Питома вага та щільність бурового розчину - Сторінка 17
ПРИДІЛЬНА ВАГА І ЩІЛЬНІСТЬБУРОВОГО РОЗЧИНУ
Питома вага - вага 1 см 3 промивної рідини - позначаєтьсяY і виражається в г/см 3 . Під щільністю розуміють величину, яка визначається ставленням маси тіла до його об'єму. Позначається вонаr і виявляється у г/см 3 .
Питома вага характеризує здатність промивної рідини здійснювати в свердловині гідродинамічні та гідростатичні функції:
1) утримувати у зваженому стані та виносити зі свердловини частинки породи найбільшого розміру;
2) створювати гідростатичний тиск на стінки свердловини, розрахований, виходячи з необхідності запобігання надходженню в стовбур свердловини нафти, газу або води із пласта та збереження цілісності стінок свердловини;
3) забезпечувати зниження ваги колони бурильних та обсадних труб, у зв'язку з чим зменшується навантаження на талеву бурову систему.
Щільність промивної рідини, що містить газ, називають уявною, а щільність рідини, що не містить газу, істинною. Процес вимірювання густини грунтується на визначенні гідростатичного тиску на дно вимірювального судини. Перед вимірюванням рідину для промивання пропускають через сітку віскозиметра ВБР-1.
Вимірювання щільності на важелях.
Ваги складаються з важеля, з мірною склянкою для бурового розчину. Рідина при вимірі врівноважується двигуном. Важіль забезпечений двома призмами. При встановленні призми в гніздо, яке знаходиться у верхній частині стійки, з рівнем, вимірюють щільність в межах 1,5 - 2,4 г/см 3 , а при встановленні призми 5 - в межах 0,9 - 1,6 г/см 3 .
Перед виміром ваги встановлюють горизонтально за рівнем. Знімають важіль та кришку. Мірну склянку заповнюють до країв рідиною для промивання, закривають її кришкою,змивають водою надлишок промивної рідини, видавлений на стінки склянки, і встановлюють важіль на стійці. Переміщаючи двигун, врівноважують важіль і відраховують величину щільності за збігом ризику на двигуні з розподілом на відповідній шкалі. Якщо врівноважування не вдається, встановлюють важіль на іншу призму і врівноважують. Для перевірки приладу посудину заповнюють прісною водою при температурі 20±50С. У разі більшого відхилення прилад необхідно відправити до майстерні.
Визначення густини ареометром поплавкового типу
Прилад АБР-1. В комплект входить власне ареометр і подовжений металевий футляр у вигляді цебра з кришкою, що служить пробовідбірником для розчину.
Прилад складається з мірної склянки, денця, поплавця, стрижня та знімного калібрувального вантажу. Мірна склянка має дві порожнини: одну для проби заміряного розчину, іншу - компенсаційну. У компенсаційну камеру поміщається баласт, необхідний для стійкості зануреного у воду приладу, і компенсаційний вантаж для тарування, що є звичайним чавунним дріб.
Поплавець перекривається денцем, яке, з одного боку, забезпечує герметичність камери поплавця, а з іншого - постійний об'єм розчину в мірній склянці.
Стрижень є алюмінієвою трубкою з нанесеними на ній шкалами (одна основна, друга поправна, за якою визначають поправку у разі застосування мінералізованої води). Трубка закривається зверху поліетиленовою пробкою на різьбленні.
Знімний вантаж, що забезпечує два діапазони вимірювання, є сталевою арматурою, залитою зовні поліетиленовою оболонкою.
Технічна характеристика АБР-1:
Межі вимірювання, г/см 3 :
з калібрувальним вантажем ………………………………… 0,9 - 1,7
без калібрувального вантажу ……………………………….. 1,6 - 2,4
Похибка виміру, г/см 3 ……………………………….. 0,02
Об'єм проби розчину, см 3 …………………………………… 78,5
Порядок вимірювання.
Перед використанням перевіряють ареометр. Для цього мірну склянку заповнюють водою, залитою у відро, і вимірюють її щільність, беруть відлік за поправочною шкалою. Розподіл на поправній шкалі, до якого поринув ареометр, покаже алгебраїчну величину поправки, яку слід додавати до показань, отриманих при основному вимірі.
При вимірі поплавок знімають зі склянки, наповнюють останній рідиною, знову приєднують поплавок, обмивають зовні, і ареометр у вертикальному положенні опускають у футляр, наповнений чистою прісною водою. Відлік густини ведуть за основною шкалою. При надітомому калібрувальному вантажі відлік знімається за лівою шкалою з оцифровкою від 800 до 1700 г/см 3 . Якщо при надітомому калібрувальному вантажі ареометр зануриться так, що шкала виявиться під рівнем води у відрі, слід зняти вантаж і відлік вести по правій основній шкалі з оцифровкою від 1700 до 2600 г/см 3 .
Стабільність та добовий відстій
Показник стабільностіС вимірюється за допомогою приладу ЦС-2, що є металевим циліндром об'ємом 800 см 3 зі зливним отвором у середині. При вимірі отвір перекривають гумовою пробкою, циліндр заливають розчином, що випробовується, закривають склом і залишають у спокої на 24 ч. Після закінчення цього терміну отвір відкривають і верхню половину розчину зливають вокрему ємність. Ареометром визначають щільність верхньої та нижньої частин розчину. За міру стабільності приймають різницю густин розчину в нижній і верхній частинах циліндра.
Чим менше значенняС, тим стабільність розчину вища.
Добовий відстій вимірюють за допомогою скляного мірного циліндра об'ємом 100 см 3 позначають буквою0.
Випробовувану рідину обережно наливають у мірний циліндр до позначки 100 см 3 закривають склом і залишають у спокої на 24 год, після чого візуально визначають величину шару прозорої води, що виділилася у верхній частині циліндра. Відстій виражають у відсотках рідини, що виділилася від обсягу проби. Чим менший добовий відстій, тим стійкіша, стабільніша промивна рідина.
Ці параметри слід вимірювати при температурах, що відповідають температурі розчину у свердловині.
Стабільним вважається розчин, у якогоС = 0,02-0,03 г/см 3 ,0 = 3-4%.