浅议高温高压滤失量试验的改进

王俊涛 周晓蕾 张志财 耿 帅

1.中国石化集团胜利石油管理局 钻井工艺研究院 （山东 东营 257000）

2.中国石化集团胜利石油管理局 渤海钻井总公司 （山东 东营 257200）

高温高压（HT/HP）滤失量是现场钻井液测试的一个关键指标，对钻井工程施工具有重要的指导意义。我国水基钻井液HT/HP滤失量的测试方法主要依据GB/T 16783.1-2006《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分:水基钻井液》。该项国家标准规定了HT/HP滤失量的测试方法，对仪器参数、实验步骤等做了详细的阐述，对现场水基钻井液HT/TP滤失量的测定发挥了重要作用[1]。然而，在日常工作中笔者发现，由于每台高温高压失水仪加热电阻的功率或者加热效率不一致，会出现从室温加热到预设试验温度所用时间有较大差别，对实验结果有一定影响[2]。

本文研究了控制升温时间对HT/HP滤失量试验结果的影响，通过误差分析得出了HT/HP滤失量实验方法改进的一些措施。

1 试验仪器与方法

1.1 试验仪器

高温高压失水仪:GGS-42-2型，测试范围为室温-150℃，3 台（编号为 A、B、C）；钻井液用滤纸:上海赛维纸研科技有限公司，HTP-1型，φ63.5mm；量筒:量程 50mL，精度±0.5mL；秒表:精度±0.01s。

1.2 试验对象

在实验室条件下按标准方法配制钻井液，基本配方:5%钻井级膨润土 （钠土）+0.2%聚丙烯酰胺干粉（相对分子量412万）+3%聚合物降滤失剂SJ-1。

1.3 试验方法

使用编号为A、B、C的3台高温高压失水仪，在相同实验环境条件下对所配制的水基钻井液进行对比测试，测试温度设定为150℃。

基础组试验测试过程严格按照GB/T 16783.1-2006《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分:水基钻井液》中 7.3“高温高压（HT/HP）试验”进行，即钻井液杯由室温升温至150℃即刻开始试验，但总升温时间不超过1h。

对照组试验测试步骤与基础组不同之处在于钻井液杯从室温升温至150℃时，如果升温未到1h，则需要维持试验温度至总加热时间达到1h后方可开始试验。若1h后钻井液杯的温度未达到150℃，则终止试验[1]。

2 结果与讨论

2.1 试验结果

在相同的环境条件下，由同一实验人员使用3台同一型号的试验仪器，按照基础组和对照组所要求的实验步骤进行了HT/HP失水试验，试验结果见表1。

表1 高温高压失水对比实验结果

2.2 A类不确定度分析

分析HT/HP滤失量试验过程，在该实验条件下，不确定度主要有6个方面:①样品多次测量，经数理统计求平均值，引入的测量不确定度UA，A类；②高温高压失水仪自身差异引起的不确定度UB，g，B类；③量筒误差引起的不确定度UB，V，B类；④金属温度计差异引起的不确定度UB，T，B类；⑤计时器秒表引起的不确定度UB，t，B类；⑥试验样品本身不一致引起的不确定度 UB，M，B 类[3]。

基础组和对照组的实验过程唯一区别就在于由室温升温至150℃时是否保持总加热时间达到1h，因此，两种试验方法结果误差的差别主要体现在A类不确定度。以基础组为例，按照表1中的6个样本计算A类不确定度[4,5]。

式中 UA，基础组—样本A类不确定度；

n—样本数（本试验中n=6）。

同样，可得出对照组的不确定度。

3 结 论

从基础组和对照组的试验数据以及试验结果的不确定度分析来看，对照组的滤失量比基础组的略有增加，但数据极差明显变小，固定HT/HP滤失量试验前期的升温时间（本实验使用1h）有利于提高HT/HP滤失量试验结果的重现性和准确性。ISO 10414-2008中对HT/HP滤失量试验进行了修订，且试验结果也证实保持总加热时间相对固定是HT/HP滤失量试验的一个改进，因此，应借鉴国际经验改进HT/HP滤失量试验。

[1]GB/T 16783.1-2006石油天然气工业钻井液现场测试第1部分:水基钻井液[S].

[2]何虹,李茅.对测量高温高压滤失量时各种影响因素的探讨[J].钻井液与完井液,2009,26(5):85-86.

[3]张爱武,袁晓燕,张慧,等.钻井液用膨润土高温高压滤失量测量不确定度的评定[J].石油工业技术监督,2009,25(6):21-23.

[4]JJF1059-1999测量不确定度评定与表示[S].

[5]张兆祥.钻井液用聚丙烯酰胺钾盐中钾含量测定的不确定度评定[J].石油工业技术监督,2011,27(5):38-40.