Лабораторная работа 9 определение содержания твердой фазы в буровом растворе

Цель работы. Определение содержания твердой фазы в буровых растворах.

Приборы и материалы. Установка ТФН-1М, весы, буровой раствор.

Установка ТФН-1М предназначена для определения содержания твердой фазы в буровых растворах (рис.14). Принцип работы установки основан на выпаривании жидкой фазы из заданного объема бурового раствора, конденсации паров и измерения объема или массы жидкой фазы.

Корпус состоит из опорной плиты 1 со стойками 2 и 3. К стойкам крепится теплоизолирующее устройство 4, на верхней плите 5 которого установлен нагревательный узел, состоящий из шести электронагревательных элементов 6, стакана-отражателя 7, обоймы 8, коммутирующих шин 9, электроизолирующих трубок 10, проводов 11.

На стойке 3 закреплена панель с выключателем 12, сигнальной лампоч­кой 13 и переключателем 14. В стойку 2 вмонтировано контактное устройство 15 для подключения установки с помощью электрического шнура 16 к электрической сети. К опорной плите 1 крепится кожух 17 с теплоизоляционной стенкой 4 и предохранитель 18. В верхней части кожуха располагается откидная крышка 19 с теплоизоляцией 20. В нижней части кожуха находится заземляющий зажим.

Испаритель состоит из нижней камеры 21, на которой промаркированы ее объем, верхней камеры 22_, калибровочной крышки 23. К верхней камере приварена трубка 24 с конденсатором 25. Цилиндр измерительный 26 объемом 10 мл, имеет шкалу с ценой делен ия 0,2 мл. Проволочный фильтр 27 установлен в камере 22.

Выполнение работы. Взвешиванием определить массу собранного испарителя с конденсатором (нижняя камера, калибровочная крышка, верхняя камера с конденсатором, проволочный фильтр).

Отсоединяем нижнюю камеру испарителя, наполнить ее буровым раствором, закрыть калибровочной крышкой. Заливать раствор следует струйкой (не допуская появления воздушных пузырьков), чуть выше мерной фаски, чтобы под калибровочной крышкой не оказался воздух. Излишки бурового раствора, появившегося на калибровочной крышке через центральное отверстие, тщательно стереть чистой ветошью.

Подсоединяем нижнюю камеру испарителя к верхней, затягивая резьбовое соединение стандартным ключом с усилием 2-4 кг·м. Собранное испарительно-конденсирующее устройство с буровым раствором взвесить на весах, после чего вставить его в шахту установки. Разность двух взвешиваний дает массу пробы подвергающейся анализу.

Под сливную трубку конденсатора поставить цилиндр измерительный. Закрываем крышку установки и вилку шнура включаем в электросеть. Включаем тумблер. Начало нагрева контролируется по загоранию сигнальной лампочки на панели установки.

С окончанием каплепадения жидкой фазы бурового раствора заканчивается выпаривание раствора. В течение последующих 5-10 мин проводится прокаливание твердой фазы бурового раствора. Режим работы выбирается лаборантом.

Тумблером на панели установки выключается электропитание. Открывается крышка установки, извлекается из шахты испарительно-конденсирующее устройство и устанавливается на подставку для охлаждения. По шкале измерительного цилиндра определяются объемы жидкой фазы.

Весовые количества жидких фракций конденсата находят умножением объема жидких фракций на их плотность.

После охлаждения испарительно-конденсирующее устройство с твердым остатком взвешивается на весах. Разность двух взвешиваний до нагрева и после нагрева даст массу твердого остатка.

Процентное весовое содержание твердой фазы и жидких фаз в пробе бурового раствора определяют по формулам, %:

G_т=100·m_Т / m; G_т=100·m_В / m; G_т=100·m_Н / m, (17)

где m - масса пробы бурового раствора, г; m_Т - масса твердого остатка после прокаливания, г; m_В - масса воды в измерительном цилиндре, г; m_Н - масса нефти (углеводородов) в измерительном цилиндре.

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.