- •Розділ 6 промивання свердловин
- •6.1 Розчини і дисперсні системи
- •6.2 Степінь дисперсності
- •6.3 Гідрофільні та гідрофобні колоїдні системи
- •6.4 Гідрофобна і гідрофільна коагуляція
- •6.5 Технологічні функції бурових розчинів При бурінні свердловин в складних гірничо-геологічних умовах бурові розчини повинні виконувати наступні основні функції :
- •Бурові розчини повинні:
- •6.6 Класифікація бурових розчинів
- •6.6 Основні властивості бурових розчинів
- •6.6.1 Густина бурового розчину
- •Аерометр аг-зпп
- •Підготування приладу аг-зпп:
- •Перевірка приладу
- •Вимірювання густини бурового розчину за допомогою ареометра аг-зпп:
- •Важільна вага врг-1
- •Підготовка приладу:
- •Перевірка приладу врг – 1:
- •Визначення густини бурового (тампонажного) розчину за допомогою важільної ваги врг – 1:
- •Підготовка приладу
- •Визначення густини бурового розчину за допомогою пікнометра:
- •Підготовка приладу до роботи:
- •Вимірювання умовної в’язкості:
- •6.6.3 Статичне напруження зсуву бурового розчину
- •О Рисунок 6.9 – Прилад снс-2 пис приладу
- •Підготовка приладу до роботи:
- •Ротаційний віскозиметр всн-3 (рисунок 6.10) Вимірювання статичного напруження зсуву за допомогою приладу всн-3:
- •6.6.4 Реологічні властивості промивних рідин
- •Вимірювання реологічних показників за допомогою ротаційного віскозиметра всн-3:
- •Частота обертання, об/хв.
- •Вимірювання реологічних характеристик за допомогою ротаційного віскозиметра всн-2м (рисунок 6.12) Виконання роботи:
- •6.6.5 Фільтраційні властивості промивних рідин
- •Вимірювання фільтрації приладом вм-6 Опис приладу
- •Підготовка приладу:
- •Вимірювання фільтрації:
- •Вимірювання фільтрації з допомогою приладу флр-1
- •Підготовка приладу
- •Вимірювання фільтрації:
- •6.6.6 Вимірювання товщини фільтраційної кірки
- •Опис приладу
- •Підготовка приладу:
- •Вимірювання товщини кірки:
- •6.6.7 Визначення вмісту піску та концентрації твердих домішок у буровому розчині
- •Опис приладу
- •Основні характеристики відстійника
- •Порядок роботи:
- •6.6.8 Вміст твердої фази
- •6.6.9 Визначення концентрації іонів водню в бурових розчинах
- •Лабораторний рН-метр-мілівольтметр “рН-121”
- •Порядок роботи
- •Виконання роботи:
- •6.6.10 Визначення вмісту газу в буровому розчині
- •Визначення вмісту газу приладом пгр-1
- •Виконання роботи:
- •Визначення вмісту газу за допомогою приладу вг-1м
- •Порядок виконання роботи
- •Визначення вмісту газу методом розведення
- •Порядок виконання роботи:
- •6.6.11 Стабільність і добовий відстій
- •6.7 Матеріали та хімічні реагенти для бурових розчинів
- •6.7.1 Матеріали
- •Гідрофільність та набухання глин
- •6.8 Регулювання та відновлення властивостей бурового розчину
- •6.8.1 Фізичні методи регулювання властивостей дисперсних систем
- •Основні види обважнювачів:
- •6.8.2 Хімічна обробка бурових розчинів
- •6.8.3 Фізико-хімічні методи регулювання властивостей бурових розчинів
- •6.9 Хімічні реагенти
- •6.9.1 Характеристика хімічних реагентів
- •Глинисті бурові розчини
- •Рецептура і
- •Рецептура II
- •6.11 Приготування бурових розчинів
- •6.11.1 Блок приготування розчину
- •6.11.2 Перемішувачі
- •6.11.3 Ежекторна мішалка
- •6.11.5 Гідравлічний диспергатор
- •6.11.6 Технологічний процес приготування бурових розчинів
- •6.12 Очищення бурового розчину від шламу
- •Для очищення розчину від шламу
- •6.12.1 Вібросита
- •6.12.2 Гідроциклонні шламовідділювачі
- •6.12.4 Регулювання вмісту і складу твердої фази в буровому розчині
- •6.12.3 Очищення бурового розчину від газу
- •6.12.5 Технологія хімічної обробки бурового розчину
Розділ 6 промивання свердловин
Буровий розчин (рос. буровой раствор; англ. drilling fluid, drilling mud; нім. Spulung, Bohrschlamm, Spulflussigkeif) — складна багатокомпонентна дисперсна система суспензійних, емульсійних і аерованих рідин, які застосовуються для промивання свердловин у процесі буріння.
6.1 Розчини і дисперсні системи
Бурові розчини представляють собою фізико-хімічні системи, які складаються з однієї або декількох фаз. Однофазні системи з двох або більше речовин, які не мають між компонентами поверхневого розділу (шару) називають гомогенними. Прикладом таких систем є істинні розчини.
В бурінні істинні розчини застосовуються при хімічній обробці бурових розчинів, рідше в якості самостійного бурового розчину, наприклад розчини солей при бурінні свердловин, в розрізі яких є вічна мерзлота.
Системи, які складаються з двох і більшої кількості фаз, між якими існують реальні міжфазові поверхневі шари, називають гетерогенними. Велика кількість гетерогенних систем – дисперсні системи.
Дисперсними називають системи, до складу яких входить велика кількість малих частинок, розподілених в певному середовищі. Сукупність подрібнених частинок називають дисперсною фазою, а саме середовище – дисперсійним середовищем.
До дисперсних систем відноситься більшість бурових і тампонажних розчинів.
Дисперсійним середовищем для бурових розчинів є вода (прісна, чи мінералізована, зокрема морська) або вуглеводневі рідини (нафта чи нафтопродукти, передусім дизельне паливо).
Частинки дисперсної фази в бурових розчинах можуть бути різними.
Якщо ці частинки тверді, система називається суспензією. Якщо частинки рідкі (звичайно, не розчиняються в дисперсійному середовищі, наприклад частинки нафти у воді), систему називають емульсією. Якщо, на кінець, це частинки газу (бульбашки), систему називають аерованою рідиною.
При високому вмісті повітря, коли воно виконує функцію дисперсійного середовища, такі рідини називаються пінами.
Система може бути і трьохфазною, тоді вона, крім дисперсійного середовища (рідини), вміщує частинки дисперсної фази як тверді, так і газоподібні.
6.2 Степінь дисперсності
Процес роздрібнювання частин дисперсної фази називають диспергуванням. По мірі диспергування (роздрібності) частинки дисперсної фази зменшуються в розмірах, а сама кількість частин збільшується. Ступінь подрібненості частинок називають ступеню дисперосності. Чим вища ступінь дисперсності, тим менше частинки.
Диспергування дисперсної фази можна проводити за допомогою механізмів або введенням в розчин спеціальних реагентів, які мають назву поптизаторів.
Пептизація − підвищення дисперсності дисперсної системи за рахунок введення електролітів або інших речовин.
Ступінь дисперсності частинок дисперсної фази можна характеризувати по діаметру, або по найбільшому розмірі. Але для кращої характеристики ступеня дисперсності використовують питому поверхню частинок, яка представляє собою сумарну поверхню частинок (дисперсної фази) сумарний об’єм яких рівний 1см3.
Дисперсність визначає багато властивостей дисперсних систем, наприклад водовіддачу і структурно-механічні властивості бурового розчину.
По ступені дисперсності системи діляться на:
• високодисперсні або колоїдні, якщо поперечний розмір частин знаходиться в межах 1х10-5 -1х10-8 см;
• грубодисперсні суспензії, якщо розмір частин більше.
Дисперсність системи характеризує її стійкість. Суспензії характеризуються нестійкістю компонентів в часі. Частинки твердої фази при припиненні руху під впливом сил тяжіння досить швидко осідають (седиментують), система розшаровується.