6.3.4. Определение фильтрации (водоотдачи) бурового раствора

(Слайд 2G6_8)

Показатель фильтрации (водоотдачи) бурового раствора в промысловых условиях определяют прибором ВМ-6 по методу измерения уменьшения объема пробы раствора в процессе фильтрации.

Испытуемый раствор наливается в фильтрационный стакан 7 с фильтром на решетке б, закрытой клапаном 4. До его открытия фильтрация не может начаться.

На фильтрационный стакан навинчен цилиндр 9. В цилиндр 9 входит плунжер 11 с грузом-шкалой 10, создающим давление 0,1 МПа.

Для установки шкалы прибора на нуль и спуска масла из цилиндра после определения показателя фильтрации в нижней части цилиндра имеется отверстие, перекрываемое иглой 8.

После создания давления открывается клапан 4 и начинается фильтрация. Объем пробы раствора в фильтрационном стакане по мере фильтрации уменьшается на количество выделившегося фильтрата, и плунжер под действием за соответственно опускается. Количество выделившегося фильтрата определяют по перемещениям плунжера по шкале, градуированной в кубических сантиметрах.

Показатель фильтрации должен определяться при температуре не ниже 10°С, так как при низкой температуре фильтрация глинистого раствора уменьшается.

6.3.5. Определение толщины глинистой корки

(Слайд 2G6_9)

Толщину глинистой корки измеряют двумя методами. При первом методе вынутый из прибора для определения водоотдачи фильтр с коркой глины помещают на стеклянную пластинку и толщину корки измеряют при помощи линейки. Этим методом пользуются в полевых условиях.

Скважина - корка

В условиях стационарной лаборатории промывочных жидкостей для определения толщины корки используют прибор Вика.

Прибор Вика состоит из цилиндрического стержня 1, свободно перемещающегося во втулке 5 и укрепленного на станине 9. Ось стержня перпендикулярна к плите 8 станины 9. Для закрепления стержня на желаемой высоте служит пружинная защелка 6. На стержне укреплен указатель 3, а на станине — шкала 4 с делениями от 0 до 40 мм. Положение указателя на стержне регулирует стяжным винтом 2.

В нижнюю часть стержня ввинчен на резьбе наконечник-пестик Тетмайера 7 диаметром 10 мм. Стеклянную пластинку с помещенным на ней фильтром с коркой глины кладут на плиту 8. Перед тем как произвести замер, указатель прибора 3 устанавливают на нуль и затем, придерживая стержень рукой, измеряют толщину корки в шести точках во взаимно-перпендикулярных направлениях.

По полученным шести замерам определяют среднюю толщину корки в миллиметрах.

Прибор Вика для определения толщины фильтрационной корки:

1 — стержень;

2 — винт;

3 — указатель;

4 — шкала;

5 — втулка;

6 — защелка;

7 — наконечник-пестик Тетмайера;

8 — плита;

9 — станина.

6.3.6. Определение статистического напряжения сдвига

(Слайд 2G6_10)

Статическое напряжение сдвига определяют при помощи прибора СНС-2, основанного на измерении усилия, возникающего на поверхности цилиндра, погруженного в соосный медленно вращающийся цилиндр, который заполнен испытуемым глинистым раствором.

В стакан 7 заливают 120 см³ предварительно хорошо перемешанного глинистого раствора. При этом следят, чтобы уровень раствора в стакане совпадал с верхним основанием цилиндра 3 после его погружения в раствор. Нулевое деление диска с калибровочной таблицей 9 устанавливают напротив указателя 2. Затем раствор оставляют в покое на 1 мин, после чего включают электродвигатель 6, который через передачу медленно вращает столик 5 и установленный на нем стакан 7 с глинистым раствором.

Вследствие взаимодействия между стенками цилиндра и жид-костью подвесной цилиндр 3 вращается вместе с жидкостью, а стальная проволока 1, на которой подвешен цилиндр, закручивается и оказывает сопротивление его вращению. Когда сила сопротивления, стремящаяся вернуть проволоку в исходное положение, станет равна предельному статическому напряжению сдвига, умноженному на площадь соприкасающейся с жидкостью поверхности цилиндра, наступит равновесие двух противоположно направленных сил и вращение цилиндра прекратится.

Прибор СНС-2 для измерения статического напряжения сдвига:

1 — стальная проволока;

2 — указатель;

3 — цилиндр;

4 — стойка;

5 — вращающийся столик;

6 — электродвигатель с редуктором;

7 — стакан;

8 — трубка для защиты проволоки;

9 — диск с калибровочной таблицей.

Структура раствора в результате перемещения частичек, прилегающих к поверхности цилиндра, несколько разрушается, и проволочка начинает раскручиваться, перемещая цилиндр в обратном направлении. В момент начала вращения цилиндра 3 в противоположную сторону измерение считается законченным. Отсчет производится по шкале диска в градусах. После этого осторожно возвращают нуль шкалы диска к указателю. По истечении 10 мин по секундомеру производят второе измерение, чтобы определить тексотропию глинистого раствора. Каждое измерение от момента пуска электродвигателя до момента остановки подвесного цилиндра не должно продолжаться более 1 мин, чему соответствует максимальный отсчет в 70°.

Полученные в результате измерения показатели в градусах пересчитывают в Па (кг/см³) путем умножения на соответствующей данной нити коэффициент, приведенный в паспорте, который прилагается к каждому прибору.