Лабораторна робота №2 вимірювання основних параметрів промивальних рідин.

Мета роботи: засвоїти визначення основних параметрів промивальних рідин.

Густина бурового розчину

Густина бурового розчину - це маса (т) одиниці його об’єму (V) , [кг / м³].

Густина бурового розчину характеризує його здатність виконувати у свердловині певні гідростатичні та гідродинамічні функції:

– утримувати у змуленому стані і виносити із свердловини частинки вибуреної породи;

– створювати гідростатичний тиск на стінки свердловини з метою попередження нафтогазопроявів і збереження цілісності стінок свердловини;

– зменшувати вагу колони бурильних та обсадних труб;

– сприяти оптимальній роботі породоруйнуючих інструментів.

Залежно від характеру технологічних операцій при бурінні свердловин вимоги до густини є різними.

Так, для забезпечення оптимальної роботи долота, зменшення імовірності поглинання бурового розчину густина його повинна бути мінімальна.

Сучасна технологія буріння свердловин передбачає вибір густини бурового розчину з умови запобігання флюїдо-проявів, осипаннь та обвалювань гірських порід, що розбурю-ються. Для вибору величини густини, визначальними є пластовий тиск флюїдів, тиск поглинання бурових розчинів і тиск гідророзриву гірських порід. Тиск в свердловині повинен бути достатній, щоб запобігти некерованому припливу в неї пластових флюїдів, але не більший за тиск, який спричиняє поглинання бурового розчину чи гідророзрив гірських порід. При бурінні тиск у свердловині контролюється шляхом вимірювання густини бурового розчину.

Розрізняють істинну та уявну густину. Густина бурового розчину без газу називається істинною або дійсною, а густина бурового розчину, який містить газовий компонент – уявною. Для вимірювання густини бурового розчину використовують переважно ареометри та важільні ваги, рідко пікнометри.

Ареометри. Бурові підприємства споряджені ареометрами АГ-1, АГ-2 і АГ-ЗПП. За своєю конструкцією вони подібні, але прилад АГ-ЗПП має точнішу ціну поділок та шкалу поправок, тому подається будова і робота ареометра АГ-ЗПП. як сучаснішого. Аерометр АГ-ЗПП (рис.5.1) складається зі стакана 2 постійного об’єму, який заповнюється буровим розчином і прикріплюється до поплавка 3. На поверхні циліндричної частини поплавка 4, герметизованої корком 6, нанесено дві шкали 7 для вимірювання густини в межах 900-1700 і 1600-2400 кг/м³. Другою шкалою користуються при знятому вантажі 1. У випадку застосування мінералізованої води використовується додаткова шкала для врахування похибки. Прилад зберігають у футлярі-відрі 5, що закривається кришкою 3, якою відбирають пробу бурового розчину. Ціна однієї поділки шкали аерометра 20 кг/м (0,02 г/см³). Cлід зазначити, що на шкалі ареометра нанесені значення питомої ваги в Г/см³. При таких одиницях вимірювання значення питомої ваги і густина бурового розчину співпадають, тобто 1 Г/см³ = 1 г/см³ = 1000 кг/м .

Перевірка приладу в лабораторних умовах повинна виконуватися перед кожним циклом замірів, на бурових – не менше ніж один раз в місяць.

Послідовність перевірки приладу:

1. Встановити стакан у вертикальне положення і наповнити його водою по вінця.

2. З’єднати поплавок зі стаканом.

3. Занурити поплавок зі стаканом у відро з водою. При застосуванні прісної води ареометр повинен зануритися під рівень води у відрі до поділки на шкалі, яка відповідає густині 1000 кг/м³ (1 Г/см³) з точністю 20 кг/м³ (0.02 г/см³). При густині води, більшій за 1000 кг/м³ (1 г/см³), поплавок опуститься вище поділки 1000 кг/м³. В цьому випадку необхідно від результату виміру відняти поправку.

Рисунок 2.1 - Ареометр АГ-ЗПП

Якщо густина води буде менша ніж 1000 кг/м³, то поплавок зануриться у воду нижче поділки 1 Г/см³. У цьому випадку поправку слід додати до результату виміру. У циліндричній частині поплавка 4 знаходяться дробинки для тарування ареометра. Якщо густина прісної води менша ніж 1000 кг/м³, дробинки додаються у поплавок, а якщо більше ніж 1000 кг/м³, дробинки вилучаються.