Функциональные свойства буровых растворов ,методы их определения , приборы.

Контроль за свойствами БПЖ в процессе бурения необходим для анализа влияния бур.раствора на ТЭП буровых работ с целью дальнейшего улучшения качества растворов.

Свойства бур. Растворов

Плотность –это масса единицы ее объёма. (кг\м3)Величина плотности определяет гидростатическое давление на забой и стенки скважины столба пром.жидкости. Градиент нормального пластового давления принят равным 0.01 Мпа\м, что эквивалентно давлению создаваемому столбом жидкости, имеющий плотность 1000кг\м3 По ПБ –плотность раствора при вскрытии нефтегазоводосодержащих отложений должна опред. для горизонта с максимальным градиентом пластового давления. Плотность бур. раствора не должна превышать проектные пластовые давления на величину не менее: 10% для скв. До 1200м и 5% для интервалов от 1200м. Плотность нефти 800кг\м3.

Определением плотности раствора ареометров АБР-1 Принцип действия:

Принцип работы ареометра основан на законе Архимеда. Глубина погружения ареометра пропорциональна плотности раствора, залитого в мерный стакан.(калибруют ареометр чистой пресной водой) Определение плотности раствора рычажными весами ВРП-1 Предназначены для измерения плотности буровых и тампонажных растворов. Принцип работы рычажных весов ВРП-1М основан на уравновешивании моментов левой и правой сторон подвижной части весов относительно опоры.

Определение плотности раствора пикнометром –металлический сосуд известного обьема. Взвешивают сухой пикнометр, заполняют пикнометр раствором до верхнего края, очищают стенки и взвешивают. Плотность вычисляют по формуле p=P2-P1/V (P1-вес пикнометра с раствором, P2- вес пустого, V вместимость пикнометра.

Статическое напряжение сдвига (СНС) – это усилие, при котором начинается разрушение структуры, отнесенное к единице площади. Статическое напряжение сдвига принятовыражать в дПа.

Величина статического напряжения сдвига определяет возможность удержания во взвешенном состоянии частиц шлама и утяжелителя при остановках циркуляции бурового раствора. Для измерения величины статического напряжения сдвига используют прибор СНС-2, а так же ротационный вискозиметр.Принцип работы прибора основан на измерении сдвиговых напряжений в контролируемой среде, расположенной между соосными цилиндрами. Мерой сдвиговых напряжений является угол поворота подвесного цилиндра вокруг своей оси. В зависимости от вязкостного состояния исследуемой пробы используются разные нити, номер которых определяет коэффициент прибора.

Динамическое напряжение сдвига  0 (дПа) - величина, косвенно характеризующая прочностное сопротивление бурового раствора течению.

Пластическая (структурная) вязкость  пл (Па с) - условная величина, показывающая долю эффективной вязкости, которая возникает вследствие структурообразования в потоке бурового раствора. Эффективная (кажущаяся) вязкость  эф (Па с)-величина, косвенно характеризующая вязкостное сопротивление бурового раствора при определенной скорости сдвига. (определяются на вискозиметре ВСН-3 или скоростном вискозиметре FANN)

Условная вязкость - величина, косвенно характеризующая гидравлическое сопротивление течению. В нашей стране условная вязкость (УВ, с) определяется временем истечения 500 см3 промывочной жидкости через вертикальную трубку вискозиметра ВБР-1 из воронки, заполненной 700 см3 промывочной жидкости. В состав ВБР-1 также входят мерная кружка и сетка. (так же определяют Воронкой Марша –замер времени истечения раствора из воронки 950см3) Определение показателя фильтрации промывочных жидкостей на приборе ВМ-6Прибор ВМ-6 предназначен для определения водоотдачи глинистых растворов, применяемых при бурении нефтяных и газовых скважин, а также толщины глинистой корки, образующейся на фильтре. Водоотдача измеряется количеством фильтрата в см куб., выделяющегося при избыточном давлении (0, 1 ± 0, 01) МПа за 30 мин. с площади фильтрации диаметром 75 мм.(Фильтр пресс API и фильтр пресс ФЛР-1)

Определение толщины и проницаемости фильтрационной корки

Для измерения толщины фильтрационной корки можно использовать прибор ВИКА ИВ-2, металлическую линейку с миллиметровыми делениями и штангенциркуль с глубиномером. Поверхностные слои фильтрационной корки, полученной в процессе определения показателя фильтрации прибором ВМ-6 или фильтр-прессом ФЛР-1, смывают слабой струей воды, после чего кладут на стеклянную пластинку и вместе с ней - на основание прибора ИВ-2.

Определение проницаемости фильтрационной корки

Проницаемость фильтрационной корки является основным параметром, от которого зависит скорость статической и динамической фильтрации. Проницаемость можно определить с помощью прибора ВМ-6. Для этого после окончания процесса измерения на ВМ-6 показате-ля фильтрации, осторожно, не повредив фильтрационную корку, стакан прибора промывают дистиллированной водой.

Электрохимические свойства К общепринятым показателям электрохимических свойств буровых растворов на водной основе относятся: водородный показатель (pH); удельное электрическое сопротивление (УЭС, Ом•м). Для измерения величины рН применяют колориметрический и электрометрический способы. Колориметрический способ основан на способности некоторых красителей менять свой цвет в зависимости от концентрации ионов водорода и заключается в определении величины рН с помощью индикаторной (лакмусовой) бумаги и эталонных цветных шкал.

Определение удельного электрического сопротивления

Удельное электрическое сопротивление (УЭС, Ом•м) - величина, определяемая сопротивлением бурового раствора проходящему через него электрическому току, отнесенным к единице поперечного сечения и длины пробы бурового раствора, заключенной в ячейке определенной конфигурации.