SY 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 609494 钻井液用润滑剂评价程序 1995-01-18发布 1995-07-01实施 中国石油天然气总公司 发布 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T6094-94 钻并液用润滑剂评价程序 1主题内容与适用范围 本标准规定了钻井液用润滑剂润滑系数降低率和扭矩降低率的评价方法。 本标准适用于钻井液用润滑剂的评价。 2引用标准 SY5490--93钻井液试验用钠膨润土 3仪器和材料 3.1仪器 a.极压润滑仪； b.钻井液润滑性分析仪（DLA--I型）或同类产品； c.高速搅拌器：在负载情况下的转速为11000±300r／min，搅拌轴装有单个波形叶片，叶片直 径为2.5cm，质量为5.5g，带有样品杯，其高为18cm，上端直径为9.7cm，下端直径为7.0cm，用不 锈钢耐腐蚀材料制成； d.搅拌器：转速为400r/min，功率为40~50W； e.移液管：1mL，5mL容量各一支，分度值为0.1mL； g.量筒：500mL，1000mL； h.烧杯：500mL，1000mL。 3.2材料 a.膨润土：符合SY5490的规定。 b.润滑剂。 4评价程序 4.1 膨润土悬浮液的制备 在三个盛有1000mL蒸馏水样品杯中分别加人60.0g膨润土，用高速搅拌器搅拌5min，取下容 器，刮下粘附在容器壁上的膨润土，继续搅拌15min，累积搅拌时间为20min。在室温条件下将每个 悬浮液在密闭容器中养护24h。 4.2润滑系数的测定 4.2.1安装试环 将试环用紧固螺母固定在有转轴锥形台阶上，把试块放在夹内，检查试环和试块圆弧是否吻合 如不吻合可调整夹座上的紧固螺钉。 4.2.2磨合试块 为了得到试环和试块的正确配合，必须在仪器上将试块进行磨合以达到要求，磨合方法见附录 A（补充件)。 4.2.3校正 开动仪器使之在转速250r／min下空转15min，这时电机的空载电流应在0~2A之间、在仪器 中国石油天然气总公司1995-01-18批准 1995-07-01实施 -1- SY/T6094—94 配备的样品杯中注人自来水300mL（以盖住试环和试块表面为度），用扭力扳手旋紧摇柄加压力至 103.42MPa。保持转速为250r／min，运转5min读出电流表的读数N，其电流I按式（1）计算： I= 2N- 0.1 式中：I电流值，.A； N-仪器电流表读数。 用钻井液润滑系数一电流曲线图（见图1）查出润滑系数（K）值，此值在0.33～0.36之间。每 做完一个样品必须用水校准。 4.2.4样品测试 4.2.4.1取按4.1条配制好的膨润土悬浮液之其中一个300mL，用搅拌器搅拌10min后，再用极压润 滑仪测定其润滑系数，记为Ko 4.2.4.2，将其余二个悬浮液分别取300mL加人润滑剂，该量为所测润滑剂的最佳量。用搅拌器搅拌 10min后，用极压润滑仪测定每个悬浮液的润滑系数，求出平均值，记为K。 4.2.5润滑系数降低率（Rk）按式（2）计算： K。- K, Rk=- ×100% K. 式中：Rk—润滑系数降低率； K。基浆的润滑系数; K,-——基浆加入润滑剂后润滑系数。 4.3扭矩的测定 4.3.1将仪器接到380V电源上（零线是否接通，可用万用表检查火线对零线都为220V，表明零线 "Good". 接通打印机电源。 接通气源并调整输出压力为0.15MPa左右。 按“扭矩试验”键，扭矩试验指示灯亮，蜂鸣器鸣叫。拔下检查拉力传感器的插头，接通打印机电 源，按“确认键，蜂鸣器停止鸣叫声，扭矩指示灯亮。 4.3.2将试验岩心放人岩心筒内，紧上盖，启动真空泵，检查密封情况。 将试验钻井液倒人岩心筒内，按“钻井液泵”键，启动钻井液泵，使钻井液在管线中循环。排空管 路中的空气，使筒内和管路充满钻井液。调节钻井液泵变速箱上的手柄改变其排量。 4.3.3按真空泵”键，启动真空泵，并定时10min。 按“钻具运动”键，关闭空气电磁阀，打开放气阀，将钻头下入筒内，下降时应避免钻头与岩心内 壁相擦。 4.3.4按“转速增加”或“转速减少”键，设定钻具转速值，再按“确认”键，钻具即开始旋转，待扭矩 显示值稳定后按扭矩清零”键若干次，以使扭矩显示值（即零点）在-0.5～+0.5之间（注意：若是 当天首次开机，则应先让钻杆在150r/min下旋约10min后再从4.3.3条开始）。 4.3.5定时10min到后，在仪器挂钩上挂上所需的码，使钻具与岩心内壁接触并定时30s 4.3.6按启动"键即可使打印机记录试验曲线。90s以后，曲线记录完毕，显示器显示载荷值，同时 蜂鸣器鸣叫。按“载荷增加”或“载荷减少”键可使显示值与实际载荷一致，按“确认键，显示对比值为 0、若需要计算相对减少率，按数字键输人，然后按“确认”键，打印出本次试验结果。 4.3.7试验结果表格可记录四次试验内容，若不需要，可在一次试验后按“打印机复位键使仪器和 SY/T609494 打印机退出，以便重新开始新的试验， 试验完后仪器会自动停泵和停止钻具旋转并回复到4.3.1条。 若不更换钻井液或岩心，并需再次试验，可从4.3.4条开始，但不必等待10min，直接挂上所需码 即可。 0.50 ↓ 0.40 0.30 润滑系数K 0.20 0.10 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 电流I，A 图1 钻井液润滑系数一电流曲线图 SY/T 6094-94 4.3.8样品测试： 4.3.8.1取4.1条配制好的膨润土悬浮液之其中一个600mL，用搅拌器搅拌10min后，用DLA-I型 钻井液润滑性分析仪测定扭矩，记为Mo° 4.3.8.2将其余两个悬浮液分别取600mL，加人润滑剂，其量为所测润滑剂的最佳量。用DLA一I 型钻井液润滑性分析仪测每个悬浮液的扭矩（M,)。 4.3.9 扭矩降低率按式（3）计算： M。- M, RM= ×100% M。 式中：RM 扭矩降低率； 基浆的扭矩，N·m; M,基浆加人润滑剂后的扭矩，N·m。 4.4 试验报告 钻井液用润滑剂试验报告单格式见附录B（补充件）。 4 SY/ T 6094-94 附录A 极压润滑仪试环和试块的磨合方法 (补充件） Al 擦净试环和试块。 A2 把试环装到轴上并上紧螺母。 A3 把试块放在夹座上，使试块的凹部分与试环吻合。 A4 仪器以低速运转，用手指粘少许磨料在试环上（先用粗磨料，再用细磨料），用手动通过扭力扳 手给试环和试块加压，听到摩擦声后，迅速松开扭力扳手。这样反复多次，直到磨合达到标准为止。 用水清洗试环和试块。 -5 SY/ T 609494 附录B 钻井液用润滑剂试验报告单格式 （补充 件） 钻井液用润滑剂试验报告单 委托单位： 试样编号： 生产厂： 试验报告编号： 取样人： 收样日期： 年 月 日 取样日期： 年 月 日 试验日期： 年 月 日 试验内容 测定结果 润滑系数降低率，% 扭矩降低率,% 审核: 鉴定员： 年 月 日 附加说明： 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准由石油勘探开发科学研究院钻井工艺研究所负责起草 本标准主要起草人潘小铺、寇启明。 6