Лабораторна робота №1
ВИМІРЮВАННЯ ГУСТИНИ БУРОВОГО РОЗЧИНУ, УМОВНОЇ В’ЯЗКОСТІ ТА ГРАНИЧНОГО СТАТИЧНОГО НАПРУЖЕННЯ ЗСУВУ
1.1 Вимірювання густини бурового розчину. Теоретичні відомості
Густина бурового розчину - це маса (т) одиниці його
об’єму (V)
,
[кг / м3]
Густина бурового розчину характеризує його здатність виконувати у свердловині певні гідростатичні та гідродинамічні функції:
– утримувати у змуленому стані і виносити із свердловини частинки вибуреної породи;
– створювати гідростатичний тиск на стінки свердловини з метою попередження нафтогазопроявів і збереження цілісності стінок свердловини;
– зменшувати вагу колони бурильних та обсадних труб;
– сприяти оптимальній роботі породоруйнуючих інструментів.
Залежно від характеру технологічних операцій при бурінні свердловин вимоги до густини є різними.
Так, для забезпечення оптимальної роботи долота, зменшення імовірності поглинання бурового розчину густина його повинна бути мінімальна.
Сучасна технологія буріння свердловин передбачає вибір густини бурового розчину з умови запобігання флюїдо-проявів, осипаннь та обвалювань гірських порід, що розбурю-ються. Для вибору величини густини, визначальними є пластовий тиск флюїдів, тиск поглинання бурових розчинів і тиск гідророзриву гірських порід. Тиск в свердловині повинен бути достатній, щоб запобігти некерованому припливу в неї пластових флюїдів, але не більший за тиск, який спричиняє поглинання бурового розчину чи гідророзрив гірських порід. При бурінні тиск у свердловині контролюється шляхом вимірювання густини бурового розчину.
Розрізняють істинну та уявну густину. Густина бурового розчину без газу називається істинною або дійсною, а густина бурового розчину, який містить газовий компонент – уявною.
Для вимірювання густини бурового розчину використовують переважно ареометри та важільні ваги, рідко пікнометри.
Ареометри. Бурові підприємства споряджені ареометрами АГ-1, АГ-2 і АГ-ЗПП. За своєю конструкцією вони подібні, але прилад АГ-ЗПП має точнішу ціну поділок та шкалу поправок, тому подається будова і робота ареометра АГ-ЗПП. як сучаснішого.
Аерометр АГ-ЗПП (рис.1.1) складається зі стакана 2 постійного об’єму, який заповнюється буровим розчином і прикріплюється до поплавка 3. На поверхні циліндричної частини поплавка 4, герметизованої корком 6, нанесено дві шкали 7 для вимірювання густини в межах 900-1700 і 1600-2400 кг/м3. Другою шкалою користуються при знятому вантажі 1. У випадку застосування мінералізованої води використовується додаткова шкала для врахування похибки.
Прилад зберігають у футлярі-відрі 5, що закривається кришкою 3, якою відбирають пробу бурового розчину. Ціна однієї поділки шкали аерометра 20 кг/м (0,02 г/см3).
Слід зазначити, що на шкалі ареометра нанесені значення питомої ваги в Г/см3. При таких одиницях вимірювання значення питомої ваги і густина бурового розчину співпадають, тобто 1 Г/см3 = 1 г/см3 = 1000 кг/м .
Вимірювання густини Підготування приладу аг-зпп
1. Відкрити кришку футляр-відра і дістати ареометр.
2. Заповнити відро водою.
3. Від’єднати поплавок 3 від стакана 2.
4. Перевірити чистоту стакана і поплавка і при необхідності промити їх водою.
Рисунок 1.1 - Ареометр АГ-ЗПП