5.3 Механізми для дегазації бурового розчину.

Дегазатор - пристрій для дегазації бурових розчинів з метою відновлення їх щільності. Розрізняють вакуумні (циклічного або безперервної дії), відцентрово-вакуумні і атмосферні дегазатори бурової.

Вакуумний дегазатор бурової циклічної дії (наприклад, ДВС-3) - автоматична установка, що складається з двокамерної герметичній ємності, вакуум в якій створюється вакуум-насосом. Камери включаються в роботу по черзі за допомогою золотникового пристрою. Продуктивність по розчину досягає 25-60 л/с, потужність 30 кВт, тиск у камері 0,02 МПа.

Вакуумний дегазатор бурової безперервної дії являє собою горизонтальну циліндричну ємність з поміщеними в її верхній частині похилими пластинами. Аеровані буровий розчин надходить в камеру під дією вакууму, що створюється вакуум-насосом, і дегазується, розтікаючись тонким шаром по пластинах. У деяких модифікаціях дегазатором бурових створення вакууму і відкачка дегазованого розчину проводяться за допомогою ежектора. Продуктивність дегазатором бурових до 40-60 л/с, тиск у камері 0,02-0,035 МПа, споживана потужність до 100 кВт.

Відцентрово-вакуумний дегазатор бурової складається з циліндричного вертикального корпусу, на стінки якого спеціальної крильчаткою розбризкується буровий розчин, що надходить у підвідний трубопровід під дією вакууму. Продуктивність дегазатором бурових 50,5 л/с, тиск у камері 0,032 МПа, споживана потужність 15 кВт.

Дегазатор бурової складається з циліндричної вертикальної камери, в центральній частині якої буровий розчин розбризкується радіально на стінки корпусу за допомогою кільцевого пружинного дроселя. Виділився в результаті удару і розпилення газ йде в атмосферу або відсмоктується повітродувкою низького тиску. Продуктивність дегазатором бурових 38 л/с, тиск у камері 0,087 МПа, споживана потужність 6,5 кВт. Дегазатори бурові цього типу недостатньо ефективні при обробці розчинів з підвищеними структурно-механічними показниками

Блок сепаратора призначений:

-для поділу на фази газорідинної суміші бурового розчину з пластовим флюїдом;

-напрямку потоку газової фази на розсіювання в атмосферу або на факельний стояк для спалювання;

-повернення бурового розчину в циркуляційних систем бурової установки в процесі ліквідації газонефтепроявленія при будівництві глибоких свердловин на нафту і газ.

5.4.Прилади для дослідження фізичних властивостей бурових розчинів.

Густина – це маса одиниці обєму промивальної рідини. .Вона характеризує здатність промивальної рідини здійснювати в сврдловині гідродинамічні і гідростатичні функції.Для вимірювання густини в лабораторних умовах використовують ареометр АГ-ЗПП(рис 5.1).

Рис 5.1.Ареомет АГ-3ПП

Він складається з :

1-зйомний тягарець;

2-стакан;

3-поплавок;

4-циліндрична частина поплавка;

5-відро футляр;

6-герметизуюча пробка;

7-шкала;

8-герметизуюча кришка;

Мірний стакан заповнюють рідиною,призамірюванні прикріплюється до поплавка.На поверхні циліндричної частини поплавка ,герметизованою пробкою нанесені 2 шкали для заміру густини в межах 900-1700 і 1600-2400 .

Умовна вязкість – це умовна характеристика гідравлічного опору прокачування промивальної рідини.Під умовною вязкість розуміють тривалість витікання пів літра ретельно перемішаної промивальної рідини через калібровану трубку з внутрішнім діаметром 5мм і довжиною 100мм приладу ПВ-5 (рис 5.2), в який налито 700 мл.

У

Рис 5.2.Прилад ПВ-5.

Для кількісної оцінки реологічних параметрів промивальних рідин використовують різні реологічні моделі. Для визначення реологічних характеристик використовують ротаційні віскозиметри.Тиксотропією називають здатність суспензії утворювати структуру в стані спокою (гель) і втрачати її при перемішуванні. Міцність утворюваної суспензією структури в стані спокою називають статичним напруженням зсуву (СНЗ.). СНЗ – це те напруження, яке необхідно створити, щоб зруйнувати структуру і відновити текучість системи. Промивальна рідина характеризується двома значеннями статичного напруження зсуву: початковим (θ1), яке заміряють через 1 хв. спокою після інтенсивного перемішування, і другим (θ10), яке заміряють після 10 хв. спокою. Перша величина (θ1) характеризує утримувальну здатність промивальної рідини.

Рис 5.3.Прилад для заміру СНЗ.

Фільтраційні властивості. У промивальній рідині міститься значна кількість вільного дисперсійного середовища, що не зв'язане з дисперсною фазою. Якщо така рідина вступає в контакт з проникною породою, а тиск у свердловині перевищує пластовий, то промивальна рідина намагається проникнути поровими каналами і тріщинами породи. Так як розміри основної маси частинок дисперсної фази близькі до розмірів порових каналів або перевищують їх, то більшість частинок затримується на поверхні проникної породи, і з них формується фільтраційна кірка. Проникність кірки зменшується з ростом її товщини. Із зниженням проникності кірки зменшується швидкість фільтрації вільного дисперсійного середовища в породу. Фільтрація (Ф) вимірюється в см3/30 хв. і характеризує здатність промивальної рідини фільтруватись в стінки свердловини під впливом перепаду тиску з утворенням малопроникної фільтраційної кірки. За величину фільтрації беруть об'єм фільтрату, який відділяється від промивальної рідини протягом 30 хв. при фільтруванні через паперовий фільтр площею 44 см2 (діаметром 75 мм) при визначеному перепаді тиску. Цей параметр називають показником фільтровіддачі Ф30 або водовіддачею, якщо рідина на водній основі. Фільтрація залежить від складу промивальної рідини, дисперсності твердих частинок, перепаду тиску, температури та деяких інших факторів. В статичних умовах фільтрація завжди менша, ніж при русі промивальної рідини. Для заміру фільтрації використовують прилади двох груп. У першій групі величину фільтрації визначають за зменшенням об'єму промивальної рідини, яка знаходиться на фільтрі (ВМ-6, ВГ-1, прилад ГрозНДІ та ін.). Зменшення об'єму дорівнює об'єму фільтрату. У другій групі безпосередньо заміряють об'єм фільтрату (ФП-200, УИВ-2 та ін.). Фільтраційні властивості на приладі ВМ-6 вимірюють в статичних умовах (рис. 5.4) при перепаді тиску 0,1 МПа. Процес фільтрації здійснюється через паперовий фільтр, розміщений на дні спеціального пристосування.

1 – плунжер; 2 – втулка; 3 – напірний циліндр; 4 – голковий клапан; 5 – фільтраційний стакан; 6 – гумовий корок; 7 – підставка; 8 – паперовий фільтр; 9 – отвір для виходу фільтрату.

Рис 5.4.Прилад ВМ-6