鉆井級膨潤土檢測：關鍵項目與質量控制方法
一、鉆井級膨潤土概述
- 增粘作用：提高鉆井液攜帶巖屑能力
- 降濾失作用：形成致密濾餅減少水分流失
- 潤滑作用：降低鉆具摩擦阻力
- 穩定井壁：通過膠體吸附防止地層坍塌
二、核心檢測項目及方法
1. 基本物理性能檢測
| 檢測項目 | 測試方法 | 標準要求（API RP 13A） | 工程意義 |
|---|---|---|---|
| 粘度（600r/min） | 旋轉粘度計（FANN 35A型） | ≥30 mPa·s | 反映懸浮巖屑能力 |
| 濾失量（API） | 中壓濾失儀（30min） | ≤15 mL | 評估濾餅質量與儲層保護 |
| 水分含量 | 105℃恒重法 | ≤12% | 影響有效成分利用率 |
2. 膠體性能檢測
- 造漿率：每噸膨潤土配制粘度15mPa·s的漿液體積（≥16 m³/t為優質土）
- 膨脹指數：2g樣品在100mL水中靜置24小時的體積膨脹量（≥20mL/g達標）
- 陽離子交換容量（CEC）：亞甲基藍吸附法測定（≥70 mmol/100g）
3. 化學成分分析
- 蒙脫石含量：X射線衍射法（XRD）定量分析（≥75%為鉆井級標準）
- 可交換陽離子類型：Na?/Ca²?比例決定分散性（鈉基土優于鈣基土）
- 雜質檢測：石英、方解石等惰性成分應＜5%
4. 高溫高壓（HTHP）性能
- 高溫流變性：在80-150℃下測試粘度衰減率（粘度保持率＞60%）
- HTHP濾失量：高溫高壓濾失儀（150℃, 500psi）測試值應≤25mL
5. 環保指標
- 重金屬含量：ICP-MS檢測鉛、鉻等（符合GB 5009.268-2016）
- 生物毒性：發光細菌法檢測EC50值（＞30%為合格）
三、質量控制要點
- 批次檢測：每批次原料需進行粘度、濾失量、造漿率三項快速檢測
- 復配驗證：與聚合物處理劑（如CMC、PAC）配伍性測試
- 儲存管理：防潮密封保存，避免結塊導致活性下降
四、檢測標準與規范
- API RP 13A：《鉆井液材料測試規范》
- SY/T 5060-2019：中國石油行業膨潤土檢測標準
- ISO 13500:2021：國際鉆井液材料通用要求
五、
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