27. Оценка фильтрационных свойств буровых растворов.

Важная роль коркообразующих свойств глинистых растворов обусловливает необходимость их оценки. Так как объем фильтрата, прошедший через глинистую корку, зависит от свойств последней и легко может быть измерен, то коркообразующие и фильтрационные свойства глинистого растворе принято оценивать по объему фильтрата, прошедшего через глинистую корку стандартного размера, за определенное время при стандартном перепаде давления. В Советском Союзе коркообразующие и фильтрационные свойстве промывочных жидкостей принято оценивать величиной водоотдачи. Водоотдачей называют объем фильтрата, прошедший за 30 минут через фильтрационную корку диаметром 75 мм при перепаде давлении в 1 кгс/см².

Вторым параметром для оценки коркообразующих свойств глинистого раствора служит толщина фильтрационной корки, образовавшейся в процессе замера водоотдачи.

Величину водоотдачи принято выражать в кубических сантиметрах, а толщину фильтрационной корки - в миллиметрах.

Из сказанного ранее о динамической и статической фильтрации очевидно, что интерес для оценки фильтрационных свойств представляет динамическая водоотдача. Однако сложность установок для оценки и исследования динамической фильтрации не позволяет применять в промысловой практике критерий динамической водоотдачи. По этой причине коркообразующие и фильтрационные свойства промывочных жидкостей оценивают по величине водоотдачи, измеренной в статических условиях. Стандартным прибором для измерения статической водоотдачи является прибор ВМ-6.

Этот прибор представляет собой фильтрпресс, в которой необходимое давление создается весом плунжере и груза. Водоотдача оценивается по изменению объема пробы бурового раствора, помещенного в камеру фильтрпресса.

28. Основные факторы, влияющие на скорость статической фильтрации.

Объем фильтрата, проходящий через фильтрационную корку в процессе статической фильтрации, зависит от времени, перепада давления, температуры, свойств фильтрата и гранулометрического состава частиц, образующих фильтрационную корку. Статическая фильтрация является неустановившимся процессом, поскольку при фильтрации происходит непрерывное накопление осадка, образующего фильтрационную корку. Сжимаемость корки ещё более осложняет картину и затрудняет установление строгой математической зависимости между объёмом фильтрата, временем, давлением, температурой, свойствами фильтрата и частиц дисперсной фазы, образующих корку.

29. Влияние времени фильтрации на объём фильтрата.

При прочих равных условиях для одного и того же глинистого раствора количество фильтрата пропорционально квадратному корню из времени фильтрации:

Лабораторные опыты подтверждают справедливость этой зависимости. Её обычно используют для практических целей, когда в ограниченное время приходится делать несколько замеров водоотдачи и необходимо сократить время каждого замера.

Если принять V₁=V_30, где, V₃₀ - объём фильтрата, получаемый за 30 мин, T₁=30 мин, a V₁= 0,5 V₃₀, то можно найти время фильтрации, в течение которого объём фильтрата составляет половину того объёма, который должен будет отфильтроваться за стандартное время замера. Подставив значения в равенство:

и решив уравнение относительно T₂, получим: T₂=7,5 мин

Таким образом, проведя замер в течение 7,5 мин и удвоив показание прибора, получают приближённое значение водоотдачи, соответствующее стандартному времени замера. .

Записав зависимость V=f(T) в виде прологарифмировав его, получим уравнение:

,

которое графически в двойных логарифмических координатах выражается прямой линией. Снимая отсчёты по шкале прибора ВМ-6 через определенные промежутки времени после начала замера, наносят точки на логарифмическую сетку. Получив в течение 10 мин несколько точек, проводят через них прямую линию до пересечения с ординатой, соответствующей . Точка пересечения дает приближенное значение водоотдачи за 30 мин.