钻井液性能维护及化学分析软件的开发

赵红香

(胜利石油工程有限公司 钻井工程技术公司，山东 东营 257064)



钻井液性能维护及化学分析软件的开发

赵红香

(胜利石油工程有限公司 钻井工程技术公司，山东 东营 257064)

针对目前钻井液设计、维护、产品检验分析等缺乏一体化应用系统的支持，相关的计算处理还依靠计算器手算、数据处理速度慢的现状，采用VB程序语言开发了钻井液性能维护及化学分析软件。功能包括钻井液室内及现场配制计算、钻井液性能测试、滤液分析、产品检验，为实验人员提供便捷的计算方式。

钻井液配制；性能测试；滤液分析

针对油田化学试剂种类增多，钻井液配方及组分复杂多样的现状，钻井液性能维护及化学分析软件遵从了滤液化学分析相关操作标准、产品检验国标、行标等相关标准，实现了四大功能：1)钻井液室内及现场配制计算，钻井液密度调配。2)钻井液性能测试。3)钻井液滤液化学分析。4)产品检验，涵盖了防塌剂、降滤失剂、润滑剂、絮凝剂、抑制剂等多种处理剂相关项目检验。该系统可以辅助室内及现场工程师完成日常实验数据处理工作和现场数据收集，大大提高工程师的工作效率和工程服务质量；同时提供了信息管理系统，可以帮助技术人员提高业务能力。

1 钻井液配制及性能维护模块

钻井液现场维护及化学分析软件操作流程是根据油气井现场施工特点，对钻井液配制维护并进行性能测试，使之达到钻井施工要求[1]。流程包括软件的启动、数据处理类型的选择、数据的输入计算、以及结果显示及输出。

启动钻井液性能维护及化学分析软件后，即可进行数据输入，得到钻井液现场配制数据计算结果，同时提供了数据帮助提示功能[2]，现场工程师可参考此程序进行钻井液配制，如图1所示。

钻井液现场维护处理过程，包括钻井液密度增加与降低计算处理，如图2所示。

在钻井液性能维护中，需根据现场要求，加入不同类型的处理剂类型，实现钻井液润滑、强抑制、防塌、降滤失等性能，系统中包含了16类添加剂共100多种产品，测试流变性能如图3所示。

3 滤液化学分析模块

为了测试钻井液滤液性能，点击钻井液滤液化学分析，选择分析的对象，实现检测钻井液滤液矿化度和判断水型，需对滤液的离子含量进行计算，如图4所示。

以氯化钙水型为例。

1)以铬酸钾为指示剂用硝酸银测定Cl-含量，根据图5中硝酸银的用量，按公式(1)计算，得出Cl-含量为6 859.58 mg/L。

(1)

2)以钙指示剂为指示剂用EDTA滴定测定Ca2+的含量。根据EDTA的用量，按公式(2)计算，得出Ca2+含量365.05 mg/L。

(2)

3)以铬黑T为指示剂用EDTA滴定测定Mg2+的含量。根据EDTA的用量，按公式(3)计算，得出Mg2+含量365.97 mg/L。

(3)

(4)

6)最后根据阴离子阳离子平衡，推算出K+、Na+含量为3 589.33 mg/L，总矿化度为11 843.21 mg/L。

7)水型确定。

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

由公式计算结果说明Ca2+过量，根据离子平衡原理，判断为氯化钙水型。

4 钻井液产品检验模块

产品检验模块中涵盖了常用钻井液添加剂检验项目，包括产品外观、筛余量、水分测定、挥发性、水溶性、浊点、油溶率、粒度、细度、软化点、筛余量、电动电位、荧光级别、运动黏度、相对膨胀率、胶体稳定性、表观黏度比、动切力提高率、润滑系数降低率、封堵防塌能力等40多个项目，检验人员可以根据产品的检验要求，选择适当的项目进行计算，同时可以查询到产品检验步骤及计算公式。

5 结论

钻井液性能维护及化学分析软件系统满足了钻井液实验及检验项目中的各项业务需求，该系统建立了完整的界面输入、数据显示、界面文字提示等功能，保证了系统的安全运行、软件容错、正确输出。实现了系统运行的简单、安全、可靠、易操作等功能，提高了现场工程师技术服务及管理整体水平。

[1] 董书礼，鄢捷年.钻井液优化设计的智能化方法[J].钻井液与完井液，2000，17(4)：16-17.

[2] 胡茂焱，尹文斌，郑秀华，等.钻井液流变参数计算软件的开发及流变模式的优化[J].钻井液与完井液，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

赵红香(1983-)，女，山东泰安人，工程师，主要从事钻井油田化学工作，E-mail：as831220@126.com。

TE254

B

1008-9446(2017)01-0032-04