Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Свойства жидкости затворения.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.33 Mб
Скачать

1.3. Водородный показатель дисперсионной среды

Для характеристики щелочности или кислотности дисперсионной среды пользуются  водородным показателем (рН).

По определению отрицательный логарифм концентрации ионов водорода (4) представляет собой величину рН, называемую водородным показателем.

. ( 4 )

Соответствующее выражение для концентрации гидроксильных ионов (5) вводится аналогичным образом:

. ( 5 )

Поскольку ионное произведение воды при комнатной температуре равно 110 -7, рН чистой воды равен 7, так как

1 10-7 и . ( 6 )

Поскольку рН + рОН = 14, в тех случаях, когда рН меньше 7 раствор считается кислым, а если рН больше 7, раствор считается щелочным.

Величина рН дисперсионной среды очень важна для качества приготавливаемого бурового раствора. Дело в том, что глины хорошо диспергируются в щелочной среде. Для улучшения пептизации растворы подщелачивают, но нельзя забывать о том, что существуют предельные значения рН, при которых может произойти обратный процесс - коагуляция глинистых частиц. Кроме того, существуют специальные буровые растворы, реакция дисперсионной среды которых слабо кислая. Выбор рН раствора зависит от его предназначения, от вида вскрываемой горной поро­ды. Некоторые типы реагентов обработки бурового раствора оказывают эффективное влияние на реологию только в определенных узких рамках значений рН..

  1. Выполнение лабораторной работы

2.1.Определение поверхностного натяжения

Различают статическое и динамическое поверхностное натяжение. Статическое  измеряют методом капиллярного поднятия, висячей капли, лежащей капли.  Динамическое измеряют при быстром образовании поверхности методом пульсирующей струи.  Полустатические методы - наибольшего давления пузырьков, метод отрыва кольца и сталагмометрический.

В работе используется  сталагмометрический метод  с использованием  сталагмометра СТОКСА. Схема прибора дана на рис.1. Между рисками 1 и 2 строго фиксированный объем жидкости, равный 10 мл.

Расчет значения поверхностного натяжения проводится по формуле (7):

, ( 7 )

где : 1 - поверхностное натяжение испытуемой жидкости, Н/м;

2 - поверхностное натяжение стандартной жидкости, Н/м;

d1 - плотность испытуемой жидкости, кг/м 3;

d2 - плотность стандартной жидкости, кг/м 3;

n1 - число капель испытуемой жидкости;

n2 - число капель стандартной жидкости.

В качестве стандартной жидкости берется дистиллированная вода. Поверхностное натяжение воды при различной температуре дано в табл. 1.

Таблица 1

Температура, оС

Поверхностное натяжение воды, Н/м

10

0,07420

15

0,07348

16

0,07334

17

0,07320

18

0,07305

19

0,07289

20

0,07275

21

0,07260

22

0,07244

23

0,07228

24

0,07212

25

0,07196

26

0,07180

- 13 -

Плотность воды при разной температуре даны в табл. 2.

Таблица 2  

Температура, оС

Плотность воды, кг/м3

10

999,700

15

999,099

16

998,943

17

998,774

18

998,595

19

998,405

20

998,203

21

997,992

22

997,770

23

997,538

24

997,296

25

997,044

26

996,783

В качестве испытуемых жидкостей берутся следующие растворы:

1) 0,1%-ный раствор сульфанола;

2) 0,1%-ный раствор полиакриламида;

3) 1,0%-ный раствор карбоксиметилцеллюлозы;

4) 4,0%-ный раствор карбоната натрия;

5) 1,5%-ный раствор бихромата калия;

6) нефть.