Параметры буровых растворов

Ухудшение реологических параметров бурового раствора приводит к следующим осложнениям.

Повышение К онс и h пл.  больше допустимых значений происходит из-за плохой очистки р-ра, приводит к росту плотности р-ра, ухудшению работы долот, а также повышению структурно-механических свойств.

      Понижение К онс и h пл.  ниже допустимых значений говорит о чрезмерной потере раствором твердой фазы, что может привести к деструкции р-ра, потере очистной способности, увеличению фильтрации.

      Повышение tо ДНС, m эф. и снижение h нелинейного. говорит о чрезмерной насыщенности р-ра реагентами типа КМЦ, попаданий в раствор цемента или солей Са+, Mg+, что может привести к гидроразрыву пласта как во время СПО, так и во время бурения.

      Понижение tо ДНС, m эф. и повышение h нелинейного. относительно допустимых значений говорит о чрезмерном разбавлении водой, отсутствии обработки р-ра реагентами или снижении концентрации высококоллоидных глин в составе твердой фазы.

Регулирование реологических параметров химическими реагентами.

1. Снижение К онс и h пл (PV).

 - мех. очистка

 - разбавление водой

 - обновление р-ра

2. Снижение ДНС (YP), m эф (AV), К онс,

повышение h

обработка понизителями условн. вязкости Т усл. ( НТФ, КССБ, ФХЛС )

3. Повышение ДНС, m эф., К онс,

снижение h

ввод КМЦ,

сухого бентонитового порошка.

4. Повышение К онс и h пл.

 - отключение очистки

 - ввод бентонита

 - ввод NaOH, Na2CO3

Например:

Θ600  = 45

Θ300  = 31                         

                            Θ600                              45

     АV(m эф) =  -----------[мПа*с]   =  -----------= 22,5[мПа*с]  

                                2                                   2                    

    PV (h пл) =  Θ600 – Θ300= 45- 31 = 14 [мПа*с]

   YP (ДНС) =   Θ300- PV = 31 – 14 = 17фунт/100фут; или =17фунт/100фут * 4,79 = 81,43[дПа] 

   КОС= YP (ДНС)[дПа]   /  PV  =  5.81

Замеры параметров буровых растворов

Вязкость:

– Условная вязкость:

 - На «Воронке Марша» ( США ). Состоит из воронки объемом 1500мл со встроенной сеткой и мерной кружкой  на 1000мл с круговой отметкой 1 кварты (946мл). Время истечения 1 кварты пресной воды при 20± 0,5оС  составляет 26± 0,5сек.

-  На вискозиметре ВБР – 1 (Россия) – состоит из воронки объемом 700мл и мерной кружки на 500мл. К воронке прилагается съемная сетка для очистки раствора от шлама. Время истечения 500мл пресной воды при температуре 20± 0,5оС  составляет 15 сек.

   Время истечения раствора из воронки в кружку 500мл (одной кварты) является условной вязкостью.

Замер реологических параметров:

1.   Пластическая модель Бингама.

– АV(m эф)  (кажущаяся вязкость) или (эффективная) 

                                        Θ600

                   АV(m эф) =  -----------[мПа*с]  

                                            2 

 -  PV (h пл)  (пластическая вязкость) 

    PV (h пл) =  Θ600 – Θ300 [мПа*с]

-  YP (t ) (ДНС)

    YP = 2 * Θ300 - Θ600 = 2*( АV- PV) = ( Θ300- PV)*4,79 [дПа] 

Статическое напряжение сдвига  (Gel- 0/10):

 Gel- 0/10 определяется через 10 сек и 10мин на ротационном вискозиметре любой модэли на скорости 3 об/мин, а если ее нет то вручную.

Процедура замера:

1. Перемешайте пробу на высокой скорости в течение 10сек.

2. Переключить скорость на нейтральную, а в электрических двускоростных вискозиметрах – выключить двигатель.

3. Подождите требуемое время (10сек или 10мин) начните медленно вращать ручку, что-бы получит показания на индикаторе. Максимальное отклонение индикатора и есть Gel  в фунт/100фут2.

4. При использовании 6-ти скоростного вискозиметра СНС определяют на скорости 3об/мин.

Примечание:

-  Если после выключения двигателя шкала вискозиметра не возвращается к нулевой отметке, то нужно сделать это путем вращения полого цилиндра против часовой стрелки. Можно полученные показания переводить  в дПа, умножить на коэффициент 4,79, но при этом показания будут не очень точны. Для правильного перевода периодические замеры СНС необходимо делать на приборе СНС-2.

СНС     Gel- 0/10 сек. / 10мин.* 4,79  [дПа]

Водоотдача:

- Для определения показателей фильтрации (водоотдачи)  и коркообразующих свойств бурового раствора используя фильтр пресс. При измерении показателя фильтрации давление в редукторе балона - 0.75Мпа; давление в редукторе прибора-100psi.

Примечание:

При использовании прибора с малым диаметром фильтра по спецификации АНИ площадь фильтрования в камере должна составлять 7,1 дюйма2. Однако есть фильтры площадь фильтрования в которых в два раза меньше – значить результат надо удвоить.