1.7 Содержание абразивных частиц в буровых растворах. Прибор.
Содержание в буровом растворе абразивных частиц принято оценивать их объемной концентрацией, выраженной в процентах. Параметры, используемые для количественного определения его содержания абразивных частиц, получили название – содержание “песка” и “отмытого песка”.
Для измерения содержания песка в промывочной жидкости используют металлический отстойник ОМ-2 (рис 1.21) который представляет собой металлический сосуд, соединенный в нижней части со стеклянной градуированной береткой. Прибор снабжен крышкой-колпачком, емкостью 50 , в отстойнике имеется боковое отверстие. Объем отстойника до отверстия 500 . Порядок измерения содержания “песка”
1.Ополоснуть отстойник, чтобы в пробирке не оставалось осадка от предыдущего замера.
2.Заполнить отстойник до половины водой.
3.Предварительно перемешать глинистый раствор и с помощью колпачка-крышки отмерить 50 раствора и влить его в отстойник. Смыть водой остатки глинистого раствора из колпачка в отстойник.
4.Долить воды в отстойник до бокового отверстия.
5.Закрыть отстойник крышкой. Придерживая крышку рукой и закрыв
боковое отверстие пальцем, встряхивать содержимое в течении 30 секунд; держать при этом отстойник в горизонтальном положении.
6. Поврнуть оттойник стеклянной бюреткой вниз, встряхнуть его несколько раз с целью удаления воздуха из пробирки и оставить в вертикальном положении в покое на 1 минуту.
7.По
истечении одной минуты определить по
делениям объем осадка
.
Удвоенный объем осадка составляет
содержание “песка” в объемых процентах
П
= 2
Под
содержанием отмытого
песка
понимается концентрация в буровом
растворе только частиц песка в выбуренной
породе. После измерения содержания
песка содержимое отстойника ОМ-2
взбалтывают и отстойник оставляют в
покое в течение 1 мин. По истечении
времени жидкость из отстойника осторожно
сливают. Оставшийся в отстойнике осадок
смывают водой в фарфоровую ступку и
отстаивают его в течении 2-3 мин. Жидкость
сливают. Оставшийся в ступке осадок
растирают резином пестиком, после чего
в ступку доливают воду и смешивают с
осадком. Содержимое ступки отстаивают,
мутную воду сливают и вновь производят
растирание осадка. Операция повторяется
до тех пор, пока не будет удалена вся
глина, о чем будет свидетельствовать
отсутствие мути в воде. Отмытый осадок
переносят в отстойник ОМ-2, где определяют
его объем
.
содержание “отмытого песка” в объемных
процентах .
Глава 2 глинистые растворы. Растворы Общие сведения
Наиболее широкое распространение среди коллоидных растворов получили глинистые растворы. Их применяют преимущественно при бурении осложненных горных пород: трещиноватых, пористых, неустойчивых.
Основное назначение глинистых растворов: кольматация пор и трещин, вынос с забоя скважин на поверхность тяжелого шлама, стабилизация стенок скважин, борьба с осложнениями (потерями промывочной жидкости, осыпями, обвалами).
Обладая, высокими показателями СНС и вязкости они при прекращении циркуляции промывочной жидкости (в случае простоев и аварий) способны удерживать тяжелый шлам, предотвращая, таким образом, зашламовывание скважины и прихват снаряда.
Но наряду с достоинствами глинистые, как и другие коллоидные растворы имеют ряд недостатков. Они, как правило, обладают значительной плотностью и вязкостью, что снижает механическую скорость
Концентрация твердой фазы глинистого раствора может достигать до 15-20%, плотность раствора до 1,5 г/ м3 вязкость до 35с и более. Механическая скорость бурения снижается при увеличении вязкости τ и обратно-пропорциональна ее плотности ρ в “n”-ой степени(n=1,5-2)
Следовательно, при использовании глинистых растворов (особенно при высокой концентрации) снижается механическая скорость и производительность бурения. Такие растворы требуют обработки их реагентами, что требует значительных затрат
Вязкие глинистые растворы способны удерживать значительное количество абразивного шлама, что повышает износ бурового снаряда и породоразрушающего инструмента, требует тщательной дорогостоящей очистки раствора
.