1 – ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЖҰМЫС

1. Тапсырма.

ЖУУ СҰЙЫҚТАРЫНЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ

ПАРАМЕТРЛЕРІН АНЫҚТАУ ӘДІСТЕРІ ЖӘНЕ

ОЛАРДЫ БАҚЫЛАУ ПРИБОРЛАРЫН ОҚЫП

ҮЙРЕНУ

Лабораториялық жұмыстың мақсаты жуу сұйықтарының параметрлерін, бақылау приборларын оқып үйрену және жуу сұйықтарын дайындау, олардың параметрлерін анықтау.

1. Жуу сұйықтарының қасиеттерін топтау

Технологиялық принцип бойынша жуу сұйықтарының қасиеттерін бес топқа бөлуге болады:

1. физико-механикалық;

2. сүзілу көрсеткіштері және тұрақтылық

3. фрикционды;

4. ластану көрсеткіштері;

5. компоненттік және химиялық құрамы.

Жуу сұйықтарының бақылауға келетін параметрлерін үш топқа бөлуге болады.

Бірінші топқа барлық ұңғымаларда бақылауды қажет ететін параметрлер жатады. Олар: тығыздық, шартты тұтқырлық, статикалық ығысу кернеуі, сүзілу көрсеткіші, сүзілме қабыршығының қалыңдығы, сутегі иондарының концентрациясы, қатты қоспалар мөлшері.

Екінші топқа шиеленіс жағдайлары кездесетін (минералдылығы жоғары қабат сулары, жуу сұйықтарының жұтылуы, су, мұнай-газ көтерілу) барлық ұңғымаларда бақылауды қажет ететін параметрлер жатады. Бұл параметрлерге жоғары температурадағы сүзілу көрсеткіші, газ мөлшері, динамикалық ығысу кернеуі, пластикалық тұтқырлық, қатты фазалар және мұнай құрамы мен мөлшері, эмулсиялық ерітінділер үшін соғу кернеуі.

Үшінші топқа қосымша ақпараттар беретін факультативтік параметрлер жатады, олар: динамикалық ығысу кернеуі, жоғары температурадағы пластикалық тұтқырлық пен статикалық ығысу кернеуі, майлау қабілеті, сүзбе қабықшасының ығысу кернеуі.

2. Жуу сұйықтарының физико-механикалық қасиеттерін өлшеу

   1. Тығыздық

Тығыздық (кг/м³) деп жуу сұйығының көлем бірлігінің массасын айтуға болады.

Тығыздық ( ) шамасы ұңғы ашық тұрғандағы қабатқа түсірілетін қысымды көрсетеді. Жуу сұйығының қысымы көтеріп-түсіру операцияларында, превентор ашық кезіндегі жуу сұйығының айналымы тоқтай қалған кездерде қабаттан су, мұнай-газ атқылау жағдайларын болдырмайтын негізгі факторлардың бірі. Жуу сұйығы гидростатикалық қысымы (Р_гс) мен қабат қысымдары (Р_қб) айырмасы сақтық көрсеткіш деп аталады. Бұл көрсеткіш мәні өскен сайын мұнай-газ атқылау мүмкіндігі азаяды. Жуу сұйығының тығыздығы өскен сайын ұңғы оқпанының беріктігі арта түседі.

Жуу сұйығы тығыздығының мәнін қабат айырылып кетпеу мақсатымен шектеуге тура келеді. Қабатты айыру қысымы әр қашанда ұңғыма ішіндегі жуу сұйығының гидростатикалық қысымынан жоғары болуы тиіс.

Сонымен ұңғыманы бұрғылауға байланыссыз операциялар үшін жуу сұйығының тығыздығы төмендегі теңсіздікті қанағаттандыруы тиіс

Р_қб ≤ Р_гс ≤ Р_га (1)

Р_гс = g h (2)

H – қаралатын аралық, м;

Р_га – тау жыныстарын айыру қысымы, МПа.

Бұрғылау процесі үшін жуу сұйығының тығыздығы төмендегі қатынастармен анықталады

Р_қб ≤ ^´ g h + Р_о + Р_кп (3)

^´ g h + Р_о < Р_қб (4)

^´ – бұрғылау кезіндегі жуу сұйығының тығыздығы;

Р_о – ұңғыма сағасындағы кері қысым;

Р_кп – ұңғыма қабырғасы мен бұрғылау тізбегі арасындағы

сақиналы кеңістіктегі қысым шығыны.

(3)-теңсіздік ұңғы мен қабат қысымдары тең, ал (4)-теңсіздік бұрғылауды ұңғы ішіндегі қысым қабат қысымынан азайтып жүргізу жағдайларына сәйкес келеді.

Жуу сұйықтарының тығыздығы ареометрлермен, иінді тығыздық өлшеуіш таразылармен, пикнометрлермен анықталады.

Ареометр АГ-3ПП (1-сурет) алынып-салынбалы жүктен (1), өлшеу сауытынан (2), стерженді (4) қалқымадан (3) тұрады. Қалқымаға штифт арқылы өлшеу сауыты жалғанады; стерженде негізгі және түзету шкалалары орналасқан. Негізгі шкала бойынша ерітінді тығыздығы анықталады, ал түзету шкаласы бойынша тұзды сулар қолданған жағдайларда түзету жасалады. Прибор жинағына шелек те (5) кіреді. Оның қақпағы ерітінді сынамасын алу үшін қолданылады.

АГ-3ПП Ареометрінің техникалық сипаттамасы

Өлшеу шегі....................................................................10³, кг/м³

Жүк кигізілген кездегі................................................. 1,6-2,4

Жүксіз............................................................................ 0,9-1,7

Өлшеу .................................................... ± 0,02

Ерітінді сынамасының көлемі 10^-6 м³.......................... 78,5 ± 1

1-сурет. Ареометр АГ-3ПП

1- алынып салынбалы жүк;

2-сауыт,

3-қалқыма,

4-стержень,

5-шелек,

6-негізгі шкала,

Ерітінді тығыздығын өлшеу алдында ареометрдің дұрыс көрсететіндігін тексеру қажет. Ол үшін ареометр сауытына тұщы суу құйып тексереді. Дұрыс ареометр негізгі шкаласы бойынша 1,0 көрсетуі тиіс.

Жұмысты жүргізу реті. Таза, құрғақ прибор сауытын бұрғылау ерітіндісімен толтырып, қалқымамен жалғайды да, сауыт сыртын жуып тазартып, шелекке салып, негізгі шкала бойынша тығыздықты өлшейді.

Тығыздығы 1700 кг/м³ жоғары ерітінділер үшін жүк алынып тасталып, тығыздық оң жақтағы шкала бойынша анықталады.

Иінді таразы-тығыздық өлшеуіш ВРП-1 бағаннан (8), өлшеу сауытымен (1) біріктіріп ұстатылған иіннен (6), иінге ұстатылған призмалардан (4 және 5), таразының жылжымалы бөлігін бағанмен қосушы жастықтан (3), екі өлшеу шкаласынан (жоғарғы және төменгі), сауытты жабатын қақпақтан (2) тұрады. Жоғарғы шкала бойынша есептеу үшін таразыны оң жақтағы призмаға (5) қойып, жүкті (7) жылжытады, ал сол төменгі шкала бойынша өлшеу үшін сол жақтағы призма арқылы жүргізіледі.

2-сурет. ВПР-1

1-өлшеу сауыты, 2- қақпақ, 3- жастық, 4, 5- призмалар, 6-иін,

7-жылжымалы жүк, 8- баған.

ВПР-1 таразысының жұмыс істеу принципі таразының сол және жылжымалы оң жақтары салмағының призмадағы тірекке қатысты тепе-теңдігіне негізделген.

Пикнометрмен тығыздық анықтау. Пикнометр тығынмен жабылатын және мойнында белгісі бар шыны ыдыс. Ерітінді сынамасмынан бөлінетін ауа мен газдың шығуы үшін канал жасалған.

Жұмысты жүргізу реті. Құрғақ, таза пикнометрге (Р₁) белгіге дейін бұрғылау ерітіндісін толтырып, тазалап, сүртіп өлшейді (Р₂). Бұрғылау ерітіндісінің тығыздығы төмендегі формула бойынша есептеледі:

= (Р₂ – Р₁)/ V_п (5)

V_п – пикнометр көлемі.