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=₂₁

10. Занесите все полученные данные в таблицу 7.

Таблица 7

Плотность раствора, кг/м3		Стабильность С, г/см3		Заключение о качестве раствора
1	2