Лабораторная работа 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ И СУТОЧНОГО ОТСТОЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ

Цель работы. Определение стабильности и суточного отстоя глинистых растворов.

Стабильность раствора – это способность его сохранять равномерность распределения частиц твердой фазы по всему объему. От величины стабильности глинистого раствора зависит его способность удерживать во взвешенном состоянии частицы глины, выбуренной породы (шлама) и утяжелителя.

Суточный отстой – это количество свободной воды в процентах, отстоявшейся за сутки из пробы раствора. Суточный отстой характеризует устойчивость раствора как коллоидной системы, т.е. способность в течение длительного времени не разделятся на твердую и жидкую фазы.

Приборы и материалы. Лабораторная глиномешалка, весы с разновесами, образцы глины различного качества, техническая вода, мерный стеклянный цилиндр объемом 100 см³, стеклянная крышка, стеклянная палочка для размешивания раствора, цилиндр ЦС-2, ареометр АГ-3ПП, две кружки вместимостью 0,5 л.

Прибор ЦС-2 (рис.4) представляет собой металлический цилиндр 1 объемом 800 см³ и высотой 200 мм. В середине боковой поверхности цилиндра имеется отверстие с резиновой пробкой 2 для слива раствора.

П орядок выполнения работы.

Определение суточного отстоя. Мерный цилиндр объемом 100 см³ с ценой деления 1 см³ моют водой и вытирают насухо снаружи и внутри. Тщательно перемешанную пробу испытываемого раствора заливают в цилиндр до отметки «100», закрывают сверху стеклянной крышкой, ставят и засекают время. Через 24 ч по шкале цилиндра определяют объем отстоявшейся воды О₁. Суточный отстой:

О = 100  О₁, %. (8)

При измерениях трех проб раствора для ускорения работы необходимо иметь три цилиндра и опыты проводить одновременно. Данные измерений записать в таблицу. Для нормальных глинистых растворов суточный отстой не должен превышать 4 %.

Определение стабильности раствора. Цилиндр ЦС-2 моют водой и вытирают насухо снаружи и внутри, закрывают отверстие резиновой пробкой. Тщательно перемешивают пробу раствора, заполняют ею цилиндр до краев, закрывают цилиндр стеклянной крышкой и засекают время. Через 24 ч открывают пробку и сливают верхнюю часть раствора вместе с отстоявшейся водой в кружку, тщательно перемешивают слитый раствор и определяют его плотность ρ₁ ареометром. Закрывают отверстие цилиндра пробкой, перемешивают нижнюю половину раствора и определяют его плотность ρ₂. При обоих измерениях необходимо пользоваться одним ареометром.

Стабильность определяют по формуле:

. (9)

Данные измерений занести в таблицу. Для нормального раствора стабильность не должна превышать 20 кг/м³ (0,02 г/см³).

Обработка результатов и их представление.

Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие разделы: цель работы; описание аппаратуры и материалов; результаты работы.

Лабораторная работа 5 определение содержания песка в промывочной жидкости

Цель работы. Определить содержание песка в глинистом растворе.

Содержание песка в растворе характеризует загрязненность его грубодисперсными частицами, попавшими вместе с исходным сырьем (глиной), а также в результате разрушения горных пород в процессе бурения. Наличие песка в растворе свыше 4 % приводит к интенсивному износу деталей буровых насосов, бурового снаряда и другого гидравлического оборудования.

Приборы и материалы. Лабораторная глиномешалка, весы с разновесами, образцы глины различного качества, техническая вода, отстойник ОМ-2 (отстойник Лысенко).

Отстойник ОМ-2. Металлический отстойник ОМ-2 (рис.5) представляет собой цилиндрический сосуд 2 со стеклянной пробиркой 3 в нижней части. На боковой поверхности пробирки нанесена шкала с ценой деления 0,1 см³. Пробирка крепится к нижней части цилиндра 2 с помощью винта 5, перекладины 4. Сверху отстойник закрывается крышкой 1 объемом 50 см³, которая используется как мерный сосуд. В верхней части цилиндра имеется отверстие, объем цилиндра ниже отверстия составляет 500 см³.

П орядок выполнения работы. В отстойник заливают сначала 200-300 см³ воды, далее 50 см³ испытываемой жидкости, затем доливают воду, пока она не начнет выливаться через отверстие. Надев крышку и прикрывая пальцем боковое отверстие, переворачивают несколько раз отстойник, перемешивая содержимое. После этого отстойник устанавливают в вертикальное положение и оставляют в покое на 1 мин. За это время из раствора оседают частицы размером более 0,02 мм. По делениям на пробирке определяют объем осевших частиц в см³. Полученный результат умножают на два. Это будет содержание песка в %.

Обработка результатов и их представление. Отчет по лабораторной работе должен быть набран при помощи ПК, распечатан на листе формата А4 и содержать следующие разделы: цель работы; описание аппаратуры и материалов; результаты работы.