![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Плотности
Плотность промывочной жидкости это масса единицы объема, кг/м3. При бурении скважин непременным условием предупреждения водопроявлений, обвалов стенок скважин и связанных с ними осложнений является регулирование гидростатистического давления столба бурового раствора в зависимости от давления водоносных пластов и порового давления глинистых пород. В зонах аномально высоких пластовых давлений, зонах неустойчивых горных пород, чтобы не допустить водопроявлений и обвалов, необходимо поддерживать плотность раствора, при которой давление на стенки скважины было бы несколько больше пластового давления флюида. С другой стороны повышенное давление жилкости способно вызвать гидравлический разрыв пластов, что может повлечь потери промывочной жидкости и другие последствия. Кроме того повышенная плотность бурового раствора резко понижает механическую скорость бурения;
где Плотность раствора повышают путем увеличения концентрацию глины или ввода специатьных утяжелителей. Буровые растворы, приготовленные на основе бентонитовых глин, имеют невысокую плотность 1050- 1080 кг/ Основной показатель качества утяжелителя - утяжеляющая способность, которую определяют по плотности раствора после введения 300 % утяжелителя (по массе к исходному раствору) при создании раствора с условной вязкостью 60 с и водоотдачей 5-6 Утяжеляющая способность утяжелителя зависит от его плотности, дисперсности, гидрофильности и химического состава. Высокая степень дисперсности утяжелителя способствует повышению вязкости, а вязкость не позволяет повышать концентрацию утяжелителя и плотность раствора. Низкая степень дисперсности утяжелителя снижает седиментационную устойчивость. В зависимости от минерального состава утяжелители делят на 4 группы: карбонатные (мергель, ρ =2650 кг/м3, известняк и мел ρ =2700 кг/м, доломиты ρ =2900 кг/м3, сидерит р =3900 кг/м3), баритовые (баритовые концентраты производства обогатительной фабрики цветной металлургии: КБ-1, КБ-2, КБ-3, КБ-4, КБ-5, плотностью 4050-4250 кг/ м3), железистые (гематит р=5300 кг/ м3, магнетит р =4900-5200 кг/м3, ильменит р =4790 кг/м). Железистые утяжелители вследствии их абразивности применяют редко. При добавках галенита получают буровые растворы плотностью более 3000 кг/м''. Дня промывки скважин в устойчивых горных породах особенно в трещиноватых зонах с целью повышения механической скорости бурения и снижения поглощения плотность промывочнойжидкости понижают (чаще сего за счет аэрации). Аэрация позволяет уменьшить плотность любых промывочных жидкостей в широких пределах. При этом возрастает вязкость раствора при концентрации воздуха С=0-54% она равна
где При концентрации воздуха С=54-96%
Плотность аэрированной жидкости определяется по формуле
где Гидростатистическое давление аэрированной жидкости р на глубине h –при статистических условиях определяют из соотношения
p=
Для придания промывочнойжидкости закупоривающей способности в неё вводят наполнители. Для надежного закупоривания трещин размеры частиц наполнителя должны быть в 2 раза меньше раскрытия трещин. Для аэрации промывочной жидкости применяют специальные аэраторы, а для стабилизации аэрированных растворов - пенообразователи. Плотность бурового раствора определяют с помощью аэрометра АБР-1, состоящего из поплавка со стаканом и съемным грузом и ведерка. Перед измерением плотность раствора проверяют правильность показаний аэрометра. Для этого в стакан поплавка наливают пресную воду. Подсоединяют его к поплавку и опускают вместе с поплавком в ведерко с водой. Если по шкапе 0, 8-1, 7 уровень воды окажется выше или ниже деления 1, 0, нужно определить причину (наличие засохшей глины в стакане, его деформацию, попадание воды в поплавок) и устранить её. При невозможности такой процедуры по поправочной шкале определить поправку. После определения поправки стакан заполняют исследуемым раствором и отпускают его вместе с поплавком в ведерко с водой, по шкале 1, 6-2, 6 определяют плотность раствора; к этому показанию добавляют величину поправки. Если поплавок не погружается в воду, к стакану подсоединяют груз и отсчет ведется по шкале 0, 8-1, 7.
Рис. 1.19. Рычажные весы-плотномер ВРП-1
Рис. 1.20. Ареометр АГ-ЗПП
Для измерения плотности могут быть использованы также рычажные весы - плотномер ВРП-1 (рис 1.19). Плотномер состоит из стойки и рычага со стаканом. На рычаге имеются две призмы с помощью которых рычаг устанавливают на стойке, и две шкалы, соответствующие этим призмам. Для определения плотности стакан заполняют раствором до отверстия и закрывают крышкой, рычаг устанавливают на правую призму, с помощью подвижного груза стакан с раствором уравновешивают и показания снимают по нижней шкале.Для более точного измерения плотности раствора используют пикнометр представляющий собой стеклянный сосуд с притертой пробкой. ………………………… Для определения плотности раствора вначале взевшивают пой пикнометр Плотность бурового раствора рассчитывают по формуле
ρ = где V – объем пиктометра Содержание абразивных частиц в буровых растворах. Прибор. Содержание в буровом растворе абразивных частиц принято оценивать их объемной концентрацией, выраженной в процентах. Параметры, используемые для количественного определения его содержания абразивных частиц, получили название – содержание “песка” и “отмытого песка”. Для измерения содержания песка в промывочной жидкости используют металлический отстойник ОМ-2 (рис 1.21) который представляет собой металлический сосуд, соединенный в нижней части со стеклянной градуированной береткой. Прибор снабжен крышкой-колпачком, емкостью 50 1.Ополоснуть отстойник, чтобы в пробирке не оставалось осадка от предыдущего замера. 2.Заполнить отстойник до половины водой. 3.Предварительно перемешать глинистый раствор и с помощью колпачка-крышки отмерить 50 4.Долить воды в отстойник до бокового отверстия. 5.Закрыть отстойник крышкой. Придерживая крышку рукой и закрыв боковое отверстие пальцем, встряхивать содержимое в течении 30 секунд; держать при этом отстойник в горизонтальном положении. 6. Поврнуть оттойник стеклянной бюреткой вниз, встряхнуть его несколько раз с целью удаления воздуха из пробирки и оставить в вертикальном положении в покое на 1 минуту. 7.По истечении одной минуты определить по делениям объем осадка П = 2
Под содержанием отмытого песка понимается концентрация в буровом растворе только частиц песка в выбуренной породе. После измерения содержания песка содержимое отстойника ОМ-2 взбалтывают и отстойник оставляют в покое в течение 1 мин. По истечении времени жидкость из отстойника осторожно сливают. Оставшийся в отстойнике осадок смывают водой в фарфоровую ступку и отстаивают его в течении 2-3 мин. Жидкость сливают. Оставшийся в ступке осадок растирают резином пестиком, после чего в ступку доливают воду и смешивают с осадком. Содержимое ступки отстаивают, мутную воду сливают и вновь производят растирание осадка. Операция повторяется до тех пор, пока не будет удалена вся глина, о чем будет свидетельствовать отсутствие мути в воде. Отмытый осадок переносят в отстойник ОМ-2, где определяют его объем
|