10. Питання для самоконтролю

10.1. Яким приладом вимірюють реологічні показники промивальної рідини?

10.2. Що таке ефективна в’язкість?

10.3. Що таке пластична в’язкість?

10.4. Що таке динамічна напруга зсуву?

Лабораторна робота №5 дослідження стабільності промивальної рідини

1. Об’єкт дослідження: промивна рідина.

2. Предмет дослідження: стабільність промивальної рідини.

3. Гіпотези: на стабільність рідини впливають хімічні реагенти та вміст абразивних частинок.

4. Завдання дослідження

4.1. Вивчити принцип роботи та будову ареометра АГ-ЗПП.

4.2. Навчитися обчислювати значення стабільності.

5. Прилади та матеріали

5.1. Ареометр АГ-ЗПП.

5.2. Циліндр стабільності ЦС-2.

5.3. Мішалка електрична лабораторна.

5.4. Годиник за ГОСТ 3145-84Е.

5.5. Кружка фарфорова місткістю 500, 1000 см³ за ГОСТ 9147-88Е.

Мішалка електрична лабораторна Аерометр

6. Основні теоретичні відомості

Стабільністю промивальної рідини називається різниця густини верхньої та нижньої половини проби рідини, яка відстояна протягом доби в циліндрі висотою 200 мм. Стабільність позначається літерою С і вимірюється в г/см³ за допомогою циліндра стабільності ЦС-2 та ареометра АГ-ЗПП. Промивальна рідина рахується достатньо стабільною, якщо різниця густини не перевищує 0,2 г/см³ – 0,02 г/см³, для обважнених промивальних рідин – 0,06 г/см³.

Понижувачi процесу фільтрації (водовіддачі)

Основним завданням понижувачів водовіддачі є зменшення властивості розчину фільтрувати з себе воду в оточуючу породу. Більшість цих реагентів мають великі молекули у вигляді довгих ланцюгів, утворюють на поверхні породи захисну плівку, яка перешкоджає молекулам води контактувати з породою, зв’язують вільну воду. Цих реагентів налічується більше від сотні.

Найдавнішим із них, рослинного походження, є вуглелужний реагент (ВЛР). Основою його є натрієва сіль гумінових кислот. Одержують обробкою бурого вугілля каустичною содою. Використовується в прісних та слабо-солених розчинах. Стабільний при температурі до 220^о. Сприяє розпусканню глин.

Широко також уживається як реагент конденсована сульфіт-спиртова барда (КССБ) або КЛСТ. Одержують обробкою відходу виробництва паперу – ССБ. Використовується в прісних та солених розчинах. Стійкий до впливу іонів кальцію, стабільний при температурі до 150 – 160 ^оС. Недоліком є те, що він пінить буровий розчин.

Багато реагентів виробляється на основі крохмалю. Ці реагенти широко вживаються в насичених сіллю розчинах. Недоліком цих реагентів є низька термічна стабільність. Він швидко руйнується при температурі 90 ^оС.

Широко використовуються реагенти на основі целюлози. Це КМЦ різної полімеризації від 250 до 700, полі аніонна КМЦ – ПАЦ та ін. Ці реагенти високоефективні, але одні з найдорожчих.

Велику гамму реагентів створено на основі акрилових полімерів. Це поліакриламід (ПАА), гіпан. Вони також уживаються як флокулянти, тобто реагенти які перешкоджають розпусканню глинистих частинок.

Регулятори структури

Зниження в’язкості бурових розчинів досягається його очищенням від вибуреної породи та розбавленням водою з добавлянням невеликих концентрацій реагентів, які знижують фільтрацію. Серед реагентів на основі КМЦ та ПАЦ є високов’язкі й низько-в‘язкі. При обробці розчину використовуються ті, які забезпечують відповідні властивості. Знижують в’язкість, – фосфати, лігніни.