15. Дегазация бр. Сущность существующих способов дегазации.

В зависимости от концентрации газа в промывочной жидкости, выходящей из скважины, используют одно- или двухступенчатую системы его удаления. Двухступенчатая система удаления газа из промывочной жидкости осуществляется по следующей схеме: газовый сепаратор (грубая очистка) – дегазатор (тонкая очистка) – вибросито. Двухступенчатую систему используют при большой концентрации газа в промывочной жидкости или в том случае, если газ токсичен (как, например, сероводород). При небольшой концентрации газа используют одноступенчатую систему его удаления, осуществляемую по следующей схеме: вибросито (частичная дегазация) – дегазатор.В основу работы используемых в бурении дегазаторов положен барометрический способ разрушения газовых пузырьков (изменение давления путем вакуумирования). При всех закрытых клапанах включается вакуум-насос. Как только разряжение достигает заданной величины, приемный клапан открывается и загазированная промывочная жидкость засасывается в камеру, где освобождается от газа, который отсасывается вакуум-насосом. Когда уровень промывочной жидкости в камере достигает максимально допустимой высоты, открывается выпускной (соединяет камеру с атмосферой) и сливной клапаны.

16. Сущность электростатического фактора, определяющего агрегативную устойчивость дисперсных систем.

Под агрегативной устойчивостью понимают способность дисперсной системы противостоять слипанию частиц дисперсной фазы. При гидратации и диспергировании глины в воде частицы, на которые она распадается, приобретают определенное строение, называемое мицеллой. Мицелла – это наименьшее количество глинистого вещества, способного к самостоятельному существованию. Внутренняя часть мицеллы называется ядром. На поверхности ядра концентрируются гидроксил – ионы ОН^-, сообщающие ему отрицательный заряд. Эти ионы прочно связаны с ядром и образуют внутреннюю обкладку двойного электрического слоя (ДЭС). Вокруг нее располагается слой также прочно притянутых к ядру, но положительно заряженных ионов Н⁺. Часть мицеллы, включающая в себя ядро с двумя слоями неподвижных ионов, называется гранулой. Вокруг гранулы располагается третий слой также положительно заряженных ионов, но имеющих очень слабую связь с ядром. Слой подвижных ионов называется диффузным. Слой отрицательно заряженных ионов и слои положительно заряженных ионов образуют двойной электрический слой (ДЭС). Между диффузным и неподвижным слоями катионов существует динамическое равновесие: одни катионы переходят из неподвижного слоя в диффузный, другие – возвращаются из диффузного в неподвижный.

17. Плотность бр, ее влияние на основные показатели и процессы бурения скважин. Устройство ареометра абр-1 и порядок работы с ним.

Плотность бурового раствора - это масса единицы его объема. Величина плотности определяет гидростатическое давление на забой и стенки скважины столба бурового раствора р_гс = r q H, где р_гс - гидростатическое давление, Па;ρ- плотность бурового раствора, кг/м³;q - ускорение свободного падения, м/с²; Н - высота столба бурового раствора, м. Для предупреждения флюидопроявлений гидростатическое давление столба бурового раствора должно превышать пластовое (поровое) давление (р_п). Пластовое (поровое) давление - это давление, создаваемое пластовыми флюидами (нефтью, газом, водой) на стенки пор горной породы. Различают нормальное (р_пн), аномально высокое (р_пАВ) и аномально низкое (р_пАН) пластовое давление. Помимо удержания в пластах жидких и газообразных полезных ископаемых, повышенное давление столба бурового раствора на стенки скважины помогает поддерживать их устойчивость, так как создает противодавление. С ростом гидродинамического давления на забой скважины существенно снижается механическая скорость бурения. По правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ) «Плотность бурового раствора при вскрытии газонефтеводонасыщенных пластов должна определяться для горизонта с максимальным градиентом пластового давления в интервале совместимых условий». В интересах обеспечения безопасности проводки скважины стремятся поддерживать плотность промывочной жидкости на уровне, который выше фактически необходимого для удержания флюидов в пласте. Однако это имеет ряд существенных недостатков. Чрезмерная плотность про­мывочной жидкости может привести к такому по­вышению давления на стенки ствола скважины, что под действием растягивающих нагрузок ствол разрушится и буровой раствор проникнет в пласт по образующимся трещинам. Такое разрушение называется гидравлическим разрывом пласта. Плотность бурового раствора должна быть такой, чтобы совместно с другими технологическими факторами и приемами можно было обеспечить достаточное противодавление на проходимые пласты, но в то же время она не должна заметно ухудшать условия работы долота и эксплуатационные характеристики продуктивных горизонтов. Иными словами, в каждом конкретном случае должно выбираться оптимальное значение плотности бурового раствора. Для измерения плотности буровых растворов используют ареометр АБР. Ареометр АБР-1 состоит из следующих основных частей: съемного груза, мерного стакана, поплавка со стержнем (рисунок 4.1). К поплавку крепится мерный стакан с помощью штифтов. На стержне имеются две шкалы: основная, по которой измеряют плотность раствора, и поправочная, по которой определяют поправку по воде. Прибор включает в себя ведерко для воды. Крышка ведерка служит пробоотборником для раствора. Порядок работы:при измерении плотности бурового раствора используют как пресную, так и минерализованную воду; при использовании пресной воды плотностью 1 г/см³ чистый мерный стакан с объемом пробы (78,51) см³ заполняют буровым раствором, и соединяют с поплавком поворотом последнего до упора; стакан снаружи тщательно обмывают водой, погружают его в ведро с водой и делают отсчет плотности по основной шкале (по делению, до которого ареометр опустился в воду); при использовании минерализованной воды делают поправку (по поправочной шкале) на ее плотность, для чего заполняют мерный стакан водой и соединяют его с поплавком. Погружают прибор в ведро с водой, деление на поправочной шкале, до которого ареометр погрузился в воду, покажет алгебраическую величину поправки (или «+», или «-»); плотность бурового раствора в случае применения минерализованной воды вычисляют по формуле: = осн + , где:  - плотность бурового раствора, кг/м³;осн - отсчет плотности по основной шкале, кг/м³;  - поправка (отсчет плотности по поправочной шкале), кг/м³. Предел допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры испытуемого раствора на каждые 10 ⁰С, начиная с (202) ⁰С – не более 2 кг/м³, при влиянии климатических факторов внешней среды на изменение температуры испытуемого раствора на каждые 10 ⁰С, начиная с (202) ⁰С – не более 10 кг/м³. Калибруют ареометр чистой пресной (дистиллированной) водой при температуре (205) ⁰С. При этом показание прибора должно быть равно 1 г/см³.