钻井液油水（固相）分离装置是用来分离和测定水基钻井液样品中水、油和固相体积的仪器。仪器采用外加热蒸馏方式，避免内加热所形成干烧（过温），50ml大容量蒸馏体，测试精度与常规（20ml）相比得到了提高。该仪器操作简单，是了解固相浓度和组成水基钻井液粘度、滤失控制的基础。是用于实验室和现场理想的专用仪器。

该装置采用了温控表控温，加热温度可精确控制。测量精度高、重复误差小，操作、携带方便，使用大容量蒸馏器，不锈钢外壳，冷凝效果好，液体回收率高.

工作原理

在蒸馏体外加热已知体积的水基钻井液样品,使其液相成分蒸发,而后使之冷凝并收集在带刻度的量筒内,液体体积直接从量筒中油相和水相的读值得出。总的固相体积（悬浮的和溶解的）从差值（样品总体积－液相体积）得到。由于任何溶解的固体将留在蒸馏体内，所以必须经过计算才能确定悬浮固相体积。也可通过计算得到低比重固相和加重材料的相对体积。

仪器的操作

1）检查仪器各部件是否清洁干燥。

2）取有代表性的样品，通过马氏漏斗粘度计（12目）倒入容器中。充分搅拌样品，排出空气，使样品混合均匀。

3）将蒸馏杯水平放置，用清洁的注射器或直接将样品缓慢注入蒸馏杯中。用计量盖将液面与蒸馏杯上端刮平，使所取样品的体积为50ml。

4）用湿布擦净蒸馏套的丝扣，将带丝扣的蒸馏套拧紧在蒸馏杯上。

注：为保证密封，丝扣上需抹一些润滑油或润滑脂。

5）调整手柄，将蒸馏体的引流管紧紧插入冷凝体隔热套小孔内，拧紧手柄。

6）打开保温盖，将组装好的蒸馏体-冷凝体组合体小心放入加热体、冷凝体支架内，盖好保温盖。

7）将量筒垂直接在冷凝体的滤液嘴口下。

8）接通电源，打开电源、加热开关，实验开始。直至冷凝体再没有液体排出，断电。

9）使蒸出的液相冷却至室温，并读取总液相VL、油和水的体积百分数VO和VW（如油水界面不清晰，可滴入1～2滴破乳剂）。

10）仪器冷却。拆卸固相含量蒸馏体的各部件，用干净的小毛刷清理蒸馏套的引流管和冷凝体的隔热套、滤液嘴，保持干燥以备下一次使用。

11）直接读出测量数据，计算钻井液的固相含量。对于两种常用的水基钻井液——淡水钻井液和盐水钻井液，计算的方法不同。

淡水钻井液固相含量计算

1）总固相含量VS：

                 VS = 100 -（VW+VO），%

式中VS——淡水钻井液中总固相体积含量（包括粘土地、钻屑等低密度固相和多数情况下为重晶石的加重材料等高密度固相），%；

VO——由固相含量测定仪测得的钻井液中油的体积含量，%；

VW——由固相含量测定仪测得的钻井液中水的体积含量，%。

2）钻井液中固相的平均密度ρS：

ρS= 100·ρm-( VW·ρw+ VO·ρO) ,g/cm³

                     VS

式中ρS——钻井液中固相的平均密度，g/cm³；

ρm——钻井液密度，g/cm³；

ρw——水的密度，通常取得1.0 g/cm³；

ρO——油的密谋，通常取暖.48 g/cm³。

3）钻井液中低密度固体（包括粘土和钻屑）的体积含量VLG：

VLG=VS ρWM-ρs  ，%

                          ρWM-ρLG

式中VLG——钻井液中低密度固体（包括粘土和钻屑）的体含量，%；

ρWM——加重材料的密度，g/cm³

ρs——钻井液中固相的平均密度，g/cm³

ρLG——低密度固体的密度（可实测求得或设ρLG=2.60 g/cm³），g/cm³。

4）钻井液中加重材料的体积含量VWM：

VWM=VS-VLG，%

VWM=VS ρs-ρLG  ，%

      ρWM-ρLG

5）钻井液中低密度固体的重量含量WLG：

WLG=10（VLG×ρLG），kg/m³

WLG=3.5（VLG×ρLG）,1b/bbl

6)钻井液中加重材料的重量含量WWM:

WWM=10(VWM×ρWM) ，kg/m³

WWM=3.5(VWM×ρWM) ，1b/bbl

盐水钻井液的固相和液相含量的计算

1） 盐水钻井液滤液的密度ρWC：

ρWC=1+0.00000109·CCl

式中ρWC——盐水钻井液滤液的密度，g/cm³

CCl——钻井液滤液分析得出的钻井液中CLˉ的浓度，mg/L

2)盐水钻井液中修正了的总固相体积含量VSC：

VSC=VS-VW（        CCl         ）

           1680000-1.21·CCl

式中VSC——含盐钻井液中修正了的总固相体积含量（减去了盐的体积），%

VS——固相含量测定仪测出的总固相体积含量，%

VW——固相含量测定仪测出的水的体积含量，%

3） 盐水钻井液中低密度固体体积含量VLG：

VLG=   1      [100·ρWC+VSC(ρWM-ρWC)-100·ρm- VO(ρWC-

   (ρWM-ρLG)

              ρO)],%

式中VLG——盐水钻井液中低密度固体体积含量，%

ρWM——加重材料密度，g/cm³；

ρLG——低密度固体密度，g/cm³；

ρWC——盐水钻井液滤液的密度，g/cm³；

VSC——盐水钻井液中修正了的总固相体积含量，%；

ρm——盐水钻井液的密度，g/cm³；

VO——固相含量测定仪测出的油的体积含量，%；

ρO——油的密度，g/cm³。

4） 盐水钻井液中加重材料的体积含量VWM：

VWM= VSC- VLG，%

式中VWM——盐水钻井液中加重材料的体积含量，%

5） 盐水钻井液中低密度固体重量含量WLG：

   WLG=10（VLG×ρLG），kg/m³

   WLG=3.5（VLG×ρLG），1b/bbl

6） 盐水钻井液中加重材料的重量含量WWM：

   WWM=10（VWM×ρWM），kg/m³

   WWM=3.5（VWM×ρWM），1b/bbl