Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает в себя эксикатор, ареометр, вискозиметр, прибор для измерения статического напряжения сдвига, прибор для измерения водоотдачи, мерный цилиндр, настольные весы.

Порядок выполнения работы

Перемешайте исходный не обработанный химическими реагентами глинистый раствор и замерьте его основные параметры: плотность, вязкость, водоотдачу, СНС за 1 мин, СНС за 10 мин.

Затем налейте в эксикатор 1200 см³ глинистого раствора и обработайте его химическим реагентом. В отобранную пробу раствора реагент вводите постепенно, постоянно перемешивая глинистый раствор. После этого глинистый раствор тщательно перемешайте и замерьте его основные параметры: плотность, вязкость, водоотдачу, СНС за 1 мин, СНС за 10 мин.

Затем в этот же глинистый раствор введите какой-либо электролит (например, одну из солей NaCl, СаСl₂, MgCl₂) для коагуляции промывочной жидкости. Тип электролита и его количество задает преподаватель. Тщательно перемешайте глинистый раствор и замерьте его основные параметры.

После коагуляции раствора проведите химическую обработку для восстановления его свойств. Для этого подберите химический реагент и определите его количество на оставшийся объем глинистого раствора. Постепенно вводите химический реагент и тщательно перемешивайте раствор. Замерьте его основные параметры. Если качество раствора не восстановилось, проведите снова химическую обработку реагентом-стабилизатором, эффективно действующим в сочетании с введенным реагентом. Подбор реагентов контролируется преподавателем. Результаты замеров занесите в таблицу.

Название, количество реагента, %	Параметры глинистого раствора
	плотность ρ, кг/м3	вязкость Т,с	водоотдача В, см3	СНС ϴ1, Па	СНС ϴ10, Па

Содержание отчета

1. Результаты измерений, сведенные в таблицу.

2. Вывод о влиянии воздействия минерализованной среды на качество глинистого раствора и эффективности выбранной рецептуры химической обработки при его стабилизации.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется коагуляцией?

2. Что называется пептизацией?

3. Как изменяется качество раствора при воздействии минерализованной среды?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ БУРЕНИИ В ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Цель работы

Цель работы - научиться регулировать качество промывочной жидкости в осложненных условиях бурения.

Бурение скважин без осложнений во многом зависит от соответствия качества промывочной жидкости конкретным геологическим условиям.

Для предупреждения поглощений и борьбы с ними плотность промывочной жидкости должна быть минимально возможной, а показатели структурно-механических свойств - повышенными. Такими свойствами обладают эмульсионные промывочные жидкости, растворы на нефтяной основе, аэрированные глинистые растворы или глинистые растворы, облегченные наполнителями (чешуйками слюды, целлофана, резиновой или полиэтиленовой крошкой и др.).

Нередко плотность таких промывочных жидкостей должна быть в пределах 600-800 кг/м3. Величина предельного статического напряжения сдвига 12-13 Па за 1 мин и в 2-3 раза выше за 10 мин, т. е. промывочные жидкости должны быть тиксотропными, показатели структурно-механических свойств их должны быстро увеличиваться в покое и снижаться при движении. Вязкость должна быть не менее 90-100с по СПВ-5.

Для предупреждения газоводонефтепроявлений следует увеличивать плотность промывочной жидкости до уровня, достаточного для поддержания небольшого избытка давления в скважине над пластовым. Вязкость должна быть не выше 50с по СПВ-5, низкая водоотдача — не более 2-3 см3 за 30 мин, возможно меньшее статическое напряжение сдвига, но достаточное для удержания во взвешенном состоянии утяжелителя (не более 2,5 Па за 1 мин и 3,5 Па за 10 мин), суточный отстой должен иметь нулевое значение.

При газировании уменьшается плотность промывочной жидкости, значительно возрастает условная вязкость. В случае поступления пресной воды снижаются плотность, условная вязкость и статическое напряжение сдвига, возрастают водоотдача и суточный отстой, из утяжеленного раствора нередко выпадает утяжелитель. Если поступает минерализованная вода, может произойти коагуляция раствора, сопровождающаяся ростом условной вязкости СНС, водоотдачи и суточного отстоя. Иногда возможна гидрофобная коагуляция: водоотдача и суточный отстой значительно увеличиваются, а твердая фаза выпадает из взвешенного состояния.

Для предупреждения и борьбы с осыпями и обвалами пород применяются промывочные жидкости специальных типов: карбонатно-глинистые, ингибированные (силикатно-глинистые, кальциевые, известковые, хроматные), растворы на нефтяной основе. При слабых обвалах следует использовать обычные высококачественные глинистые растворы с повышенными плотностями (в зависимости от величины горного давления), с небольшой водоотдачей (не более 5 см³ за 30 мин). Налипание на стенки скважины обломков осыпающихся и выбуренных пород можно уменьшить путем снижения липкости глинистых корок, например, заменой глинистого раствора, обработанного УЩР, одним из ингибированных растворов, а также введением в раствор смазывающей добавки и графита.

Для предупреждения прихватов бурильной колонны применяют промывочные жидкости с небольшой водоотдачей (не более 3-5 см³ за 30 мин), возможно меньшим содержанием грубодисперсной твердой фазы, уменьшают липкость фильтрационных корок эмульгированием промывочной жидкости, введением смазочных добавок (СМАД-1, СГ, нефть и др.), графита, некоторых ПАВ.