тапсырма

Бұрғылау ерітінділерінің сүзілу көрсеткіші мен тұрақтылығын өлшеу

Сүзілу көрсеткіші

Сүзілу деп бұрғылау ерітіндісінің артық қысым әсерінен кеуек өткізгіш тау жыныстарына сұйық фазаларды өткізу қабілетін айтады. Сүзілу көрсеткіші (Ф) немесе су бергіштік қасиеті (В) ретінде артық қысым (0,1 МПа ВМ-6 приборы үшін, ФЛР-1 үшін 0,7 МПа) әсерінен стандартты сүзгі қағаздан 30 минут аралығында сүзіліп өткен сұйық көлемі алынады. Сүзілу көрсеткішінің өлшем бірлігі см³ /30 мин.

Сүзілу көрсеткішін анықтау үщін сүзгі – пресс ФЛР-1 (6-сурет), ВМ-6 (7-сурет) приборы, сонымен қатар жоғары температурада УИВ-2 приборы қолданылады.

6-сурет. Сүзгі – пресс

1 – сауыт; 2 – өткізу клапаны; 3 – винт; 4 – редуктор

5 – баллон

ФЛР-1-ің жұмыс істеу принципі қысым әсерінен ерітінді құрамынан дисмперстік ортаны сүзіп шығару қабілетіне негізделген.

Жұмысты жүргізу реті. Сауытты (1) шығарып алып, қақпағын бұрап ашып, сумен шайып кептіреді, сүзгі қағазды сулап, артық суды құрғақ сүзгі қағазбен кетіреді. Редуктор (4) винтін (3) толық бұрап ашып, өткізу клапанын (2) тірелгенге дейін бұрап қатайтады. Сауытқа бұрғылау ерітіндісін құйып, бобышканы 90⁰ бұру арқылы орнына орналастырады. Сауыттың астына сүзілу қарқынына байланысты 10 немесе 50 ·10^-3 м³ сүзінді өлшенетін, өлшеу цилиндрі қойылады.

Баллон (5) винтелін ашып, редуктордың (4) реттеу винтін сағат тілі бойынща бұрай отырып, редуктордың шыға берісінде 0,7 МПа қысымға қояды. Өткізу клапанының винтін 3,5 айналымға ашып, секундомерді қосады. 30 минуттан кейін клапанның винтін тірелгенше бұрап жауып, секундомерді тоқтатады да, баллон винтелі жабылады. Сауыт алынып, қақпағы ашылып, тығыздауыш сақина алынып, ерітінді құйылып тасталады. Сауыт, қақпағы, тығыздауыш сақина жуылып, кептіріледі.

Сүзілу көрсеткіші төмендегідей анықталады (10^-3 м³)

Ф = 2 Q_ф (8)

2 – диаметрі 75 ·10^-3 мм стандартты сүзгі ауданының сүзгі-пресстің сүзу ауданына қатынасы.

ВМ-6 приборында жұмыс істеу принципі қысым әсерінен сұйықтың ерітінді құрамынан сүзгі қағаздан сүзіліп өту қабілетіне негізделген.

7 – сурет. ВМ-6

1 – төлке; 2 – цилиндр; 3 – плунжер; 4 – сауыт; 5 – түбі;

6 – резеңке сақина; 7 – резеңке тығын; 8 – вентиль.

Жұмысты жүргізу реті. Приборды жұмысқа дайындау үшін сүзгі қағазды сулап, сүзгі сауыт түбіне (5) орналастырады. Сүзгі қағаз бетіне резеңке сақинаны орналастырып, сауыт түбін сүзгі сауытқа бұрап жалғайды. Жиналған сауытқа тексерілетін ерітіндіні сауыттың жоғарғы шетіне 3-4 мм жеткізбей құяды да, қысым цилиндрін (2) сауыттың жоғарғы шетіне бұрап жалғайды. Ондағы винтельді жауып, цилиндр ішіне машина майын құяды. Плунжерді (3) цилиндр (2) ішіне салып, шығару вентилін (8) ашу арқылы плунжер шкаласындағы нөлді, цилиндр төлкедегі өлшеу кертігіне келтіріп жабады. Резеңке тығынды ашқан бойда секундомерді қосады. 30 минуттан кейін плунжердағы шкала бойынша сүзілу көрсеткішін жазып алады. Өлшеп болғаннан кейін шығару вентилін ашып, майды құйып алады да, плунжерді цилиндрден шығарып алады. Цилиндрді сауыттан бұрап ашып, сауыттағы ерітіндіні төгіп тастайды. Сауыттың түбін бұрап ашып, сүзгі қағаз бетіндегі ерітіндіні сумен шайып, қабыршық қалыңдығын (к, мм) сызғыш немесе Вика приборымен өлшейді.

Тұрақтылық және тәуліктік тұнба

Тұрақтылық (С) бұрғылау ерітінділерінің жалпы күйін сонымен қатар олардың тығыздығын сақтау қабілетін сипаттайды. Тәуліктік тұнба деп ерітінді құрамынан бір тәулік тыныштықта бөлініп шыққан су көлемін айтады. Ол жалпы көлем процентімен сипатталады.

Ерітінді тұрақтылығын анықтауда ЦС-2 цилиндрі (8-сурет), ал тәуліктік тұнбаны анықтауда шыны өлшеу цилиндрі қолданылады.

8-сурет. ЦС-2

1 – резеңке тығын; 2 – тұтқа

Жұмыс жүргізу реті. Мұқият араластырылған ерітіндіні цилиндр ішіне толтырып, тыныштықта қалдырады. 24 сағаттан кейін резеңке тығынды (1) ашып, цилиндр ішіндегі тығыннан жоғарғы ерітіндіні құйып алып, мұқият араластырып ареометрмен тығыздығын анықтайды. Цилиндр тығынын жауып, қалған ерітіндіні араластырып, оның тығыздығын анықтайды.

Ерітінді тұрақтылық көрсеткіші төмендегідей анықталады:

С = (9)

Өлшеу цилиндрінің көлемі 100·10^-6 м³. Мұқият араластырылған ерітіндіні цилиндрге (100 бөлімге дейін) толтырып, бір тәулік тыныштықта қалдырады. 24 сағаттан кейін цилиндр шкаласы бойынша бөлінген су (v_с) мен ерітінді бөліну орнын белгілейді. Цилиндрді жуып, кептіреді. Тәуліктік тұнба (%) төмендегідей анықталады:

С₀ = 100 – V_е (10)

100 – өлшеуіш цилиндр көлемі;

V_е – бөлінген судан төменгі ерітінді көлемі.

3.3.Бұрғылау ерітіндісін ластаушы қоспаларды анықтау

Бұрғылау ерітіндісіндегі құм құрамы

Процентпен өлшенген ерітінді құрамындағы құм (П), саз балшық пен бұрғыланылған тау жыныстарынан қосылатын ірі дисперсиалық бөлшектермен бұрғылау ерітіндісінің ластану дәрежесін көрсетеді. Құм құрамының көбеюі бұрғылау аспаптары мен қондырғылардың тозуын жоғарылатады. Тазарту жүйесінің басындағы және соңындағы ерітінді құрамындағы құм мөлшері бойынша ерітіндінің бұрғыланған тау жыныстарынан тазару тиімділігіне баға беруге болады.

Ерітінді құрамындағы құм мөлшерін ОМ-2 тұндырмасымен (9-сурет) анықтауға болады.

9 – сурет. ОМ-2

1 – қақпақ; 2 – цилиндр ыдыс; 3 – шыны бюретка

Жұмысты жүргізу реті. Құм мөлшерін анықтау үшін тұндырғышты жуып сүртіп, қақпағын алып, онымен толтырып ерітінді алып, тұндырғыш ішіне құяды. Қақпақта қалған ерітіндіге су араластырып, тұндырғышқа құяды. Тұндырғышты тіке ұстап тұрып, бүйіріндегі тесікке дейін толтыра су құяды да, қақпақты жауып, тесікті саусақпен басып тұрып, тұндырғышты горизонтал ұстап, тұндырғыш ішіндегі сұйықты мұқият араластырады. Содан кейін тұндырғышты тіке ұстап бір минуттай ұстап тұру керек те шыны бюретка көрсетуін (v) тұнған құм бойынша жазып алады. Құм мөлшерін анықтайды

П = 2∙V (11)

V – тұнбаның жалпы көлемі

Газ мөлшері

Бұрғылау ерітінділері құрамындағы газ мөлшерін ВГ-1, ПГР-1 приборларының көмегімен анықтауға болады. ПГР-1 приборы (10-сурет) тұрықтан (3), бұрғылау сұйығы құйылатын сауыттан (6) тұрады. Маховикті (2) сағат тіліне кері айналдыру арқылы артық қысым түсіріледі, ол манометр (4) арқылы қадағаланады; резеңке бөлгіш (5) артық қысым әсерінен ерітіндіні сығады. Газ мөлшері шкала (1) бойынша алынады. Прибор сауытына (6) толтырылып бұрғылау ерітіндісі құйылады да, маховикті сағат тіліне кері бұрай отырып, прибор тұрқына жалғайды, манометр көрсетуін бақылай отырып, артық қысым 0,3 МПа жеткенде тоқтатады. Қысымды түсіріп, маховикті сағат тілі бағытымен бұрай отырып, кранды прибор тұрқынан босатады да, ерітіндіні төгеді.

10-сурет. ПГР-1

1 – шкала; 2 – маховик; 3 – тұрық; 4 – манометр; 5 – резеңке

бөлгіш; 6 – сауыт

Бұрғылау ерітінділеріндегі газ мөлшерін ерітіндіге су араластыру арқылы да анықтауға болады. Ол үшін өлшеу цилиндріне 50 мл бұрғылау ерітіндісін және 200 млсу құйып, тығындап араластырады да, тығынды ашып, көбік жойылғанша, тыныштықта қалдырады. Газ мөлшерін (%) төмендегі формула бойынша есептейді: