Величина - водовіддача - Технічний словник Том VII
Величина водовіддачі визначається ставленням обсягу вільно стікає води до обсягу всієї породи і виявляється у частках одиниці чи відсотках. Отже, водовіддача дорівнює різниці між повною та неповною вологоємністю. Величина водовіддачі залежить від властивостей глинистого розчину. Величина водовіддачі промивної рідини повинна бути нижчою за ту межу, при якій спостерігається порушення стійкості гірських порід. Так, для буріння в ускладнених умовах (розтину пухких, нестійких порід) та попередження прихватів бурового снаряда водовіддача не повинна перевищувати 5 - 3 см3 за 30 хв. Величина водовіддачі цементного розчину істотно залежить від перепаду тиску та температури. Так, зі зростанням перепаду тиску швидкість водовіддачі збільшується, а при перепаді 30 – 40 МПа процес водовіддачі закінчується орієнтовно протягом 1 – 2 хв. При підвищенні температури від 20 до 250 З швидкість водовіддачі розчину з більшості портландцементів тампонажів також збільшується. Величина водовіддачі цементного розчину істотно залежить від перепаду тиску та температури. Величина водовіддачі глинистого розчину має перевищувати 5 - 10 см3 за 30 хв. Величина високотемпературної водовіддачі бурового розчину, виміряна на приладі УІВ-1 при 150 С, дорівнювала 40 см3, товщина кірки 12 мм, що свідчить про відносно невеликий для таких умов фільтраційної здатності системи та порівняно непоганої кіркоутворюючої здатності. Величину водовіддачі, за потреби, знижують за допомогою УЩР або КССБ. На величину водовіддачі також істотно впливають перепад тиску і величина абсолютного тиску над фільтром і під ним. Очевидно, величина водовіддачі визначається конкретними умовами буріння. Показника миттєвої фільтрації (кількість фільтрату, отриманого за малий відрізок часу, наприклад за 5 - 10 с) прагнуть збільшувати і наближати до значення інтегральної фільтрації. Вважається, що такий підхід до вибору показників фільтрації бурового розчину дає найбільші економічні вигоди, тому що при мінімально ускладненому стволі покращуються умови буріння. Для вимірювання величини водовіддачі за високих температур запропоновано ряд пристроїв та установок: УІВ-1, фільтр-прес конструкції В. С. Баранова, установка Волгоградського НІПІ-нафта та ін. Ці установки застосовуються в окремих науково-дослідних лабораторіях і не знайшли широкого застосування навіть під час проведення наукових досліджень про. Зміна величини водовіддачі бурових розчинів до і після їх прогріву та охолодження вказує лише на наявність незворотних процесів у системі, таких, як деструкція, гідроліз, окислення реагентів та ін. , як пептизація та коагуляція, адсорбція та десорбція, автоклавним методом не фіксуються. Розподіл оборотних і незворотних процесів у такій складній дисперсній системі, якою є буровий розчин, і тим більше визначення кількісних характеристик кожного з цих процесів є дуже складним завданням в основному академічного характеру. При записі величин водовіддачі, (крім статичної при тиску 1 кгс/см2 та нормальній температурі) фіксують віз відмінності від останньої. Потрібно визначити величину водовіддачі водоносних пісків за даними про зимове зниження рівня ґрунтових вод, зафіксоване в вкв. Водоносний горизонт складений дрібнозернистими пісками з коефіцієнтом фільтрації 883 м/добу; водоупор горизонтальний; відстань від вкв. З наведених данихвидно, що величина водовіддачі бурових розчинів, що не містять інгібітори, перевищує 30 см3, у присутності 2% інгібіторів вона зменшується в 4 - 5 разів, причому ефективність дії досліджуваних інгібіторів приблизно однакова.
Зниження механічної швидкості при низьких значеннях величин водовіддачі в даному випадку пояснюється фізико-хімічними особливостями взаємодії фільтрату бурового розчину з породами, що розбурюються, на вибої свердловин. У формулі (IV.99) враховується відмінність у величинах водовіддачі порід ц, які безпосередньо пов'язані з коефіцієнтом фільтрації порід. На стійкість глинистих порід великий вплив має величина водовіддачі промивних рідин, що обумовлює ступінь і глибину їх зволоження. З наведених даних видно, що вплив величини водовіддачі розчину на його інгібуючу здатність найбільше для її нульового значення і поступово зменшується зі зростанням водовіддачі. На всіх стадіях набухання відзначається також негативна адсорбція. Багато дослідників встановлюють пряму залежність прихвату колон труб від величини водовіддачі розчину. Для розчинів, оброблених лигносульфонатами, характерно, що, починаючи з деякої величини подальше підвищення тиску призводить до зниження водовіддачі; пояснюється це здатністю глинистих кірок, утворених з таких розчинів, стискатися переважно порівняно з фільтраційними кірками з інших розчинів. Зростання ступеня стисливості пов'язане з коагулюючою дією лігносульфонатів. Відповідно до зазначеного явища очевидна залежність ступеня стисливості кірок від виду реагенту, яким обробляють розчин. Вплив водовіддачі В на кінетику набухання аргіліту. Таким чином, збільшенням періоду набухання за рахунок регулювання величини водовіддачірозчину можна віддалити момент розміцнення глинистої породи, хоча повністю попередити гідратацію навіть за нульової фільтрації практично неможливо. Графік зміни в часі пластичної міцності тампонажних розчинів з високою водовіддачею при. Тампонажні властивості цієї суміші характеризуються товщиною фільтраційної кірки та величиною водовіддачі. При попаданні суміші високопроникні відкладення товщина кірки визначає здатність ТР ВР утворювати на цих відкладеннях щільну масу, а величина водовіддачі - відносну швидкість її утворення. При випробуваннях буферної рідини з водовіддачею, порівнянної з величиною водовіддачі бурового розчину, підтверджена її ефективність, отримано повніше очищення затрубного простору, покращилася адгезія цементного каменю з колоною обсадної. Дослідження показали, що на кінетику поглинання рідини великий вплив має величина водовіддачі розчину. З підвищенням величини водовіддачі темп набухання збільшується, особливо спочатку (рис. 5.12), поступово наближаючись до значення К2, характерному для води. Вплив водовіддачі різних бурових розчинів на набухання аргіліту. На рис. 5.13 показано зміну кількості поглиненої аргілітом рідини залежно від величини водовіддачі розчину, обробленого найбільш поширеними реагентами: УЩР, КМЦ, КССБ. Наведені дані показують, що незалежно від типу реагенту процес гідратації при нульовій водовіддачі не загальмовується, а значення К2 навіть більше розчинів, оброблених реагентами. Для розчинів, оброблених КМЦ, КССБ та хлор-кальцієвого розчину К2 збільшується в 15 рази при зміні показника водовіддачі від 0 до 5 мл за 30 хв. При подальшому збільшенні водовіддачі К2 практично не змінюється, що, ймовірно, обумовленоприскореною гідратацією у присутності реагентів та електролітів. З цього випливає, що для підвищення періоду набухання та гальмування процесу розміцнення глин величина водовіддачі має бути мінімальною. Алгебраїчна сума елементів балансу - зміна запасів ґрунтових вод контролюється шляхом множення величини водовіддачі порід [л на зміну рівня води & Н, яке спостерігалося за середньою вкв. В той же час ці дослідження показали, що цілеспрямовано змінюючи інгібуючу здатність розчину за допомогою зміни величини водовіддачі, добавок електролітів і реагентів знижувачів водовіддачі, можна прискорювати або уповільнювати процес гідратації глин при взаємодії з буровими розчинами і тим самим змінювати стійкість та час стійкого стану глинистих порід на стінці свердловини