AV = (θ600 - θ300)/2（單位：mPa·s）。
  • 標準：根據API RP 13B-1，1%溶液常溫下AV應≥30 mPa·s。
• • 方法：中壓濾失儀（30分鐘，0.69 MPa）測量濾液體積。
  • 標準：淡水基漿中濾失量≤15 mL。
• • 方法：高溫滾子爐老化（如120℃/16h），測試老化后粘度保留率（目標＞80%）。
• • 方法：在4% NaCl或復合鹽水中配制溶液，檢測黏度衰減幅度。
  • 標準：鹽污染后黏度降幅＜30%。
• • 方法：冷溶性與熱溶性測試，記錄完全溶解時間（目標：常溫攪拌30分鐘內溶解）。

4. 安全與環境指標

• 重金屬含量
  • 方法：原子吸收光譜法檢測Pb、Cd、Hg等（限值符合GB 5009.268）。
• 生物毒性
  • 方法：魚類或藻類急性毒性試驗（EC50＞1000 mg/L為環保型）。

三、檢測關鍵注意事項

1. • 確保溶液配制比例準確（如1%濃度需精確稱量）。
   • 避免長時間攪拌導致分子鏈剪切降解。
2. • 粘度計、pH計等儀器需定期校準。
   • 每組實驗平行測定3次，取平均值。
3. • 溫度和濕度可能影響測試結果，實驗室需保持25±2℃、濕度≤60%。

四、

• API RP 13B-1 《鉆井液現場測試推薦作法》
• GB/T 5005 《鉆井液材料規范》
• SY/T 5677 《水溶性纖維素衍生物性能測定方法》