鉆井液材料（重晶石）檢測項目及技術(shù)要求

一、化學(xué)成分檢測

1. • 檢測目的：純度直接影響加重效率和耐酸性。
   • 標準要求：API標準要求≥90%，優(yōu)質(zhì)重晶石≥92%。
   • 檢測方法：X射線熒光光譜法（XRF）、重量法（酸溶解后沉淀稱量）。
2. • 檢測項目：鈣（Ca²?）、鎂（Mg²?）、鈉（Na?）、氯（Cl?）等。
   • 危害：過量可溶性鹽類會破壞鉆井液穩(wěn)定性。
   • 限值：總可溶性鹽含量≤250 mg/kg（API標準）。
3. • 檢測項目：鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、砷（As）。
   • 限值：符合環(huán)保要求（如歐盟REACH法規(guī)及GB 5748-2018）。

二、物理性能檢測

1. • 標準范圍：4.2~4.3 g/cm³（純度不足或雜質(zhì)過多會降低密度）。
   • 檢測方法：比重瓶法或氣壓密度計。
2. • 關(guān)鍵指標：D50（中值粒徑）控制在15~30 μm；D90≤75 μm。
   • 檢測儀器：激光粒度分析儀。
   • 意義：過粗顆粒導(dǎo)致沉降，過細顆粒增加粘度和濾失量。
3. • 測試方法：將重晶石與淡水配成懸浮液，靜置24小時后測定上下層密度差。
   • 要求：密度差≤0.06 g/cm³（API 13A規(guī)范）。

三、流變學(xué)特性檢測

1. • 檢測設(shè)備：六速旋轉(zhuǎn)粘度計（如FANN 35）。
   • 控制指標：PV≤40 mPa·s，AV≤50 mPa·s（濃度匹配鉆井液體系）。
2. • 要求：10秒膠凝強度≤20 Pa，10分鐘膠凝強度≤30 Pa，避免過度膠凝導(dǎo)致卡鉆。

四、污染物檢測

1. • 檢測方法：鹽酸溶解后殘留物測定。
   • 限值：≤3%（過高表明含石英、黏土等雜質(zhì)）。
2. • 危害：碳酸鹽遇酸生成CO?氣體，加劇鉆井液腐蝕性。
   • 限值：≤5%（API標準）。
3. • 檢測方法：硝酸銀滴定法。
   • 限值：≤0.1%，防止硫化氫污染。

五、功能性測試

1. • 方法：將重晶石按比例加入基漿，測試密度提升效率及流變性變化，確保無過度增粘或沉降。
2. • 條件：模擬井下高溫（≥150℃）高壓（≥1000 psi）環(huán)境。
   • 要求：濾失量≤15 mL/30 min（API推薦值）。

六、檢測標準與規(guī)范

• 國際標準：API 13A《鉆井液材料規(guī)范》
• 中國標準：GB/T 5005-2010《鉆井液用重晶石粉》
• 環(huán)保標準：ISO 13500、SY/T 5504-2018

七、質(zhì)量控制建議

1. 源頭把控：優(yōu)選高品位礦石，避免含石英、石膏的低質(zhì)礦石。
2. 生產(chǎn)過程：分級研磨確保粒度分布均勻，磁選去除磁性雜質(zhì)。
3. 入庫復(fù)檢：每批次檢測密度、粒度和BaSO?含量，建立質(zhì)量檔案。

結(jié)語