Задача №13. Буровий розчин густиною 1200 кг/м3 і об’ємом 100 м3 обробили одночасно двома хімічними реагентами: 2% − вуглелужного реагенту і 3% −

Буровий розчин густиною 1200 кг/м³ і об’ємом 100 м³ обробили одночасно двома хімічними реагентами: 2% − вуглелужного реагенту і 3% − ферохромічносульфатного реагенту. Обробка виконувалась 20-ти процентним водним розчином ВЛР густиною 1040 кг/м³. Необхідно визначити кількість бариту, яку потрібно ввести в оброблений розчин для відновлення його початкової густини.

Розв’язок

Запропоновану задачу розв’язуємо із умови обробки бурового розчину на кінцевий об’єм, який після обробки буде більший, ніж 100 м³. Для розв’язку задачі необхідно вивести робочу формулу на підставі відомих пропорцій (див. розв’язок задачі №1).

Приймемо, що після обробки двома хімічними реагентами об′ єм бурового розчину буде

де − об′ єм 20-ти процентного водного розчину ВЛР

− об′ єм 40-ти процентного водного розчину ФХЛС

Складаємо пропорцію:

− 100% − 100%

m_влр − m₁ m_фхлс − m₂

де m_влр − маса ВЛР, яка необхідна для обробки бурового розчину

m₁ − кількість ВЛР в процентах. m₁=2% згідно умови задачі.

(1)

1. Оскільки обробки ВЛР здійснюється у вигляді водного розчину. Необхідно визначити об′ єм 20-ти процентного водного розчину ВЛР за допомогою такої пропорції

n₁ − 100 л 20-ти процентного водного розчину.

m_влр −

де n₁ − маса сухого ВЛР в 100 л його водного розчину заданої концентрації n₁=20% згідно умови задачі

(3)

Аналогічним чином поступаємо з водним розчином ФХЛС і отримуємо наступну залежність

(3)

n₂ − маса сухого ФХЛС в 100 л його водного розчину заданої концентрації n₁=40%.

Після підстановок отримаємо систему рівнянь

(4)

Після розв′ язку ситеми рівнянь отримаємо робочі формули для визначення і .

(5)

(6)

2. Визначаємо об′ єми водних розчинів ВЛР і ФХЛС

3. Визначаємо густину бурового розчину після обробки його рідкими хімічними реагентами, застосовуючи формулу для визначення густини після змішування компонентів.

де і − відповідно густини 20-ти процентного розчину ВЛР і 40-ка процентного водного розчину ФХЛС

4. Визначаємо кількість бариту, яку необхідно ввести в буровий розчин для відновлення початкової густини 1200 кг/м³

Приймаємо m_бар= 4, 07т. Це займе 10, 7 м³

5. Визначаємо кінцеві об′ єми водних розчинів ВЛР і ФХЛС із врахуванням об′ єму бариту

Виконуємо перевірку розрахунків отриманих результатів, після змішування всіх компонентів густина розчину повинна бути 1200 кг/м³

Запропоновану задачу можна також розв′ язати із умови, що в кінці обробки ми отримаємо вихідний об′ єм розчину 100 м³ густиною 1200кг/м³. В цьому випадку частину бурового розчину перед обробкою необхідно вилучити.

1. Визначаємо об′ єми водних розчинів ВЛР і ФХЛС (див. розв′ язок задачі №1 умова 2).

Таким чином 18, 5 м³ необхідно вилучити із початкового об′ єму бурового розчину, тобто для обробки необхідний об′ єм бурового розчину 82, 5 м³.

2. Визначаємо густину отриманого розчину згідно з п. 3 з попереднього розв’язку неважко здогадатись, що густина буде становити 1176, 5 кг/м³

Отриманий результат повністю співпадає з густиною отриманою при розв′ язку цієї задачі за першою умовою.

3. Визначаєм необхідну кількість обважнювача

Приймаємо m_б=3, 36 т, що займає об′ єм

Таким чином ми додатково повинні вилучити із початкового об′ єму бурового розчину ще 0, 84 м³_.

4. Виконаємо перевірку отриманих результатів