2. Шартты тұтқырлық

Бұрғылау ерітіндісінің тұтқырлығы мүмкіндігінше төмен болу қажет. Бұрғылау ерітіндісінің тұтқырлығы төмендеген сайын бұрғылау процесінің жалпы тиімділігі артатыны белгілі, яғни бұрғылау ерітіндісінің айналуына жұмсалатын энергетикалық шығын азаяды, ұңғы түбінің тазалануы жақсарады, қашауда жоғары гидравликалық қуатты іске асыруға мүмкіндік туады, сақиналы кеңістіктегі қысым шығыны азаяды. Сондықтан да, бұрғылау барысында бұрғылау ерітіндісінің шартты және пластикалық тұтқырлықтарын мүмкіндігінше төмендетуге тырысу қажет.

Шартты тұтқырлықты (Т,с) өлшеу үшін өлшем кружкасы мен воронкадан және қақпақ електен тұратын ВБР-1 вискозиметрі (3-сурет) қолданылады.

3-сурет. Вискозиметр ВБР-1

1-воронка,

2-кружка

Өлшеу реті. Вискозиметрдің дұрыс жұмыс істеу жағдайы тексеріледі. Содан кейін воронканың төменгі түтігін сол қол саусағымен жауып ұстап, елек арқылы воронкаға тексерілетін ерітінді құйылады да (700 см³), түтікті басып тұрған саусақ алынып, бір мезгілде секундомер қосылады. Кружка толған (500 см³) кезде секундомер тоқтатылып, түтік кайта жабылады. Секундомердің көрсетуі ерітінді шартты тұтқырлығын (Т, сек) сипаттайды.

Бұрғылау практикасында тығыздығы 1400 кг/м³ дейінгі бұрғылау ерітінділерінің шартты тұтқырлығы 30 с, ал 1400 жоғары ерітінділер үшін 45 с аспауы қажет.

3. Статикалық ығысу кернеуі

Ұңғыларды бұрғылау кезінде бұрғылау ерітінділерін қолдану, сонымен қатар оларды ірі дисперсиялық материалдармен (барит магнетит) ауырлату жуу сұйығы айналымы тоқтай қалған жағдайларда, бұрғыланылған тау жыныстары бөлшектерін бір орында ұстап тұруға қатысты. Сондықтан бұрғылау ерітінділеріне қойылатын негізгі талаптардың бірі, олардың тыныштықтағы тиксотропиялық беріктік қабілеті.

Бұрғылау ерітінділерінің тиксотропиялық қасиеттерінің көрсеткіші болып, 1 және 10 мин. тыныштықтан кейін өлшенілетін статикалық ығысу кернеуі ( ₁ , ₁₀ ) саналады.

Шектік статикалық ығысу кернеуі (СЫК) деп, ерітіндінің құрылымы бұзылып, оның ағып бастауына әсер ететін ерітіндіге түсірілетін минимальды жанама кернеуді айтады.

Статикалық ығысу кернеуін өлшеуде СНС-2 (4-сурет) және ротационды ВСН-3, (5-сурет) ВСН-2М приборлары қолданылуы мүмкін.

СНС-2 приборының жұмыс істеу принципі ішкі және сыртқы цилиндрлер арасында орналасқан бақылау ортасының ығысу кернеуін өлшеуге негізделген. Ығысу кернеуі қозғалмалы цилиндрдің өз осінде бұралу бұрышы бойынша анықталады.

Жұмысты жүргізу реті. Приборды жұмысқа пайдалану конструкциясы бойынша дайындайды. Тексерілетін бұрғылау ерітіндісінің сынамасын мұқият араластырып, көлемі 120 мл ерітіндіні айналмалы столға орналасқан сыртқы цилиндрге (2) құяды. Ішкі цилиндрді (10) сымға (7) бекітіп, іледі де, сыртқы цилиндр ішіндегі ерітіндіге жоғарғы шетіне дейін ендіреді, ерітінді жетпесе, толтыру қажет. Шкала ″0″-ін көрсету ойығына келтіріп, секундомерді қосады. Бір минут тыныштықтан кейін, секундомерді тоқтатып, электр қозғалтқышты қосады. Ілінбелі цилиндр тоқтағаннан кейін сымның бұралу бұрышын (φ₁) жазып алады. Ерітіндіні араластырып, шкаланы қайтадан ″0″-ге қойып, 10 минут тыныштықта қалдырылады.Содан кейін электр қозғалтқышты қосып, сымның бұралу бұрышын (φ₁₀) жазып алады.

4 – сурет. СНС-2

1– тік бұрышты плита; 2 – сыртқы цилиндр; 3 – электр қозғалтқыш;

4 – кронштейн; 5 – шкалалы диск; 6 – металл түтік; 7– серпінді

сым; 8 – ілгіш; 9 – баған; 10 – ішкі цилиндр; 11 – айналмалы стол

Шектік статикалық ығысу кернеуі (Па) төмендегі формула бойынша анықталады:

Ө_1,10 = А φ_1,10 (6)

А – прибор коэффициенті (сым нөміріне байланысты прибор паспортында беріледі).

5-сурет. ВСН – 3

1– редуктор; 2,4 –- синхронды қозғалтқыш; 3 – редукторды қосу;

5 – муфта; 6 – трансмиссия білігі; 7 - өлшеу шкаласы;

8 – айналдыру басы; 9 – динамометр; 10 – айналдыру басы;

11 – ротор; 12 – ішкі цилиндр; 13 – сауыт; 14 – қозғалмалы

кронштейн; 15 – корпус

ВСН-3 приборының жұмыс істеу принципі СНС-2 приборының жұмыс істеу принципінен ұқсас.

Жұмысты жүргізу реті. Өлшеу алдында таза, құрғақ сауытты бұрғылау ерітіндісімен толтырып, кронштейнге орналастырады да, «сеть» тумблерін қосып, тексерілетін ерітіндіні 600 айн/мин жиілікпен бір минут айналдырады да, тумблерді өшіріп, өшіргіш қосқышын айналу жиілігінің «0,2»-не қояды. Ерітіндіні бір және он минут тыныштықта қалдырғаннан кейін, тумблерді қосып, өлшеу элементінің бұрылу бұрышы бойынша шкала көрсетуінің ерітінді құрылымының бұзылуына сәйкес келетін максимальді мәндерін жазып алады.

Статикалық ығысу кернеуінің шектік мәні (Па) төмендегі формула бойынша есептелінеді

(7)

К – серіппенің 1⁰–қа бұралуына сәйкес келетін статикалық ығысу кернеуінің мәні (ВСН-3 приборының паспортында көрсетілген);

- өлшеу элементінің бұрылу бұрышы, градус.