鉆井液用褐煤樹脂檢測項目詳解

一、理化性質檢測

1. • 檢測意義：水分過高會導致褐煤樹脂結塊、流動性差，影響其在鉆井液中的分散性。
   • 方法：采用烘箱干燥法（105±2℃恒重至質量恒定），根據質量損失計算水分占比。
   • 標準：API RP 13B-1、SY/T 5490-2019。
2. • 檢測意義：灰分過高表明雜質多，可能堵塞地層孔隙，影響儲層保護效果。
   • 方法：高溫灼燒法（750℃煅燒至恒重），殘留物質量占比即為灰分。
3. • 檢測意義：反映褐煤樹脂的熱穩定性，揮發分過高易在高溫井下分解失效。
   • 方法：隔絕空氣條件下加熱至900℃，測量質量損失率。
4. • 檢測意義：影響鉆井液體系的酸堿平衡，過高或過低可能導致其他添加劑失效。
   • 方法：配制1%水溶液，使用pH計直接測定。
5. • 檢測意義：決定褐煤樹脂在鉆井液中的分散效率及作用效果。
   • 方法：測試其在淡水、鹽水和不同pH溶液中的溶解速率及殘留量。

二、功能性指標檢測

1. • 檢測意義：模擬井下高溫高壓條件（如150℃、3.5MPa），評估褐煤樹脂的降濾失性能。
   • 方法：使用HTHP濾失儀測定30分鐘內濾液體積，失水量越低性能越優。
   • 標準：API RP 13B-1。
2. • 檢測重點：包括表觀黏度、塑性黏度、動切力等參數，確保鉆井液剪切稀釋性及攜巖能力。
   • 儀器：六速旋轉黏度計（如Fann 35A）、流變儀。
3. • 檢測意義：濾餅的致密性和韌性直接影響井壁穩定性。
   • 方法：通過高溫高壓濾失實驗后，測量濾餅厚度并觀察其是否易破碎。
4. • 檢測內容：評估褐煤樹脂對泥頁巖水化膨脹的抑制能力。
   • 方法：滾動回收率試驗（如16小時滾動后巖屑回收率＞80%為合格）。

三、化學組成分析

1. • 檢測意義：腐植酸是褐煤樹脂的核心活性成分，直接影響其分散和降濾失效果。
   • 方法：堿溶酸析法結合分光光度法（GB/T 11957-2001）。
2. • 檢測重點：羧基（-COOH）、酚羥基（-OH）等活性基團的含量，決定吸附及螯合能力。
   • 儀器：傅里葉紅外光譜（FTIR）、化學滴定法。
3. • 檢測項目：鉛、鎘、汞等重金屬含量（需符合環保標準如EPA 3052）。
   • 方法：電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）。

四、環保與安全性檢測

1. • 檢測意義：確保鉆井液排放后對海洋或陸地生態無危害。
   • 方法：采用發光細菌法（如ISO 11348-3）或魚類急性毒性試驗。
2. • 標準：根據OECD 301系列標準評估28天內的降解率。

五、檢測標準與規范

• 國際標準：API Spec 13A（鉆井液材料規范）、ISO 13500。
• 國內標準：SY/T 5092-2022（鉆井液用褐煤樹脂技術要求）、GB/T 5005-2010。

六、檢測結果的應用

• 高溫深井：需重點關注HTHP失水量及熱穩定性（揮發分≤8%）。
• 環保作業區：要求重金屬含量低于10ppm，生物降解率＞60%。

結語