Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает в себя эксикатор, ареометр, вискозиметр, прибор для измерения водоотдачи, прибор для измерения статического напряжения сдвига, мерный цилиндр, настольные весы.

Порядок выполнения работы

Перемешайте исходный не обработанный химическими реагентами глинистый раствор и замерьте его основные параметры: плотность, вязкость, водоотдачу, СНС за 1 мин, СНС за 10 мин.

Затем налейте в эксикатор 1200 см3 глинистого раствора и обработайте его одним из реагентов регуляторов структурно-механических свойств.

Зная процент добавки химического реагента, подсчитайте количество реагента, которое необходимо ввести в раствор.

Подсчитанный объем реагента замерьте посредством специального мерного цилиндра (если химический реагент в жидком виде )или взвесьте на весах (если реагент в сухом виде) и введите в отобранную пробу раствора. Реагент вводите постепенно небольшими порциями, постоянно перемешивая раствор. После этого глинистый раствор тщательно перемешайте и замерьте его основные параметры: плотность, вязкость, водоотдачу, СНС за 1 мин, СНС за 10 мин.

После выполнения первичной обработки проведите вторую и третью обработки раствора химическим реагентом.

Все химобработки проводите на одном растворе, при этом процент обработки доводите до нужной величины с учетом ранее добавленного количества реагента. Необходимо учитывать, что после каждой обработки объем раствора уменьшается на 120 см3 (объем раствора, который после измерения водоотдачи выливают, т.к. он перемешивается с маслом).

Замерьте основные параметры глинистого раствора после каждой химической обработки. Результаты опытов занесите в таблицу.

Название, количество реагента, %	Параметры глинистого раствора
	плотность ρ, кг/м3	вязкость Т,с	водоотдача В, см3	СНС ϴ1, Па	СНС ϴ10, Па

По данным опытов постройте график изменения параметров глинистого раствора в зависимости от процента добавки химического реагента.

График позволяет определить характер изменения параметров бурового раствора в зависимости от количества введенного химического реагента, его эффективность и оптимальные добавки реагента для получения необходимых свойств промывочной жидкости.

Содержание отчета

1. Результаты измерений, сведенные в таблицу.

2. График, построенный по данным опытов.

3. Вывод о влиянии используемого химического реагента на параметры глинистого раствора.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение реагентов электролитов.

2. Какие реагенты относятся к реагентам-структурообразователям?

3. Назовите реагенты, связывающие ионы кальция.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ СРЕДЫ НА КАЧЕСТВО БУРОВОГО РАСТВОРА

Цель работы

Цель работы - научиться выбирать рациональные рецептуры химической обработки бурового раствора, который утратил свои свойства в результате агрессивного воздействия минерализованной среды.

В процессе бурения в условиях минерализации глинистый раствор может коагулировать. Коагуляция - это нарушение агрегативной устойчивости дисперсной системы за счет слипания частиц под действием молекулярных сил притяжения. В результате слипания частиц образуются крупные агрегаты, которые седиментационно неустойчивы и могут выпадать в осадок. В промывочных жидкостях, представляющих собой, как правило, концентрированные структурированные системы, разделение фаз визуально не всегда заметно. Поэтому о коагуляционных процессах в них судят по изменению свойств, измеряемых приборами.

В промывочных жидкостях в образовании и развитии пространственной структуры участвуют агрегаты, возникшие при коагуляции на стадии, когда частицы хотя и укрупняются, но осадок еще не образуется. Углубление коагуляции приводит к разрыву сплошности структуры, в результате чего система теряет кинетическую устойчивость. Углублению коагуляции дисперсных частиц способствует действие на буровой раствор тепла и холода, электрического и магнитного полей, механических сил и химических агентов. Наиболее сильное влияние на коагуляцию буровых промывочных жидкостей оказывают электролиты. К ним относятся растворы солей, кислот, пластовая вода.

Восстановление свойств бурового раствора (стабилизация) достигается обработкой его химическими реагентами. Реагенты создают адсорбционно-гидратные слои на поверхности частиц и служат структурно-механическим барьером, препятствующим слипанию частиц.

Процесс стабилизации сопровождается пептизацией, т. е. разъединением агрегатов частичек твердой фазы на более мелкие. В результате этого снижается водоотдача, повышается плотность и прочность фильтрационной глинистой корки, увеличивается стабильность раствора.

В некоторых случаях применение одного какого-либо реагента не приводит к улучшению качества бурового раствора, при этом используют комбинированную обработку химическими реагентами.