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技术文章
LEM-4100润滑评价及钻头泥包测定分析系统,2023
点击次数：3108 发布时间：2023/3/13 9:26:27
LEM-4100润滑评价及钻头泥包测定分析系统
LEM-4100润滑评价仪可在大气和地层条件下进行钻井液和润滑剂的静态或动态试验，测量钻具和井壁间的扭矩，摩擦系数，泥包形成和在不同包围介质条件下的钻屑量，以及在地层条件下动态失水量。
在钻井过程中, 过度的扭矩和阻力会产生许多不利的影响，为了优化钻井工艺，必须进行钻井泥浆的评价， LEM系列仪器设计用于测量模拟钻具与模拟井壁或套管之间的润滑性和摩擦系数， 从这些测量信息，工程师可以确定适合的泥浆体系和润滑剂的浓度，开发新的润滑剂，预测钻杆载荷，减少扭矩和阻力，以改善钻杆的设计技术。还可以优化钻井工程，降低钻井成本。
LEM-4100仪器可以下列测试：
• 模拟钻头和地层岩石之间的泥浆润滑系数和摩擦系数；
• 在用于滤失而产生泥饼的情况下的钻头和地层岩石之间的泥浆润滑系数和摩擦系数；
• 模拟钻杆和套管之间的泥浆润滑系数和摩擦系数；
• 化学添加剂对润滑性的影响；
• 在产生或没有泥饼的情况下的钻头泥包的评价；
• 泥浆润滑系数和摩擦系数与温度和压力的影响关系。
工作原理：
LEM-4100以模拟方式工作，砂岩、石灰岩、石英玻璃、陶瓷、地层岩芯或套管样品安装在泥浆测试室内的一个样品支架上，一个模拟钻杆或钻头的转子也安装泥浆测试室内。转子以一定的转速旋转，在样品上施加一个恒定的力，使样品接触转子，转子上产生的扭矩和荷载可进行测量和记录。从这些数据可以确定扭矩与摩擦力的关系。通过改变温度和压力，可以确定温度和压力的影响。另外，在钻井泥浆中加入化学添加剂，可以评价对摩擦系数的影响关系。 LEM-4100型采用计算机控制各种测量和采集各种数据。
LEM4100分析系统技术参数
温度：室温-200℃
压力：0-1000psi
接触力：111~890 N
测锤材料：碳钢
测锤硬度：洛氏 C-37
测锤尺寸: 直径:63.5mm，长度: 76.2mm
转速: 50~380 rpm
扭矩: 0.34~22.6 N-m
实验材料: 岩芯,钢,陶磁,石英
滤失类型: 静态或动态
压差:
回压调节：0-200psi
泥浆循环泵压力: 0-1000psi
泥浆循环流量: 450 l/min
参考文献:
“New Technique Evaluates Drilling Mud Lubricants,” Stan E. Alford, Magcobar Division, Dresser Industries, Inc., World Oil, July, 1974
“New Device Measures Drilling Mud Lubricity Under Simulated Downhole Conditions,” Andrew Dzialowski ａnd Ken Slater, M-I Drilling Fluids Co. ａnd John Toups, BP Research, American Society of Mechanical Engineers, January 1992。
原创作者：比莱石油仪器（北京）有限公司
