 |
21. Отбор пробы бурового раствора и подготовка ее к измерению
|
|
|
|
21. Отбор пробы бурового раствора и подготовка ее к измерению
Чтобы свойства пробы бурового раствора соответствовали свойствам циркулирующей жидкости и хранящейся в емкости или земляном амбаре, необходимо уточнять место отбора пробы, ее объем и время между отбором пробы и ее анализом. Когда требуются сведения о жидкости, циркулирующей в скважине, пробу следует отбирать вблизи места ее выхода из скважины (устья) до того, как она прошла очистные устройства, дегазаторы. Пробу необходимо отбирать только во время циркуляции.
Для получения характеристик жидкости, закачиваемой в скважину, пробу отбирают в конце желобов, по которым она подается к приемам насосов. При необходимости характеризовать неоднородность циркулирующего бурового раствора, содержащей отличающиеся от всей жидкости так называемые «пачки», пробы отбирают на устье скважины из этих «пачек». Если анализ производят непосредственно у буровой, пробу отбирают в количестве, необходимом для одного анализа. Если пробу отбирают для анализа в лаборатории, удаленной от буровой, объем ее составляет 3 - 5 л. Для получения этого объема через каждые 5 - 15 мин отбирают по 0, 5 л жидкости и сливают в одну посуду, например ведро, пропуская ее при этом через сетку от вискозиметра.
Перед отбором проб из емкостей, в которых хранится буровой раствор, содержимое перемешивают с помощью насосов до тех пор, пока весь ее объем не станет однородным. Об этом должно свидетельствовать совпадение основных характеристик по крайней мере двух проб, взятых из разных, удаленных друг от друга участков хранилища (вязкость различается не более чем на 5%).
Существенную роль играет время между отбором пробы и анализом. Газ, вынесенный буровым раствором из скважины, может быстро улетучиться, в результате чего увеличивается ее плотность. Нагретый буровой раствор остывает, и многие характеристики ее изменяются, особенно это сказывается на величинах плотности, вязкости и содержания газа. Поэтому их определяют непосредственно у желобов буровой.
|
|
|
22. Реологические свойства бурового раствора
Наиболее широко используемые в настоящее время буровые растворы представляют собой жидкости, содержащие дисперсную фазу. Как и обычные жидкости, они обладают подвижностью, т. е. способностью течь. При этом первоначальное расположение частиц жидкости изменяется, происходит деформация. Наука о деформации и течении тел называется реологией, а свойства тел, связанные с течением и деформацией, называются реологическими. Они характеризуются определенными величинами, не зависящими от условий их измерения и конструкции измерительных приборов. Такие величины называют реологическими константами.
Реологические свойства буровых растворов оказывают превалирующее влияние:
· на степень очистки забоя скважины от шлама и охлаждения породоразрушающего инструмента
· транспортирующую способность потока
· величину гидравлических сопротивлений во всех звеньях циркуляционной системы скважины
· величину гидродинамического давления на ее стенки и забой в процессе бурения
· амплитуду колебаний давления при пуске и остановке насосов, выполнении СПО и проработке скважины с расхаживанием бурильной колонны
· интенсивность обогащения бурового раствора шламом
· скорость эрозии стенок скважин и др.
Изучение реологических свойств дисперсных систем основано на выявлении закономерностей связи между силами (напряжениями), вызывающими течение жидкости, и получаемыми при этом скоростями течения (деформациями).
|
|
|
Перечень основных и производных от них показателей, характеризующих реологические свойства буровых растворов, определяется выбором реологической модели.
23. Структурно-механические свойства буровых растворов и коагуляция
Структурно-механические свойства буровых растворов, характеризуют состояние коагуляционного структурообразования в дисперсных системах, оценивают параметрами статического напряжения сдвига ( СНС) через 1 и 10 минут ( и, и10) и их соотношением. Выбор значение этих параметров должен проектироваться с учетом условий бурение=я в данном районе.
Следует строго поддерживать структурно-механическое свойство бурового раствора, не допускать снижения СНС и вязкости менее приведенных в ГТН значений.
В основе химического воздействия на структурно-механические свойства бурового раствора использована адсорбция, т. е. явление самопроизвольного повышения концентрации растворенного вещества на поверхности диспергированных частиц ( твердых или жидкостных) в гетерогенных системах. Различают физическую, или ван-дер-ваальсову, адсорбцию и химическую, или хемосорбцию. Физическая адсорбция связана с избытком свободной энергии в поверхностном слое и с действием сил поверхностного натяжения. Химическая адсорбция сопровождается химическим взаимодействием адсорбтива, т. е. растворенного вещества, и адсорбента, т. е. активного вещества, накапливающего адсорбтив.
|
|
|
