
- •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
6.11.3 Ежекторна мішалка
Для приготування промивних рідин з порошкоподібних глин можна використовувати також ежекторні мішалки типу ГДМ-1 (рисунок 6.25). Така мішалка складається із заглибини для завантаження порошку, камери змішування з соплом, ємності і зварної рами, на якій змонтовані всі елементи.
До камери змішування насосом через сопло подається вода (або промивальна рідина, густину якої треба збільшити) під тиском 2-3 МПа. Так як швидкість струмини на виході із сопла висока, то в камері змішування утворюється вакуум, внаслідок чого із заглибини засмоктується порошок глини (або обважнювача). Порошок змішується з рідиною, а утворювана пульпа надходить в ємність. При вході в ємність потік пульпи вдаряється в спеціальний башмак, і відбувається диспергування твердих частинок.
1 − заглибина
для завантаження глинопорошка; 2 −
ємність;
3 − зварна рама;
4 − камера змішування; 5 − сопло
Рисунок
6.25—Схема гідравлічної мішалки ГДМ-1
У міру підйому суспензії вверх по ємності швидкість її руху зменшується, великі нерозпущені частинки випадають на дно, а готова суспензія зливається в циркуляційну систему бурової через вихідну трубу у верхній частині ємності. Осад періодично видаляють через нижню зливну трубу.
На бурових можливе ще застосування механічної двовальної мішалки для приготування (періодично і безперервно) та обважнення промивальних рідин.
У механічних глиномішалках розчини готують з грудкових (сирих) глин і глинопорошків. Але, враховуючи дуже низьку ефективність такого способу приготування та обважнення промивальних рідин, механічні глиномішалки використовують в основному тільки для приготування водних розчинів хімічних реагентів.
6.11.4 ФСМ
Ефективнішими, ніж глиномішалки, є фрезерно-струминні млини ФСМ-3 і ФСМ-7 (рисунок 6.26).
1—рифлена
плита для диспергування матеріалів; 2
—
лопатевий ротор;
3
—
вал; 4 — лоток;
5
— відбивний щиток; 6 — вихідні грати;
7
—
лопатка; 8
—
виступи; 9
—
приймальний бункер;
10
—
пересувний щиток; 11
—
перфорована
труба;12
—
шарніри;
13
— запобіжна
плита;
14
—
змінні штифти; 15
—
регулююча планка;
16
—
пастка; 17— гумова прокладка; 18
— відкидна
кришка;
19
— механізм
для відкриття
і закриття кришки пастки; 20
— рама
Рисунок
6.26 —
Фрезерно-струминний
млин ФСМ-7
Принцип роботи ФСМ полягає в наступному. Глина і вода, що подаються в приймальний бункер млина, , захоплюються лопатками ротора. При переміщенні глини (інших матеріалів) уподовж плити для диспергування матеріалів відбувається первинне подрібнення. Додаткове тонше подрібнення їх здійснюється при ударі струменів, що викидаються лопатками ротора, об вихідні грати, а також при подальшому переміщенні суспензії уздовж грат і проходженні розчину через її отвори. Частинки, що не встигли подрібнитися в млині, унаслідок циркуляції розчину знов потрапляють під лопатки ротора.
Є ряд типів ФСМ: ФСМ−3, ФСМ−7, ФСМ−12, що відрізняються один від одного неістотними конструктивними змінами.
Технічна характеристика фрезерно-струминного млина ФСМ-7
Продуктивність, т/год.:
з комової глини 8—10
з глинопорошку 20—25
Діаметр ротора, мм 400
Частота обертання ротора, хв-1 500
Потужність приводного електродвигуна, кВт 28
Габарити, мм 1950X1530X1410
Маса, кг 1400
Приготування бітумних промивальних рідин пов'язано з деякими труднощами. При нормальній температурі високоокислений і бітум погано розчиняється в дизельному паливі, тому останнє необхідно підігрівати приблизно до 80°С. Попередньо готують концентрат бітуму в порівняно невеликому об'ємі нагрітого дизельного палива, а потім вже на основі концентрату готують бітумну промивальну рідину. При взаємодії оксиду кальцію, який входить до складу цієї рідини, з водою виділяється деяка кількість тепла, що сприяє кращому розчиненню бітуму.