Содержание ионов водорода (рН).

[H⁺][OH^-]=10^-14

[H⁺]>[OH^-] - кислая среда [H⁺]=10^-1....10^-7

[H⁺]<[OH^-] - щелочная среда [H⁺]=10^-7....10^-14

[H⁺]=[OH^-] - нейтральная среда [H⁺]=[OH^-]=10^-7

1. р Н влияет на гидратацию глинистых пород.

Пояснения к графику : 1. Область подавления гидротации;

2. Переходная зона;

3. Зона интенсивной гидротации;

4. Затухающая гидротаци.

Для приготовления качественного раствора необходимо поддерживать рН в 3 зоне . Для предупреждения разрушения стенок скважины - раствор должен находится в 1 зоне. Как правило в глинистых суспензиях поддерживают рН во 2 зоне (компромис).

2. рН влияет на активность реагентов стабилизаторов.

К реагентам стабилизаторам относятся полимерные химические реагенты (понизители вязкости и фильтрации). Например, гипан активен при рН=9...11; КМЦ - при рН=6...9; ПАА - при рН=7,5...9; КССБ - при рН=8...9; УЩР - при рН=8...10; Нитролигнин - при рН>8.

3. От рН зависит растворимость горной породы. В кислой среде растворяются карбонатный горные породы (известняк, доломит).

4. Увеличение рН тормозит действие бактерий, т.е. предупреждает “загнивание” бурового раствора. Например, при использовании крахмала рН необходимо поддерживать больше 12;

5. рН влияет на долговечность труб из алюминиевых сплавов.

Методы измерения рН :

1. Колориметрический - основан на изменении окраски индикаторной бумаги.

2. Электрометрический способ (потенциаметрический) - в основе лежит факт, что стеклянный электрод меняет свой потенциал в зависимости от содержания ионов водорода. (рН-метры, иономеры).

Содержание и состав твёрдой фазы в буровых растворах.

Содержание твёрдой фазы в целом определяется выпариванием определённого объёма бурового раствора.

;

m₁ - масса раствора до выпаривания; m₂ - масса сухого остатка после выпаривания.

Влияние твёрдой фазы на бурение и крепление скважин.

1. Увеличение содержания твёрдой фазы снижает показатели работы долот. Снижение коллоидной твёрдой фазы с 7 до 3 % позволяет увеличить V_мех в 1.5 (известняк) - 3 (глины) раза. Проходка на долото увеличивается в 1.1(известняк) - 1.5 раза.

1. Твёрдая фаза, в основном грубодисперсная, влияет на долговечность работы бурильного инструмента.

2. Твёрдая фаза, в основном коллоидная, позволяет получить буровые растворы с необходимыми реологическими и структурными свойствами. Например, ингибирующих растворах содержание коллоидной фазы должно быть в пределах 5 6%, полимерных - 1.5 2.5%, глинистых - 8 12%.

3. Буровой раствор должен содержать достаточное количество коллоидной фазы для сохранения стабильности раствора (в том числе утяж.) и показателя фильтрации.

4. Содержание твёрдой фазы влияет на качество цементирования.

Методы измерения твёрдой фазы:

1. Твёрдая фаза оценивается титрованием “метиловой синью”. Заключается в следующем : берётся проба бурового раствора, обрабатывается перекисью водорода для разложения полимерных реагентов. После чего раствор медленно титруется “метиловой синью”, т.е. после каждой добавки “метиловой сини” отбирается проба раствора пипеткой, и наносится на фильтровальную бумагу. Измерение считается законченным, когда вокруг капли образуется голубой ореол.

2. Грубодисперсная фаза оценивается параметром “песок” с помощью специального прибора.

3. Содержание утяжелителя определяют расчётным способом, учитывая содержание глины, содержание песка и плотность утяжелителя. С_тв - С_к - П