Порядок виконання роботи

1. Визначити параметри вихідного розчину.

2. Відміряти в посудину 1 л вихідного розчину.

3. Зважити необхідну кількість хімічного реагенту, або відміряти необхідний об’єм, якщо реагент використовується у вигляді водного розчину.

4. Ввести приготовлений хімічний реагент у вихідний розчин і інтенсивно перемішати суміш протягом 20 хвилин.

5. Зробити замір параметрів обробленого бурового розчину.

6. Результати замірів занести в таблицю і побудувати на міліметровому папері графічні залежності зміни властивостей розчину від процентного вмісту реагенту.

7. Визначити оптимальний вміст реагенту для оброблювання розчину.

8. Зробити загальні висновки.

Контрольні запитання

1. Як виготовляють КМЦ?

2. Що таке ступінь полімеризації і ступінь заміщення?

3. Як впливає ступінь полімеризації на параметри промивальної рідини?

4. Яке призначення КМЦ та який оптимальний її вміст до прісних і мінералізованих розчинів?

5. Вкажіть переваги та недоліки КМЦ?

6. Які є модифікації КМЦ, та яка відмінність між ними?

7. Які параметри бурового розчину змінюються при обробленні КМЦ?

8. Призначення реагента.

9. Який оптимальний вміст реагента для прісних та мінералізованих розчинів?

10. Яка сумісність даного реагента з іншими при обробці бурових розчинів?

11. Які переваги та недоліки реагента?

12. Технологія обробки бурового розчину хімічними реагентами на основі лігносульфонатів?

13. Які межі термостійкості реагенту?

14. Які типи полімерних розчинів?

15. Які переваги та недоліки полімерних розчинів?

16. Порядок приготування полімерних розчинів з низьким вмістом глинистої фази.

17. Чому при застосуванні полімерних розчинів підвищуються ТЕП.

18. Які застосовують хімреагенти – флокулянти у полімерних розчинах?

19. Чому полімерні розчини мають обмежене застосування?

20. Як визначити вміст бентоніту в полімерному розчині?

Лабораторна робота №4 техніко-технологічні основи приготування та очистки промивальних рідин.

Для приготування бурових розчинів використовують бентонітові, палигорскітові і каолін-гідрослюдисті глинопорошки.

Кількість сухого глинопорошку для приготування заданого об’єму бурового розчину визначають за формулою:

, (4.1)

де , , – відповідно густина глини, бурового розчину, води, кг/м³;

– необхідний об’єм бурового розчину, м³;

– маса сухого глинопорошку, кг.

З врахуванням вологості глинопорошку:

; (4.2)

або

; (4.3)

де п – вологість глинопорошку в долях одиниці: для практичних розрахунків .

Об'єм води для приготування бурового розчину можна визначити за формулою:

, (4.4)

де – об'єм води, м³.

Для перевірки виконання розрахунків часто використовують рівняння:

; (4.5)

; (4.6)

де – об'єм глини, м³.

Густина найбільш розповсюджених глин знаходиться у межах 2500-2700 кг/м³.

Для обважнення бурового розчину використовують карбонатні, залізисті, баритові та свинцеві обважнювачі.

У зв'язку з тим, що карбонати розчинні в кислому середовищі, карбонатні обважнювачі застосовують для підвищення густини розчину при розкритті продуктивних горизонтів. Це дає можливість за допомогою кислотних обробок зменшити шкідливий вплив кольматації продуктивного горизонту твердою фазою бурового розчину. Серед карбонатних обважнювачів відомі: крейда, вапняк. мергель. доломіт, сидерит. Найбільше розповсюдження в практиці буріння має крейда, кг/м³.

Серед залізних обважнювачів відомі: гематит, магнетит, ільменіт. Недолік залізистих обважнювачів – великі абразивні і магнітні властивості. Застосовуються у практиці буріння – гематит (=4150-4400 кг/м³) і магнетит (= 4200-4350 кг/м³). Густина гематиту без домішок 5300 кг/м³, а магнетиту 4900-5200 кг/м³.

Серед баритових обважнювачів розрізняють вологі флотаційні, підсушені флотаційні і модифіковані. Густина баритових обважнювачів коливається від 4000 до 4300 кг/м³. Баритові обважнювачі у порівнянні із залізистними менш абразивні і майже інертні, тому у практиці буріння їх більше застосовують. У зв’язку з тим, що поверхня 4 потаційного бариту покрита флотореагентрм (фенолом), перед введенням в розчин його слід гідролізувати.

Свинцевий обважнювач – галеніт має густину =7400-7600 кг/м³ і застосовується рідко.

Кількість обважнювача, необхідного для обважнення бурового розчину, визначають за формулою:

(4.7)

або

,

де – густина обважнювача і обважненого бурового розчину, кг/м³;

– об’єм бурового розчину, який обважнюється;

– вологість обважнювача в долях одиниці, знаходиться в межах 0,015-0,12.

При п=0 формула для визначення кількості обважнювача буде мати такий вигляд:

(4.8)

Збільшення об’єму бурового розчину ( ) після обваж-нення визначається за формулою:

. (4.9)

Слід мати на увазі, що залежно від якості глинопорошку шляхом змішування води і глини можна отримати буровий розчин з максимальною густиною 1200-1230 кг/м³ зі структурно механічними властивостями в технологічних межах. В практиці буровий розчин готують без. обважнювача до густини 1100-1150 кг/м³.

Формула (4.1) зміниться, якщо розрахувати кількість глини на 1 м³ води, але у цьому випадку ми отримаємо об’єм бурового розчину більший на величину :

. (4.10)

Формула (4.8) також буде іншою, якщо визначати кількість обважнювача із умови отримання після обважнення необхідної кількості обважненого бурового розчину

, (4.11)

де – об’єм обважненого бурового розчину.

Максимальна густина, до якої можна обважнити буровий розчин без хімічної обробки орієнтовно становить . Її значення залежить від обважнюючої здатності обважнювача (ОЗО), основного показника якості будь-якого обважнювача.

ОЗО – максимальна кількість обважнювача. яку можна ввести в буровий розчин для отримання максимальної можливої його густини при структурно механічних властивостях бурового розчину в технологічних межах.