SY/T 5241-2025 水基钻井液用降滤失剂评价方法

　　ICS 75.020 CCS E 13

中华人民共和国石油天然气行业标准

SY/T 5241—2025

代替SY/T 5241—1991

水基钻井液用降滤失剂评价方法

Evaluation method for the filtration-control agents of water-based drilling fluids

2025—09-28发布 2026—03-28实施

国家能源局 发布

SY/T 5241—2025

目 次

SY/T 5241—2025

前 言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。

本文件代替SY/T 5241—1991《水基钻井液用降滤失剂评价程序》,与SY/T 5241—1991相比，除 结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

a) 更改标准名称为《水基钻井液用降滤失剂评价方法》;

b) 增加了“引言”(见引言);

c) 更改了范围说明(见第1章，1991年版的第1章);

d) 增加了规范性引用文件(见第2章);

e) 更改了仪器和设备(见4.1,1991年版的2.1);

f) 更改了试剂和材料(见4.2,1991年版的2.2);

g)增加了外观的试验方法(见5.1);

h) 增加了烘失量的试验方法(见5.2);

i) 增加了筛余量的试验方法(见5.3);

j) 增加了1%水溶液表观黏度的试验方法(见5.4);

k) 增加了pH 值的试验方法(见5.5);

1)增加了水不溶物的试验方法(见5.6);

m) 增加了灼烧残渣的试验方法(见5.7);

n) 更改了基浆的配制方法(见5.8.1,1991年版的第3章);

o) 更改了基浆性能测定方法(见5.8.2.1,1991年版的第3章);

p) 更改了淡水钻井液性能测定方法(见5.8.2.2,1991年版的第3章);

q) 更改了4%盐水钻井液性能测定方法(见5.8.2.3,1991年版的第4章);

r) 增加了复合盐水钻井液性能测定方法(见5.8.2.4);

s) 删除了饱和盐水试验方法(见1991年版的第4章);

t) 增加了30%盐水钻井液性能测定方法(见5.8.2.5);

u) 删除了钙污染试验(见1991年版的第5章);

v) 删除了降滤失剂评价报告单(见1991年版的第6章);

w) 增加了降滤失剂高温性能测试推荐温度(见附录A)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由石油工业标准化技术委员会油田化学剂专业标准化技术委员会提出并归口。

本文件起草单位：中国石油集团工程技术研究院有限公司、中国石油天然气股份有限公司勘探开 发研究院(提高油气采收率全国重点实验室)、中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院、中 国石油集团长城钻探工程有限公司。

本文件主要起草人：张雁、屈沅治、张志磊、王立辉、杨帆、高鹏、耿愿、贺丽鹏、严致远、杨 峥，王佚婷、王丹。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况：

——1991年首次发布为SY/T 5241—1991;

——本次为第一次修订。

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引 言

现行降滤失剂产品标准中试验方法与本文件不一致的，降滤失剂评价按相应的已有标准执行。新 制修订降滤失剂标准的相关试验方法，则需遵循本文件执行。

SY/T 5241—2025

水基钻井液用降滤失剂评价方法

1 范围

本文件规定了水基钻井液用降滤失剂外观、烘失量、筛余量、1%水溶液表观黏度、pH值、水不 溶物、灼烧残渣、钻井液性能的评价方法。

本文件适用于水基钻井液用降滤失剂的评价。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适 用于本文件。

GB/T 6003.1 试验筛 技术要求和检验第1部分：金属丝编织网试验筛

GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

GB/T 16783.1 石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液

SY/T 5490 钻井液试验用土

SY/T 5677 钻井液用滤纸

3 术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4 仪器与材料

4.1 仪器和设备

4.1.1 电子天平：分度值为0.01 g、0.0001g。

4.1.2 秒表：精度0.1s。

4.1.3 恒温干燥箱：控温精度±2℃。

4.1.4 称量瓶：φ50 mm×30 mm。

4.1.5 高速搅拌器：负载转速为11000 r/min±300 r/min, 转轴应装有单正弦波形叶片，叶片直径为 25mm, 配不锈钢高搅杯。

4.1.6 生化培养箱：控温精度±1℃。

4.1.7 滚子加热炉：控温精度±5℃,老化罐材质为不锈钢。

4.1.8 直读式黏度计：符合GB/T 16783.1的规定。

4.1.9 低温低压滤失仪：符合GB/T 16783.1的规定。

4.1.10 高温高压滤失仪：符合GB/T 16783.1的规定。

4.1.11 标准筛：符合GB/T 6003.1的相关规定。

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4.1.12 pH 计：精度±0.02 pH。

4.1.13 温度计：精度±0.1℃。

4.1.14 离心机：离心转速为3000 r/min±20 r/min。

4.1.15 马弗炉：控温精度±10℃。

4.1.16 瓷坩埚：50 mL。

4.1.17 其他实验室常用玻璃器皿。

4.2 试剂和材料

4.2.1 氯化钠：分析纯。

4.2.2 氯化钙：分析纯。

4.2.3 六水氯化镁：分析纯。

4.2.4 碳酸氢钠：分析纯。

4.2.5 无水碳酸钠：分析纯。

4.2.6 蒸馏水：符合GB/T 6682 中三级水的规定。

4.2.7 滤纸：符合SY/T 5677的规定。

4.2.8 钻井液试验用评价土：符合SY/T 5490的规定。

4.2.9 钻井液试验配浆用膨润土：符合SY/T 5490的规定。

5 试验方法

5.1 外观

5.1.1 固体样品

称取约10g 样品置于无色透明的玻璃表面皿上，自然光下目测。

5.1.2 液体样品

取约10mL样品置于无色透明洁净的试管中，自然光下目测。

5.2 烘失量的测定

5.2.1 将两个洗净的称量瓶放在洗净的表面皿上(称量瓶盖也放在表面皿上),送入恒温箱中，升温 至105℃时记时，并控制温度在105℃±2℃下干燥2h。

5.2.2 将表面皿连同称量瓶取出，放入干燥器中，冷却30 min, 将称量瓶盖盖在称量瓶上，放到天平 上称量(称准至0.0001g) 。将已称重的称量瓶从天平盘上取出，打开盖，用角匙放入试样2g±0.5g, 盖上瓶盖，再次称量(称准至0.0001 g)。

5.2.3 将盛试样的两个称量瓶放在表面皿上(称量瓶盖也放在表面皿上),送入恒温箱中，并在 105℃±2 ℃下干燥Ah。

5.2.4 A的确定依据，同时取14个称量瓶，按5.2.1～5.2.3步骤操作。从1.0h 开始，取出一组 (2个)称量瓶，以后每间隔0.5h 取出一组，按公式(1)中的m₁-m₂, 分别计算出不同烘干时间的 烘失量。以烘失量为纵坐标，时间为横坐标，在方格坐标纸上，找出曲线的拐点，定为A。

5.2.5 将表面皿连同称量瓶取出，放入干燥器中，冷却30 min, 将称量瓶盖盖在称量瓶上，放到天平 上称量(称准至0.0001g)。

5.2.6 烘失量按照公式(1)进行计算：

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…………………………………(1)

式中：

w₁——烘失量，用百分数表示;

m₁——称量瓶和试样质量，单位为克(g);

m₂ — 干燥后称量瓶和试样质量，单位为克(g);

mo——称量瓶质量，单位为克(g)。

5.2.7 两次平行测定结果的差值在0.5%范围内时，取其算术平均值。

5.3 筛余量的测定

称取一定量的试样(称准至0.01g), 置于一定孔径的标准筛中，轻轻震荡，直至无试样颗粒通 过为止，称量标准筛中筛余物质量。按公式(2)计算试样筛余量：

式中：

……………………………………

(2)

W₂——筛余量，用百分数表示;

m₃— 筛余物质量，单位为克(g);

m₄— 试样质量，单位为克(g)。

5.41%水溶液表观黏度的测定

向高搅杯中加入400 mL蒸馏水，称取4g 试样(称准至0.01g), 在高速搅拌下缓慢加入到高搅 杯中，累计高速搅拌20 min, 在搅拌过程中停下两次以刮下黏附在容器壁上的试样。在25℃±1℃ 下密闭养护24h, 高速搅拌5min, 用旋转黏度计按GB/T 16783.1规定的方法测定溶液表观黏度。

5.5 pH 值的测定

用pH 计测5.4试样溶液pH值。

5.6 水不溶物的测定

5.6.1 称取一定量试样(称准至0.0001 g), 置于150mL 烧杯中，加入蒸馏水搅匀，在沸水浴中加热

1h。

5.6.2 分两次把上述溶液移入预先在105℃±2℃烘干2h 并已称重的离心管内，将其放入转速为 3000 r/min的离心机中离心沉降20 min, 取出试管，用吸管将上部清液吸出弃去。

5.6.3 用蒸馏水洗涤烧杯中剩余物4次，并移入离心管，离心沉降20 min, 取出，用吸管将上部清液 吸出弃去。

5.6.4 将离心管置于另一清洁已在105℃±2℃烘干2h的烧杯中，于105℃±2℃恒温干燥箱中干 燥 4h, 移入干燥器，冷却45 min后称量(称准至0.0001g)。

5.6.5 按公式(3)计算水不溶物：

式中：

B——试样的水不溶物质量分数，用百分数表示;

m₅——离心试管、烧杯和沉淀物的质量，单位为克(g);

…………………………………

(3)

m₆——离心试管和烧杯的质量，单位为克(g);

m₇——试样的质量，单位为克(g)。

5.7 灼烧残渣的测定

5.7.1 将50 mL瓷坩埚放于马弗炉中，缓慢升温至800℃±10℃开始计时，继续灼烧3h, 关闭电 源，待炉温降至300℃时，取出放入干燥箱中，冷却45 min, 称重(称准至0.0001g)。

5.7.2 称取已在105℃±2℃烘干4h, 并在干燥器中冷却45 min的一定量的试样(称准至0.0001 g) 于5.7.1瓷坩埚中，将坩埚放在电炉上，坩埚盖斜盖在坩埚上，灰化直至不冒黑烟为止。然后移入马 弗炉中，缓慢升温至800℃±10℃开始计时，继续灼烧3h, 关闭电源，待炉温降至300℃时，取出 放入干燥箱中，冷却45 min, 称重(称准至0.0001 g)。

5.7.3 按公式(4)计算灼烧残渣：

式中：

…………………………………

(4)

w₃——灼烧残渣，用百分数表示;

m₈——灼烧后瓷坩埚质量，单位为克( g);

m₉——试样质量，单位为克(g);

m1₀——灼烧后瓷坩埚加残渣质量，单位为克(g)。

5.8 钻井液性能

5.8.1 基浆的配制

5.8.1.1 钻井液试验用评价土基浆配制

在高搅杯中加入400 mL的蒸馏水，边搅拌边将1.15g (称准至0.01 g) 碳酸氢钠和40g的钻井 液试验用评价土(称准至0.01 g) 缓慢加入高搅杯中，高速搅拌20 min, 其间至少应中断两次以刮下 黏附在杯壁上的黏附物，在25℃±1℃下密闭养护24h, 作为基浆。

5.8.1.2 钻井液试验配浆用膨润土基浆配制

在高搅杯中加入400 mL的蒸馏水，边搅拌边将0.56g ( 称准至0.01g) 碳酸钠和16g的钻井液 试验配浆用膨润土(称准至0.01 g) 缓慢加入高搅杯中，高速搅拌20 min, 其间至少应中断2次以刮 下黏附在杯壁上的黏附物，在25℃±1℃下密闭养护24h, 作为基浆。

5.8.1.3 钻井液试验用评价土+钻井液试验配浆用膨润土基浆配制

在高搅杯中加入400 mL的蒸馏水，边搅拌边将1.20g (称准至0.01g) 碳酸钠、16g 的钻井液试 验配浆用膨润土(称准至0.01 g) 、16g 的钻井液试验用评价土(称准至0.01 g) 缓慢加入高搅杯中， 累计高速搅拌20 min。期间中断2次以刮下容器壁上的黏附物，在25℃±1℃下密闭养护24h, 即 配制成基浆。

5.8.2 钻井液性能测定

5.8.2.1 基浆性能测定

室温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，高速搅拌5min, 按照GB/T 16783.1的规定测定表观

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黏度和API 滤失量。

高温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆转入养护罐中，通氮气0.7 MPa, 持续30s, 将养护罐放 入滚子加热炉中，150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设定参照附录A) 下热滚16h。取出 养护罐，冷却至室温，将养护罐中的基浆转移至搅拌杯中，高速搅拌5 min, 按 GB/T 16783.1的规定 测定基浆的表观黏度和150 ℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设定参照附录A)/3.45 MPa条 件下的HTHP滤失量。

5.8.2.2 淡水钻井液性能测定

室温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01 g), 高速搅 拌20 min, 其间应中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，在25℃±1℃下密闭养护24h 后，高 速搅拌5min, 按 GB/T 16783.1的规定测定室温下的表观黏度和API滤失量。

高温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01g), 高速搅 拌20 min, 其间应中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，转入养护罐中，通氮气0.7 MPa,持 续 30 s, 将养护罐放入滚子加热炉中，150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设定参照附录A) 下热滚16h。取出养护罐，冷却至室温，将养护罐中的淡水钻井液转移至搅拌杯中，高速搅拌5min, 按GB/T 16783.1的规定测定淡水钻井液的表观黏度和150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度 设定参照附录A)/3.45 MPa条件下的HTHP滤失量。

5.8.2.34%盐水钻井液性能测定

室温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01 g), 其间 应中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，高速搅拌20 min, 在高速搅拌下缓慢加入16g ( 称准 至0.01 g) 氯化钠，高速搅拌20 min, 在25℃±1℃下密闭养护24h 后，高速搅拌5 min, 按GB/T 16783.1的规定测定室温下的表观黏度和API滤失量。

高温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01 g), 其间应 中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，高速搅拌20 min, 在高速搅拌下缓慢加入16g ( 称准至

0.01 g) 氯化钠，高速搅拌20 min, 转人养护罐中，通氮气0.7 MPa, 持续30s, 将养护罐放入滚子加 热炉中，150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设定参照附录A) 下热滚16h。取出养护罐， 冷却至室温，将养护罐中的4%盐水钻井液转移至搅拌杯中，高速搅拌5 min, 按GB/T 16783.1的规 定测定4%盐水钻井液的表观黏度和150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设定参照附录A)/

3.45 MPa 条件下的HTHP滤失量。

5.8.2.4 复合盐水钻井液性能测定

室温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01 g), 其间应 中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，高速搅拌20 min, 在高速搅拌下缓慢加入18g ( 称准至 0.01g) 氯化钠、5.2g ( 称准至0.01 g) 六水氯化镁、2g ( 称准至0.01 g) 无水氯化钙，高速搅拌20 min, 用20%的氢氧化钠溶液调整到pH值为10,再高速搅拌20 min, 在25℃±1℃下密闭养护24h 后， 高速搅拌5 min, 按GB/T 16783.1的规定测定室温下的表观黏度和API滤失量。

高温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01 g), 其间 应中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，高速搅拌20 min, 在高速搅拌下缓慢加入18g ( 称准 至0.01 g) 氯化钠、5.2g ( 称准至0.01 g) 六水氯化镁、2g ( 称准至0.01 g) 无水氯化钙，高速搅 拌20 min, 用20%的氢氧化钠溶液调整到pH值为10,再高速搅拌20 min, 转入养护罐中，通氮气 0.7 MPa, 持续30s, 将养护罐放入滚子加热炉中，150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设

定参照附录A) 下热滚16 h。取出养护罐，冷却至室温，将养护罐中的复合盐水钻井液转移至搅拌杯 中，高速搅拌5min, 按GB/T 16783.1的规定测定复合盐水钻井液的表观黏度和150℃(或根据实际 评价需要自行设置，温度设定参照附录A)/3.45 MPa条件下的HTHP滤失量。

5.8.2.530%盐水钻井液性能测定

室温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边 高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01 g), 其间应 中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，高速搅拌20 min, 在高速搅拌下缓慢加入120g ( 称准 至0.01 g) 氯化钠，高速搅拌20 min, 在25℃±1℃下密闭养护24h 后，高速搅拌5min, 按 GB/T 16783.1的规定测定室温下的表观黏度和API滤失量。

高温性能测定：选取5.8.1养护好的基浆，边 高速搅拌边缓缓加入试样(称准至0.01g), 其间应 中断两次以刮下杯壁上附着的钻井液试样，高速搅拌20 min, 在高速搅拌下缓慢加入120g ( 称准至

0.01g) 氯化钠，高速搅拌20 min, 转入养护罐中，通氮气0.7 MPa, 持续30s, 将养护罐放入滚子加 热炉中，150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设定参照附录A) 下热滚16h。取出养护罐， 冷却至室温，将养护罐中的30%盐水钻井液转移至搅拌杯中，高速搅拌5min, 按GB/T 16783.1的规 定测定30%盐水钻井液的表观黏度和150℃(或根据实际评价需要自行设置，温度设定参照附录A)/

3.45 MPa 条件下的HTHP滤失量。

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附 录 A

( 规范性)

降滤失剂高温性能测试推荐温度

水基钻井液用降滤失剂的高温滚动及HTHP滤失量测定试验中，推荐的试验温度参见表A.1。

表A.1高温滚动及HTHP滤失量试验温度选择表