
- •"Мурманский государственной технический университет"
- •"Буровые промывочные и тампонажные растворы"
- •Мурманск
- •Введение
- •1. Методы измерения и контроля основных показателей буровой промывочной жидкости
- •1.1. Измерение физико-механических показателей свойств буровых растворов
- •1.1.1. Определение плотности глинистого раствора с помощью ареометра абр-1
- •1.1.2. Определение плотности глинистого раствора с помощью рычажных весов врп-1
- •1.2. Измерение реологических и структурно-механических параметров
- •1.2.1. Измерение условной вязкости
- •1.2.2. Определение реологических показателей прибором всн-3
- •1.2.3. Определение реологических показателей прибором ofite, 800
- •1.3. Измерение показателей фильтрационных свойств
- •1.3.1. Измерение водоотдачи
- •1.3.2. Измерение толщины глинистой корки
- •1.4. Измерение показателей физико-химической устойчивости бурового раствора
- •1.4.1. Измерение суточного отстоя
- •1.4.2. Измерение стабильности
- •1.5. Определение компонентного состава бурового раствора
- •1.5.1. Определение содержания песка
- •1.5.2. Определение содержания газа
- •1.5.3. Определение концентрации ионов водорода
- •1.6. Изучение влияния химических реагентов на параметры глинистого раствора
- •1.6.1. Химическая обработка глинистого раствора реагентом-понизителем водоотдачи (кмц) и реагентом-понизителем вязкости (разжижителем) (нтф)
- •1.6.1.1. Обработка водным раствором кмц-700
- •1.6.1.2. Обработка нтф
- •2. Методы контроля и испытания тампонажных материалов и растворов
- •2.1. Методы определения свойств тампонажного раствора
- •2.1.1. Приготовление тампонажного раствора
- •2.2.2.Определение растекаемости тампонажного раствора
- •2.2.3. Определение плотности тампонажного раствора
- •2.2.4. Определение сроков начала и конца схватывания
- •2.1.5. Определение коэффициента водоотделения тампонажного раствора
- •2.2. Регулирование сроков схватывания и твердения тампонажных растворов
- •Список литературы
1.4. Измерение показателей физико-химической устойчивости бурового раствора
1.4.1. Измерение суточного отстоя
Цель работы: освоение методики определения суточного отстоя глинистого раствора с помощью мерного цилиндра.
Приборы и материалы: стеклянный мерный цилиндр, лабораторная мешалка, часы, кружка, проба глинистого раствора.
Суточный отстой характеризует физико-химическую устойчивость буровой промывочной жидкости как коллоидной системы и способность ее в течение длительного времени не разделяться на твердую и жидкую фазы.
С ростом устойчивости системы уменьшается вероятность прихватов бурового инструмента вследствие повышения устойчивости стенок скважины.
Суточный отстой определяется по количеству воды, отстоявшейся за сутки из пробы раствора, обозначается буквой О и измеряется в процентах. По этому показателю судят о качестве раствора.
Если в растворе не наблюдается суточный отстой, то он относится к высококоллоидным и является качественным и пригодным для бурения.
Для измерения суточного отстоя служит стеклянный мерный цилиндр объемом 100 см3 с ценой деления 1 см3.
Подготовка прибора и порядок работы
1. Вымойте мерный цилиндр и протрите насухо снаружи и внутри.
2. Перемешайте тщательно пробу раствора.
3. Залейте раствор в цилиндр до 100-го деления на шкале и закройте крышкой.
4. Зафиксируйте время и поставьте цилиндр с раствором на 24 часа в спокойное место на горизонтальную поверхность.
5. Прочтите по шкале цилиндра отсчет положения уровня поверхности раздела раствора и отстоявшейся воды по истечении 24 часов и запишите показание O1.
6. Вычислите показатель суточного отстоя О в % по формуле О=100-О1, где О1 показание суточного отстоя по шкале мерного цилиндра, см3.
7. Полученные данные занесите в таблицу 6.
Таблица 6
Плотность раствора, г/см3 |
Показание по шкале цилиндра О1, см3 |
Суточный отстой О, % |
Заключение |
|
|
|
|
1.4.2. Измерение стабильности
Цель работы: ознакомление с устройством прибора ЦС-2; освоение методики определения стабильности глинистого раствора.
Приборы и материалы: цилиндр ЦС-2, прибор АБР-1, две кружки вместимостью по 0,5л, стеклянная крышка, стеклянная палочка, пробы глинистого раствора.
Стабильность раствора характеризуется его способностью, как коллоидной системы, сохранять по всему объему равномерность распределения частиц твердой фазы (глины, выбуренной породы, утяжелителя), обозначается буквой С и измеряется в г/см3.
Чем стабильнее глинистый раствор, тем выше его удерживающая способность, и он лучше удовлетворяет условиям бурения.
Раствор считается нормальным, если его стабильность не превышает 0,02 г/см3.
Высокие значения величины С свидетельствуют об увеличении вероятности прихватов бурильного инструмента и характеризуют малую стабильность раствора.
Для измерения стабильности буровых растворов предназначен цилиндр стабильности ЦС-2, устройство которого приведено на рисунке 7.
Рис.6. Прибор ЦС-2: 1-цилиндр; 2-пробка для отверстия; 3-ручка.
Порядок работы и подготовка прибора
1. Вымойте прибор ЦС-2 и протрите насухо снаружи и внутри.
2. Закройте отверстие резиновой пробкой.
3. Перемешайте подготовленную пробу раствора, наполните им цилиндр до краев и закройте стеклянной крышкой.
4. Зафиксируйте время и поставьте цилиндр стабильности на 24 часа в спокойное место на горизонтальную поверхность.
5. Откройте пробку по истечении суток и слейте в кружку верхнюю часть раствора вместе с отстоявшейся водой.
6. Перемешайте слитый раствор стеклянной палочкой и определите его плотность 1 при помощи прибора АБР-1.
7. Закройте отверстие цилиндра пробкой.
8. Слейте оставшуюся в цилиндре нижнюю половину раствора в кружку, тщательно перемешайте и определите его плотность 2 прибором АБР-1, погружая ареометр в ту же воду, в которой определяли плотность 2.
9. Вычислите величину стабильности глинистого раствора С в кг/см3 по формуле:
С=21
10. Занесите все полученные данные в таблицу 7.
Таблица 7
Плотность раствора, кг/м3 |
Стабильность С, г/см3 |
Заключение о качестве раствора |
||
1 |
2 |
|||
|
|
|
|