1.2.3. Определение реологических показателей прибором ofite, 800

Ротационный 8-скоростной вискозиметр OFITE, 800 широко используется во всем мире как в полевых, так и в лабораторных исследованиях для точного измерения реологических свойств текучих сред. Имеет 8 частот вращения: 3 (гель), 30, 60, 100, 200, 300 и 600 об/мин.

Порядок работы

1. Поместите пробу бурового раствора в любую подходящую емкость и погрузите роторную втулку точно до риски, подняв площадку и плотно завернув стопорную гайку.

2. Подсоедините вискозиметр к источнику питания и включите прибор тумблером On/Off, расположенным на задней панели.

3. Установите переключатель частоты вращения в положение STIR (перемешивание) и перемешайте раствор в течение нескольких секунд. Установите переключатель в положение 600 RPM (об/мин), дождитесь стабилизации показаний на шкале и запишите их значение.

4. Установите переключатель 300 RPM, дождитесь стабилизации показаний на шкале и запишите их значение.

5. Переведите переключатель обратно в положение STIR и повторно перемешайте образец в течение нескольких секунд.

6. Установите переключатель в положение GEL (гель) и сразу же отключите питание прибора.

7. После того, как вращение роторной втулки прекратиться, выждите 1 минуту и снова включите прибор, наблюдая за показаниями шкалы. Зафиксируйте максимальное отклонение показаний _max, предшествующее разрушению геля - эта величина обозначается как предельное статическое напряжение сдвига за 1 минуту.

8. Для определения предельного статического напряжения сдвига за 10 минут еще раз перемешайте раствор и выждите 10 минут, после чего зафиксируйте максимальное отклонение показаний.

9. Снимая показания при разных скоростях вращения, всегда переходите от более высокой частоты к более низкой.

10. Произведите расчет по следующим формулам:

_пл = ₆₀₀ - ₃₀₀ [мПас]

₀ = 0,488 (₃₀₀ - _пл) [Па],

где 0,488 - коэффициент перевода фунт/100 кв. фут в Па.

СНС = 0,488_max [Па].

11. Полученные результаты занесите в таблицу 4.

Таблица 4

Частота вращения, об/мин	Показания прибора , градус	Пластическая вязкость пл, мПас	Динамическое напряжение сдвига 0, дПа	Статическое напряжение сдвига СНС1/10, дПа
600
300
3	1мин 10мин			1мин 10мин

1.3. Измерение показателей фильтрационных свойств

Цель работы: ознакомление с устройством и принципом работы прибора ВМ-6, а также освоение методики определения водоотдачи и толщины фильтрационной корки.

Приборы и материалы: прибор ВМ-6, фильтровальная бумага диаметром 56 мм, емкость с отработанным машинным маслом, кружка, секундомер, металлическая линейка, прибор "Игла Вика", пробы глинистого раствора.

Водоотдачей (фильтрацией) бурового раствора называют способность его под влиянием избыточного давления отфильтровывать в пласт жидкую фазу через стенки скважины и образующуюся на них фильтрационную корку.

Водоотдачу обозначают буквой В и измеряют в см³, а толщину корки  буквой К и измеряют в мм.

Сущность процесса водоотдачи заключается в том, что частицы твердой фазы глинистого раствора проникают в поры и трещины пород и, оседая в них, образуют фильтрационную глинистую корку на стенках скважины, способствуя упрочнению и предотвращению межпластовых перетоков.

Исследования показали, что применительно к буровым промывочным жидкостям характер фильтрационных процессов определяет, в основном, фильтрационная корка и особенности ее структуры. От проницаемости образовавшейся корки зависит количество отфильтрованной воды в пласт, что обуславливается разнообразием размеров и форм частиц бурового промывочного раствора и пор.

Буровые растворы с мелкими частицами твердой фазы называются тонкодисперсными и, как правило, образуют тонкие, но плотные корки.

Если раствор грубодисперсный, то частицы твердой фазы буровой промывочной жидкости образуют толстые и рыхлые корки с большими зазорами между частицами, через которые свободно проходит вода. В результате уменьшается диаметр ствола скважины, что вызывает затяжки и прихваты бурового инструмента и затрудняет продвижение долота.

Наличие толстой корки приводит к осложнениям и при цементировании скважин. Сцепление цементного камня с глинистой коркой значительно слабее, чем с породой, что приводит к некачественному разобщению пластов.

При прохождении глинистых пластов отфильтровываемая от раствора вода впитывается глиной, которая в свою очередь разбухает и обваливается.

Избыточная водоотдача буровых растворов является причиной не только различных осложнений, но и ухудшения коллекторских свойств продуктивных пластов.

Вода, отделяясь от раствора, проникает в пласт, оттесняет нефть от забоя в нефтеносных пластах и, смачивая стенки пор пласта, затрудняет продвижение нефти к забою скважины при ее эксплуатации.

На величину водоотдачи влияют также температура и давление.

Повышение температуры в скважине приводит к увеличению водоотдачи, так как температура оказывает существенное влияние на вязкость жидкости.

Увеличение давления в скважине изменяет водоотдачу неоднозначно. Некоторые растворы при этом образуют плотную корку, и водоотдача снижается.

Увеличение водоотдачи способствует проникновению фильтрата в породу забоя, что приводит к снижению ее прочности и росту механической скорости бурения.

В связи с этим управление фильтрационными и коркообразующими свойствами промывочных жидкостей понизителями фильтрации представляет собой важную задачу технологии бурения.