1  概述

對于夾帶空氣或其他氣體的鉆井液來說，加壓密度計可以給出較常規(guī)密度計更為準(zhǔn)確的測定結(jié)果。 加壓密度計的操作與常規(guī)密度計相似，所不同的是在加壓下將鉆井液樣品注入到固定體積的樣品杯中。

在加壓下注入樣品的目的是把夾帶的空氣或其他氣體對密度測量的影響降到最低程度。對樣品杯 加壓后，可將任何夾帶氣體的體積壓縮到可以忽略不計的程度，這樣測得的密度更接近于井底條件下的 數(shù)值。

  2  儀器

2.1  密度計：準(zhǔn)確度可達(dá)士0.01g/cm3 (或±10 kg/m3) 的任何一種儀器均可使用。

 通常用加壓鉆井液密度計來測定含氣鉆井液的密度。鉆井液杯位于臂梁的一端，由臂梁另一端的 一個固定平衡重物和一個可沿刻度梁自由移動的游碼來平衡。臂梁上裝有一水準(zhǔn)氣泡以保證準(zhǔn)確的 平衡。

                                       SI制與USC 單位制密度換算

   使用淡水對儀器進(jìn)行常規(guī)性校正。在21℃時，用淡水獲得的讀值應(yīng)為1.00g/cm3 (或1000 kg/m3)。 否則，應(yīng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)刻度梁末端的平衡螺絲或增減刻度梁末端小孔內(nèi)的鉛粒數(shù)。

2.2 溫度計：量程為0℃~105 ℃。

3 測定程序

3.1      測量并記錄鉆井液的溫度。

3.2      將攪拌均勻的樣品注入樣品杯中至液面略低于杯的上緣(約差6 mm)。

3.3      蓋上杯蓋，同時將蓋上的單向閥置于下位(開啟位)。向下壓緊杯蓋直至杯蓋外緣與樣品杯上的 緣面接觸。過量的鉆井液會通過單向閥排出。將單向閥上提至關(guān)閉位置。用基油洗凈樣品杯和螺紋， 然后擰緊帶螺紋的樣品杯蓋。

3.4      加壓器的操作與注射器相似。使活塞桿位于完全向內(nèi)的位置，將加壓器的下端浸入鉆井液中。 上拉活塞桿將鉆井液吸入加壓器缸筒內(nèi)。為保證鉆井液樣品不被上次清洗加壓器時殘留的液體所稀   釋，應(yīng)將第一次吸入的鉆井液排掉，再另抽一次新鮮鉆井液。

3.5      將加壓器噴嘴套入帶有 O 形圈的杯蓋加壓閥上。下壓加壓器缸筒迫使單向閥處于下位(開啟 位),同時內(nèi)推活塞桿，以便對樣品杯加壓，活塞桿上的壓力應(yīng)維持在大約225 N 或更大一些。

3.6      杯蓋上的單向閥是由壓力驅(qū)動的；當(dāng)樣品杯內(nèi)有壓力時，單向閥就會被上推至關(guān)閉位置。為使 閥逐漸關(guān)閉，在保持活塞桿壓力的情況下，減緩缸筒的下壓力，單向閥關(guān)閉后，先釋放活塞桿的壓力再取 下加壓器。

3.7      加壓后的鉆井液樣品即可用來測定密度。將樣品杯外部洗凈并擦干，并將儀器臂梁放在底座 上，左右移動游碼使臂梁達(dá)到平衡。當(dāng)水準(zhǔn)泡位于兩條黑色標(biāo)線的正中間時，臂梁即達(dá)到了平衡。從游 碼箭頭記號一側(cè)讀取密度值。

3.8      為放掉樣品杯內(nèi)的壓力，再次連接上空的加壓器，將其缸筒下壓。

3.9     用基油徹底清洗樣品杯。

4  計算

4.1  記錄鉆井液密度值，精確到±0.01 g/cm3。

4.2  使用式(1)～式(3)可將密度轉(zhuǎn)換為其他單位。

    1g/cm3=1000     kg/m3                 .....................  (1)

    1g/cm3=62.31b/ft3                      ....................  (2)

   1g/cm3=8.345   lb/gal                .....................  (3)

表中給出了SI 制與USC 制之間密度單位換算。

壓力梯度的單位換算如式(4)、式(5)所示：

△ps=9.81×g/cm3                             ......  (4)

△p?=0.0226×psi/1000          ft                .......  (5)

式中：

△p,——鉆井液，單位為 kPa/m