Определение показателей стабильности и седиментации

Показатель стабильности S, г/см³ – величина, определяемая разностью плотностей нижней и верхней частей отстоявшегося в течение определенного времени бурового раствора, косвенно характеризует способность раствора сохранять свою плотность.

Показатель седиментации S, % - величина, определяемая количеством дисперсной фазы, отделившейся от определенного объема бурового раствора в результате гравитационного разделения его компонентов за определенное время. Показатель седиментации косвенно характеризует стабильность бурового раствора.

Для определения показателя стабильности используется цилиндр стабильности ЦС-2.

Для определения показателя седиментации используется стеклянный мерный цилиндр.

Цилиндр стабильности ЦС-2.

Основные характеристики:

вместимость цилиндра, см3	720;
масса, кг	0,36;

Порядок работы:

влиять пробу раствора в цилиндр 1 до края, предварительно тщательно перемешав ее;

установить заполненный цилиндр в спокойном месте, отметить по часам время и оставить его в покое на сутки;

через 24 часа открыть пробку, слить верхнюю часть пробы раствора вместе с отстоявшейся водой в кружку;

тщательно перемешать слитый раствор и определить его плотность;

закрыть отвод пробкой, тщательно перемешать оставшуюся в цилиндре нижнюю половину раствора и определить ее плотность;

при определении плотности ареометром АР-3ПП обязательно погружать его при всех измерениях в одну и ту же воду;

вымыть цилиндр и вытереть насухо.

Показатель стабильности бурового раствора определяется по разности плотностей нижней и верхней половин раствора.

Стеклянный мерный цилиндр.

Основные характеристики:

вместимость, см3	100;
цена деления, см3

Порядок работы:

тщательно перемешанную пробу бурового раствора налить в цилиндр до 100-го деления по шкале;

поставить цилиндр с раствором в спокойное место, отметить время и оставить на 24 часа;

через 24 часа прочесть по шкале цилиндра отсчет положения уровня раздела раствора;

цилиндр вымыть и высушить.

Показатель седиментации бурового раствора находится по формуле:

S=100-V

где S – показатель седиментации, %;

100 – вместимость мерного цилиндра, см³;

V – положение уровня раздела раствора, см³

Определение концентрации газа

Концентрация газа С₀, % - величина, определяемая объемом газа в единице объема бурового раствора, характеризует степень разгазирования или вспенивания бурового раствора.

Для определения концентрации газа могут быть использованы:

прибор ПГР-1 ( рис. 13);

прибор ВГ-1М;

метод разбавления.

Принцип работы ПГР-1 и ВГ-1М основан на свойства газов сниматься под действием избыточного давления.

Прибор ПГР-1.

Основные характеристики:

диапазон измерения, %	от 0 до 10;
абсолютная погрешность измерения, %	±0,5;
цена деления шкалы, %	0,5;
температура бурового раствора, 0С	от +5 до +80;
давление в рабочей емкости, МПа (кГ/см2)	до 0,3 (3)

Порядок работы:

заполнить стакан до краев буровым раствором и соединить с корпусом прибора;

вращая маховик против часовой стрелки, следить за показаниями манометра и прекратить вращение при достижении избыточного давления в 0,3 МПа;

прочесть по шкале показания концентрации газа в буровом растворе;

сбросить давление, повернув маховик по часовой стрелке до упора;

отсоединить кран от корпуса, вылить раствор, вымыть стакан и разделитель и высушить их.

Прибор ВГ-1М.

Основные характеристики и порядок подготовки прибора к работе изложены выше.

Порядок работы:

навинтить цилиндр на горловину стакана, заполнить его маслом и надеть плунжер с грузом-шкалой;

клапан, находящийся под решеткой фильтрационного стакана, при измерении должен быть закрыт;

деление шкалы «газ», остановившееся при опускании плунжера против риски на верхнем крае втулки, укажет концентрацию газа в буровом растворе.

Метод разбавления

Метод основан на уменьшении объема бурового раствора в результате удаления газа из пробы раствора, разбавленного водой.

Для измерения необходимы:

мерный цилиндр вместимостью 250 см³ с притертой пробкой;

мерный цилиндр вместимостью 200 см³ без пробки;

мензурка или цилиндр вместимостью 50 см³.

Порядок работы:

в мерный цилиндр с притертой пробкой налить 50 см³ бурового раствора, отмеренного мензуркой;

отмерить 200 см³ воды и вылить в цилиндр, предварительно обмыв этой водой мензурку, которой отмерялся буровой раствор;

закрыть цилиндр с разбавленным раствором притертой пробкой, энергично взболтать в течение 1 мин. и оставить в покое на некоторое время;

после опадения пены отметить объем жидкости в цилиндре.

Концентрацию газа вычисляют по формуле:

С₀=(250-V_ж) 2 (1)

где С₀- концентрация газа, %;

250 – суммарный объем бурового раствора с газом и водой, см³;

V_ж – объем бурового раствора и воды после удаления газа, см³;

2 – множитель для получения результата в процентах.