Лабораторна робота - Визначення параметрів бурового розчину

1.doc (1 стор.)
Оригінал


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ


Державна освітня установа вищої професійної освіти


«Уфімський державний нафтовий технічний УНІВЕРСИТЕТ»


Кафедра: «Буріння нафтових і газових свердловин»


Лабораторні роботи № 2


Визначення параметрів бурового розчину


Виконала:

Перевірив:


Уфа 2009

Мета роботи: оволодіння методикою вимірювання параметрів бурових розчинів.


I. визначення параметрів бурового розчину


1. Щільність


Щільність бурового розчину, р [г/см3] - відношення маси бурового розчину до його об'єму. Розрізняють уявну і дійсну щільності. Перша характеризує розчин, що містить газоподібну фазу, друга - розчин без газової фази.

Для вимірювання щільності можуть бути використані:

-Ваги важільні - плотномер;

-Ареометр;

-Пікнометр.

Ми в даній роботі користувалися ареометром. При вимірюванні щільності бурового розчину за допомогою ареометра може бути використана як прісна вода, так і мінералізована.



1 - об'ємний грузик; 2 - мірний стакан; 3 - поплавок; 4 - стрижень; 5 - відерце для води; 6 - основна шкала; 7 - кришка відерця


Щільність бурового розчину в разі застосування мінералізованої води обчислюється за формулою


r = rосн + Dr

-Де r - щільність бурового розчину, г/см3;

-Rосн - відлік щільності, зроблений за основною шкалою, г/см3;

-Dr - алгебраїчна величина поправки (відлік щільності, зроблений за поправочний шкалою), г/см3.

Щільність бурового розчину в нашій роботі дорівнює 1,01 г/см3.


2. Умовна в'язкість


Умовна в'язкість УВ, з - величина, обумовлена ​​часом витікання із стандартної воронки певного обсягу бурового розчину. Умовна в'язкість побічно характеризує гідравлічний опір течією, тобто рухливість бурового розчину.

Для вимірювання умовної в'язкості використовується віскозиметр, який складається з мірної гуртки і воронки.


Основні характеристики:

-Постійна віскозиметра (час закінчення 500 см3 води

-При температурі (20 ± 5) ° C, з 15;

-Похибка постійної віскозиметра, з ± 0,5;

-Місткість воронки віскозиметра, см3 700;

-Місткість мірної гуртки, см3 500.

Порядок роботи:

-Промити водою воронку віскозиметра і мірну кружку (при роботі з розчинами на водній основі);

-Закрити отвір трубки пальцем і налити в воронку через сітку випробуваний буровий розчин до переливу;

-Підставити мірну кружку під трубку віскозиметра і, прибравши палець, відкрити отвір трубки, одночасно включивши секундомір;

-В момент заповнення гуртки розчином до країв зупинити секундомір, закрити отвір трубки пальцем і прочитати показання секундоміра;

-Після вимірювання кухоль і воронку вимити.

Умовна в'язкість бурового розчину в нашій роботі дорівнює 24 с.


3. Показник фільтрації


Показник фільтрації φ, см3 - величина, обумовлена ​​обсягом дисперсійного середовища, відфільтрованої за певний час при пропущенні бурового розчину через паперовий фільтр обмеженій площі. Показник фільтрації побічно характеризує здатність бурового розчину відфільтровують через стінки стовбура свердловини.

Для вимірювання показника фільтрації можуть бути використані:

-Фільтр-прес ФЛР-1 (рис. 7);

-Прилад ВМ-6 (рис. 8);

-Прилад ВГ-1М.

Принцип роботи цих приладів основам на здатності дисперсійного середовища відфільтровують під тиском з бурового розчину.

У даній лабораторній роботі ми користувалися фільтраційним приладом ВМ-6 (рис.)




1 - плита з кронштейном; 2 - гвинт, 3 - клапан; 4 - піддон; 5 - металеві грати; 6 - фільтраційний стакан; 7 - спускна голка; 8 - напірний циліндр; 9 - плунжер; 10 - втулка


Порядок роботи:

-Змочити гурток фільтрувального паперу водою (при роботі з розчинами на водній основі) і покласти його на решітку 5, яку вставити в нижню частину фільтраційного склянки 6 папером усередину; на решітку покласти клапан 3 з гумовою прокладкою і навернути піддон 4; зібраний склянку вставити в кронштейн, клапан туго загорнути гвинтом 2;

-Залити підготовлений буровий розчин в стакан на 3-4 мм нижче краю;

-Навернути напірний циліндр 9 із закритим голчастим клапаном 7 на склянку, зверху налити машинне масло;

-Вставити плунжер в циліндр і, прочинивши опускні голку, легким обертанням підвести нульове ділення на шкалі до отсчетной ризик на втулці циліндра;

-Закрити спускний голчастий клапан, а клапан з гумовою прокладкою відкрити, одночасно пустити в хід секундомір;

-Через 30 хв зробити відлік за шкалою (очей повинен перебувати на рівні отсчетной ризики); при відкритті клапана з гумовою прокладкою може відбутися різке опускання вантажу на певну величину, т.зв. «Стрибок»,-значення «стрибка» необхідно відраховувати з отриманого за шкалою значення показника фільтрації;

-Після закінчення виміру відкрити опускні голку, випустити масло і занепалий плунжер вийняти з циліндра; голчастий клапан закрити, циліндр відвернути, масло злити в балон, розчин вилити, відгвинтити піддон, вимити прилад, насухо витерти його і зібрати для наступного заміру.

Показник фільтрації бурового розчину в нашій роботі дорівнює:


t

5

10

15

20

25

30

v

7

11

14

17

19

21



4. Пластична (структурна) в'язкість


Пластична в'язкість h, Па × с - умовна величина, що показує частку ефективної в'язкості, яка виникає внаслідок структуроутворення в потоці бурового розчину.

Для його виміру використовується ротаційний віскозиметр ВСН-3.

Порядок роботи:

-Перемішати буровий розчин при частоті обертання зовнішнього циліндра 600 хв-1, потім зняти стійкі свідчення кутів закручування за шкалою приладу при 600 і 300 хв-1;

-По значення двох точок визначають пластичну в'язкість за формулою:





У нашому випадку пластична в'язкість дорівнює 2,52 Па × с, тому n1 = 300, φ1 = 27;

n2 = 600, φ2 = 32.


5. Динамічного напруження зсуву (ДНС)


Динамічне напруження зсуву, tо, ðПа - величина, побічно характеризує міцнісні опір бурового розчину течією.

Для його виміру використовується ротаційний віскозиметр ВСН-3.

Порядок роботи:

-Перемішати буровий розчин при частоті обертання зовнішнього циліндра 600 хв-1, потім зняти стійкі свідчення кутів закручування за шкалою приладу при 600 і 300 хв-1;

ДНС визначають за формулою:





У даній роботі ДНС дорівнює 33,2 ðПа


6. Статичну напругу зсуву


Статичну напругу зсуву (СНР) Θ, Па - величина, обумовлена ​​мінімальним дотичним напруженням зсуву, при якому починається руйнування структури спочиваючому буровому розчині. СНР характеризує міцність тиксотропної структури та інтенсивність зміцнення в часі.

Для вимірювання СНС можуть бути використані:

-Прилад СНС-3 (рис. 3);

-Ротаційний віскозиметр ВСН-3


Прилад СНС-2



1 - плита-основа; 2 - зовнішній циліндр; 3 - кронштейн; 4 - диск зі шкалою; 5-трубка; 6 - пружна нитка; 7 - підвіска; 8 - стійка; 9 - підвісний циліндр; 10 - обертовий столик; 11 - регулювальний гвинт; 12 - електродвигун


Прилад ВСН-3




1 - телескопічний столик; 2 - стакан; 3 - зовнішній циліндр (ротор); 4 - внутрішній циліндр; 5 - оглядове скло; 6 - шкала; 7 - пружина; 8 - двигуни (ДСД-2, ДСГ-1); 9 - корпус; 10 - вимикач; 11 - перемикач швидкостей


Принцип роботи цих приладів заснований на вимірюванні зсувних напруг у контрольованому середовищі, розташованої між співвісними циліндрами. Мірою зсувних напруг є кут повороту підвісної циліндра навколо своєї осі.


Порядок роботи:

-Помістити підвісний циліндр 9 під зовнішній циліндр 2 і підвісити нитку 6 на пробку;

-Ретельно перемішати пробу бурового розчину;

- Обертовому столику 10 зовнішній циліндр, підвісний циліндр при цьому повинен бути занурений у розчин точно до верхнього краю;

-Швидко встановити «0» шкали 4 проти ризики покажчика і пустити секундомір;

-Через 1 хв зупинити секундомір і включити електродвигун приладу 12;

-Після зупинки підвісної циліндра зробити відлік кута закручування нитки;

-Встановити шкалу в нульове положення, залишити розчин у стані спокою на 10 хв, потім знову увімкнути котел і заміряти максимальний кут закручування нитки.


Статичну напругу розраховується за формулою:

q1, 10 = А × j1, 10,

-Q1, 10 - статичну напругу зсуву через 1 хв і через 10 хв, Па (мг/см2);


-А - коефіцієнт приладу, на якому проводяться вимірювання (дається в паспорті приладу);

-J1, 10 - кут закручування, виміряний після 1 хв і 10 хв спокою, град.


7. Водневий показник


Водневий показник рН характеризує активність або концентрацію іонів водню в буровому розчині.

Для вимірювання водневого показника можуть бути використані:

-Індикаторний папір;

-Лабораторний рН-метр-мілівольтметр рН-121.

Ми визначили водневий показник за допомогою індикаторного паперу.

Сухість роботи з індикаторною папером полягає в порівнянні кольору індикаторного паперу, змоченою буровим розчином, з еталоном і визначенні рН бурового розчину.

У нашій роботі середу - слаболужна.


8. Товщина фільтраційної кірки


Товщина фільтраційної кірки δ вимірюється лінійкою в мм.

Порядок роботи:

-Після визначення показника фільтрації вийняти з приладу фільтр з кіркою, змити з неї верхню рихлу частина слабким струменем води і помістити кірку на рівну пластинку;

-Виміряти лінійкою товщину фільтраційної кірки.


δ = 3

δ = 2

δ = 3


Висновок: отже, ми вивчили пристрої приладів та методики вимірювання параметрів бурового розчину, а так само провели практичний вимір цих параметрів.
Навчальний матеріал
© uadoc.zavantag.com
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації