Главная страница
Навигация по странице:

  • Ауа мен газдарды пайдалану жағдайлары, оларды қолдану технологиясы мен техникасы.

  • Балшықтар және балшық ертінділері.

  • Балшық ерітіндісі.

  • Т ұ т қ ы р л ы қ

  • Ығысудың статикалық кернеуі.

  • Бұрғылау және тампондау сұйықтары УМК. азастан Республикасы Білім жне ылым министрлігі . И. Стбаев атындаы аза лтты техникалы университеті


    Скачать 2.8 Mb.
    Названиеазастан Республикасы Білім жне ылым министрлігі . И. Стбаев атындаы аза лтты техникалы университеті
    АнкорБұрғылау және тампондау сұйықтары УМК.doc
    Дата17.10.2017
    Размер2.8 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаБұрғылау және тампондау сұйықтары УМК.doc
    ТипДокументы
    #9459
    страница3 из 10
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

    Жуу сұйықтарының дисперстік жүйе деп есептелуі.Бір заттың ішінде екінші заттың біркелікті таралып кетуін ерітінді дейді. Еріткіш заттың ішіндегі еріген зат бөліктерінің іріліктеріне қарай, ерітінділер нағыз, коллоидты және суспензиялы болып үш топқа бөлінеді.

    Нағыз ертінділер мөлдір келеді және ерітілген заттардың бөліктері көп уақытқа дейін өзгерместен өз қасиетін сақтайды. Тұз, қышқыл және сілті ерітінділері нағыз ерітіндіге мысал бола алады.

    Коллоидты ерітінділер ішіндегі бөлшектер көптеген молекулалардан тұрады. Бұл ерітіндінің сапасы еріген бөлшектерінің ірілігіне байланысты болады. Бөлік іріліктері кіші болса, көп уақытқа дейін коллоидты ерітінді өз қасиетін бұзбайды. Зат бөлшектерінің қандай мөлшерде ұсатылғанын дисперсиялық көрсеткіш дейді. Коллоидтық ерітінділер біраз уақыттан кейін өздерінің қасиетін жоя бастайды. Еріген зат тұнба болып көшеді де, іркілдек масса тәрізденеді. Коллоидтық ерітінділерге сұйық шыны, желатин, желім т.б. жатады.

    Суспензиялық ерітінділердің ішіндегі зат бөлшектерінің іріліктері коллоидтық ерітіндінің бөлшектерінен де ірірек келеді. Суспензиядағы бөлшектердің ірілігі 0,0001 мм-ден 1 мм-ге дейін жетуі мүмкін.

    Балшық ерітіндісі су мен балшықтан тұрады. Ол екеуін механикалық әдіспен араластырғанда тұрақты қасиеті бар, физика-химиялық қосынды шығады. Оны балшықты суспензия дейді.

    Балшық ерітінділерін коллоидты-суспензиялы ерітінді деп айтады. Себебі, оның ішіндегі заттардың бөлшектерінің іріліктері коллоидты және суспензиялы ерітінділер бөлшектеріндей бола береді. Балшық ерітіндісінің қасиетін коллоидты ерітіндінің қасиетіндей деуге болады.

    Ерітінді ішіндегі коллоидты бөлшектерді сипаттайтын ерекшеліктердің бірі - олар бүрісіп, қатты ірімтіктерге айналып, ертінді түбіне тынады. Мұндай қасиетті коагуляция дейді. Бұл құбылыстан бөлшектер арасындағы тартылыс күшінің мәні, бірін-бірі тебу күшінің мәнінен кем екенін байқаймыз. Бұл жағдай ерітіндегі балшық бөлшектерін айналдыра қоршап тұрған су қабығының алыстауынан туады. Егер жер асты суы немесе бұрғыланушы жыныс агрессиялы болса, онда олар бұрғылау кезінде балшық ертіндісіне физика-химиялық әсер беріп оны коагуляциялайды. Агрессиялы жыныстарға ізбестастар, гипстер, ангидриттер, әсіресе тұздар кіреді. Минералды су немесе агрессиялы тұзы бар жыныс кездескен жағдайда олардың кесірлі әсерінен балшық ерітіндісін сақтау үшін, тұрақтылықты көбейтетін реагенттер қолдану керек. Коллоидтық жүйенің, барлық қатты бөлшектерінің тұнбастан қалықтап тұратынын және өзгермеушілігін көрсететін дәрежені тұрақтылық дейді.

    Балшықтың әрбір ұсақ бөлшектері, пластина тәрізді ұзыншақ келеді. Ерітінді ішіндегі әрбір балшық бөлшектерінде электр заряды бар. Ол көбінесе теріс заряд. Осы зарядтардың әсерінен ерітіндідегі молекулалар қозғалады. Қозғалыстың арасында бөлшектер өзара соғылысып, бір-бірімен жабысады. Өзара жабысқан бөліктерден тор тәрізді қаңқа құрылады. Коллоидтық ерітіндіде кездесетін мұндай құбылысты құрылым пайда болу дейді. Мұндай құрлымы бар дененің ішінде қозғалыс тудыру үшін әжептеуір күш жұмсалады. Ерітінді өз құрлымын жойып аға бастағанда, оның 1 см ауданына берілетін күш мөлшерін ығысудың статикалық кернеуі дейді. Ол мг/см2 - мен өлшенеді. Балшық ерітіндісінде құрылымының пайда болуы оған өз сыбағалы салмағынан ауырырақ бөлшектерді қалықтатып, тұндырмастан ұстап тұра алатын қасиет береді.

    Балшық ерітіндісі қозғалмай тұрса, іркілдек түрге келеді. Оны былғаса қайтадан қозғалмалы сұйық қалпына түседі, ал қозғалысты тоқтатса, ол іркілдекке қайтадан айналады. Ерітіндінің қозғалыссыз жағдайда іркілдек түрге келіп, оны былғаған кезде қайтадан сұйылып кетуін тиксотропия, ал оның қайтадан құрылым құруын тиксотроптік қасиет дейді. Ерітіндінің шыр айналма ағыс тоқтаған кезде іркілдек түрге түсіуі, бұрғылаудан пайда болған жыныс ұнтақтарының қалықтап тұруына септігін тигізеді. Бұл жағдай бұрғылаушы аспаптың ұңғы түбінде ұсталынып қалмауы үшін қажет. Бірақта, бір ескеретін жағдай, тиксатропия үлкейген сайын балшық ерітіндісінің тұтқырлығы көбейіп, осының салдарынан бұлқынның жұмыс істеуі ауырланып, ерітінді талқандалған жыныс бөлшектерінен нашар тазаланады. Сол себептен балшық ерітіндісінің тиксотропиясын белгілі бір жағдайда ұстаған жөн. Ол жағдай - бұлқын жұмыс істей бастағанда ерітіндінің жылдам сұйық түрге келуі, ал ұңғыда бұрғылау жұмысы тоқтағанда жылдам бұрынғы құрлымына қайта келуі.

    Ауа мен газдарды пайдалану жағдайлары, оларды қолдану технологиясы мен техникасы.

    Жуу сұйығының шыр айналым ағысы болмайтын жағдайда, ұңғыны ауамен немесе газбен үрлеп бұрғылаған тиімді. Ол үшін тек ұңғы тілмесінде мұнай немесе, су болмағаны жөн.

    Үрлеп бұрғылау әсіресе шөл, шөлейт және қысы суық аудандарда көп қолданылады. Үрлеп бұрғылау қолайлы жағдайда пайдаланса, бұрғылау қарқынын арттыруға және оның өзіндік құнын азайтуға мүмкіндік туады. Себебі, балшык ерітінділері дайындалмайды және қыс айларында қатып қалатын сұйык жоқ болғандықтан, бұрғылау процесі әжептеуір жеңілдейді. Тағы бір ескеретін жағдай, ұңғыны үрлеп бұрғылағанда табиғатты, қоршаған ортаны, жер асты суларын қорғау мәселелері дұрыс шешіледі, яғни оларға

    ешқандай зиян келтірілмейді.

    Үрлеп бұрғыланған ұңғының бір қума метрінің өзіндік құны, жуып бұрғылаумен салыстырғанда 25-30 пайызға азаяды.

    Үрлеп бұрғылау үшін қысылған ауаны қолданған жөн. Ең керекті көрсеткіш ол бұрғыланатын ұңғының гидрогеологиялық жағдайы. Жер асты сулары үрлеп бұрғылаудың нәтижесін төмендетеді. Егер су тым көбейіп кетсе, үрлеп бұрғылау қолданылмайды, себебі су көп жерде оның статикалық деңгейі жоғары болады, сондықтан компрессордан шыққан қысылған ауа қысымының күші жер асты суын айдап шығуға жетпей қалады.

    Мұндайда қысымы жоғары компрессорды қолданады, бірақ ол ұңғының өзіндік құнын өсіреді.

    Ұңғыларды үрлеп бұрғылауға қажет қысылған ауаны өндіру үшін жылжымалы компрессорлар қолданылады. Барлама бұрғылау ісінде көп қолданылатын жылжымалы компрессорлардың сипаттамалары 2.1. – кестеде келтіріліп отыр.
    2.1- кесте. Компрессордың негізгі сипаттамалары


    Параметрлері

    Компрессорлардың түрлері




    ПК-10

    ДК-9М

    ЭК-9М

    ЗИФ-55

    ПКС-5М

    Өнімділігі, м3/мин Жұмыс қысымы, МПа Компрессорға кажет қуат мөлшері, квт

    10,5

    0,7

    64

    9,5

    0,7

    66,2

    9,0

    0,7

    70,0

    5,0

    0,7

    36,0

    5,0

    0,7

    24,0


    Компрессордың өнімділігін мына формуламен анықтайды:

    (2.1.)

    мұнда - қысылған ауа өнімділігі, м3/мин;

    - көтерілме ауа ағысының жылдамдығы, м/сек;

    - ұңғы қабырғасы мен бұрғылау кұбырларының арасындағы сакиналы саңылаудың ауданы, м2;

    = 1,25- ауа жоғалуын ескеретін коэффициент.

    Ұңғы диаметрін және бұрғылау құбырының сыртқы диаметрін әріптерімен белгілеп. мына формула аркылы сақиналы саңылаудың ауданын табуға болады;

    (2.2.)

    Демек,

    (2.3.)
    Компрессор қысымы 7 кг/см2 кем болмағаны жөн. Жер асты сулары көбейіп ұңғы терңдеген сайын компрессор қысымын арттыра түсіру қажет.

    Негізгі әдебиеттер: НӘ [16-17], [19-21], [25-34]

    Дәріс бойынша сұрақтар:

    1. Сулы дисперстік жүйе негізіндегі жуу сұйықтарына қандай бұрғылау сұйықтары жатады?

    2. Пептизация дегеніміз не?

    3. Коагуляция дегеніміз не?

    4. Ауаны қандай жағдайда қолданылады?

    5. Жуу агенттердің негізгі міндеттері?


    3-дәріс. Бұрғылау сұйықтары. Су негізіндегі жуу сұйықтары. Суды жуу сұйығы ретінде қолдану. Саз балшық ерітінділері.Саз балшық ерітінділерін дайындауға қолданылатын балшықтардың түрлері.

    Су. Бұрғыланатын жыныстар орнықты, опырылмайтын болған жағдайда ұңғыны жууға таза су қолдануға болады. Су, жуу сұйығы ретінде дүние жүзінде бірінші рет 1848 жылы Францияда штангалы-соққылама бұрғылау кезінде қолданған. Жуу сұйығы ретінде қолданатын кәдімгі судың артықшылығы оның бағасының арзандығы, тұтқырлығының балшық ерітінділерімен салыстырғанда көп еместігі және бұрғылау аспаптарының кескіш ұштарын салқындатудың тиімділігі болып есептеледі. Егер су ұңғы қолайлы жағдайларда бұрғыланса механикалық жылдамдық, балшық ерітінділерін қолдануға қарағанда бірнеше рет өседі. Сонымен қатар, балшық ерітінділерін жасауға, балшық пен химиялық реагенттерді тасуға кететін шығындарды да едәуір үнемдейді. Осыған қарамастан суды орнықсыз, опырмалы және жарқыншақты тау жыныстарын бұрғылағанда қолдануға болмайды.

    Орнықсыз, опырмалы және жарықшақтығы көп тау жыныстарын бұрғылағанда саз балшық ерітінділері өте тиімді.

    Балшықтар және балшық ертінділері. Балшық ерітінділерінің тиімді себептері.

    - ұңғының қабырғасына қабыршақ орнатып оларды опырылудан сақтайды;

    - бүрғы және шегендеуші құбырларды желініп, мүжілеуден сақтап олардың қолдану мерзімін ұзартады;

    - үнтақталған тау жыныстарын, бүғылау процесі тоқталған жағдайда, үңғы түбіне түсірмей, қалықтап ұстайды да бүрғылау аспаптарын жыныс ұнтақтарымен бастырылып қалуынан сақтайды;

    - сыбағалы салмағы үлкен болғандықтан, су, мұнай және газдың ұңғыдан кенеттен атқылауына кедергі жасайды.

    Балшық ерітіндісі су мен балшықтан тұрады. Ол екеуін араластырғанда тұрақты қасиеті бар, физика-химиялық қосынды балшық суспензиясы шығады.

    "Балшық" деген сөз негізінде үш мағанада қолданылады:

    - тау жынысының бір түрі;

    - майда түйіршікті кристалдық минералдардың жеке тобы;

    - ұңғыларды бұрғылағанда пайда болатын ұнтақталған тау жыныстары ретінде.

    Балшыктар жер қыртысында ең көп тараған шөгінді тау жынысы. Олардың ең маңызды қасиеттері - ісінулігі, иілімділігі, гидрофильділігі, иондық айырбастығы және су ішінде өте кішкентай бөлшектерге бөлінуі болып есептеледі.

    Балшық құрамында бірнеше минералдар ұшырасады. Минералдардың химиялык кұрамы негізінде төмендегендей болады:

    монтмориллонит

    каолин

    иллит / сулы слюда /

    палыгорскит

    Монтмориллонит минералдарына сапонит, нонтронит және вермикулит жатады. Каолиннің құрамында каолинит, наркит, галуазит, диккит, аноксит, энделит сияқты минералдар болады. Сулы слюда (гидрослюда) минералдарына гидромусковит және иллиттер жатады. Полыгорскиттер құрамына аттапульгит сепиолит, палыгорскит минералдары кіреді.

    Бұдан басқа, балшықтардың құрамына әртүрлі мөлшерде темірдің (Fе2О3), сілті металдардың (Nа2О,К2О) сілті жерлік металдардың (СаО, Мg) тотықтары кіреді. Металдардың тотықтарының балшық минералдарымен байланысы әртүрлі. Олардың бір бөлімі алюминий тотықтарының орнын басып балшық минералдарының қ9рамына кіруі мүмкін, ал басқа бөлігі балшық заттарымен байланысты нашар болғандықтан, тек қана алмасудың негізі болады.

    Ұңғы бұрғылауға арналған жуу сұйықтарын дайындайтын заттар тұрғысынан алғанда, балшықтарды келесі үш түрге бөлуге болады:

    1) бентонитті балшықтар, олардың құрамында 85%-ке дейін монтмориллонит минералдары болады;

    2) палыгорскитті балшықтар негізінен монтмориллонит және палыгорскит минералдарынан түрады;

    3) құрамында жоғарыда көрсетілген минералдардың барлығы және топырақтар бар балшықтар.

    Өндірісте бұрғылау сұйықтарын жасау үшін көбінесе бентонит балшықтарын қолданады, себебі одан сапасы өте жоғары балшық ертінділері шығады.

    "Б е н т о н и т" деген термин 1897ж. АҚШ-тағы шағын Рок-Крин поселкасы (Вайоминг штаты) жанындағы бор кезеңіндегі форт-бентон сланецті шөгінділерінде табылған ерекше "жұмсақ, ұстағанда майлы" сазбалшақтан таралған. Кейініректе келтірілген деректерге қарағанда осындай балшықтар кәдімгі иіс сабынын жасауға (оның компоненттерінің біреуі ретінде) және сілтіленген саз балшық бентониті кәмпиттерге қоспа ретінде қолданған. Содан қазіргі кезде, сол форт-бентоннан шыққан балшықтар құрамы сол сияқты сазбалшықтарды біздер "бентонит" деп атаймыз.

    Балшық ерітіндісі. Балшық ерітіндісінің сапасы оның құрамаына кіретін су мен балшықтың сапасымен тығыз байланысты. Сондықтан балшық ерітіндісін дайындайтын судың сапасы өте жоғары болу қажет. Теңіз суын немесе жер асты тұзды суларын қолданған жағдайда, олардың сапасы төмен болады. Сол себептен, сапалы балшық ерітіндісін жасау үшін судың жалпы қатаңдығы моль/литрден аспауы кажет. Егерде судың қатаңдығы бұл мөлшерден асып кетсе, онда оны алдын ала жұмсарту керек. Осы мақсатпен суға калцийлендірілген сода (Nа2СО2) немесе тринатрийфосфат (Nа2Р2О7) қосады.

    Балшық ерітіндісін жасау үшін кесек немесе ұнтақталған балшықтар қолданылады.

    Кесек балшықтардың мөлшерлері 150-200 мм аспауы керек.

    Балшық ұнтақтары, механикалық немесе физика-химиалық әдістерімен арнайы зауыттарда дайындалады. Механикалық әдісте табиғи балшықтарды алып кұрғатады да, содан кейін оларды кажетті мөлшерге дейін ұнтақтайды. Ұнтақталған балшықтың сапасы алғашқы шикізаттың сапасына байланысты. Сондықтан көптеген жағдайда, оларды жоғары сапалы бентонит балшықтарынан дайындайды.

    Балшық ұнтақтарын физика-химиялық жасау әдістері қазіргі кезде көп қолданбайды. Өйткені олар көп еңбек сіңіруді қажет етеді. Бірак, бұл әдіспен сапасы төмен балшықтардан ұнтақтар жасауға болады.

    Балшык ұнтақтарының сапасын көтеру үшін, оларды ұнтақтап жатқан кезде модификациялау қажет. Ол үшін балшық ұнтақтарының құрамына кальцийлік соданы, алюминаттарды, полиакрилаттарды қосу қажет.

    Балшықтар ұнтағының сапасын сақтау үшін оларды зауытта тығыз қағаз қаптарға бөлшектеп салады.

    Ұнтақталған балшықтарды қолданудың үш жолы бар:

    - балшықсыз қатты фазасы бар жуу ерітінділерге коллоидтық қоспа ретінде;

    - жергілікті, сапасы төмен балшықтардан жасалған балшық ерітінділердің коллоидтық фракциясын көбейтуге арналған қоспа ретінде;

    - жұмыс ауданында балшық ерітіндісін жасайтын балшықтар болмаса немесе оларды әкелу қиынға түссе, онда ерітіндінің тек қана қатты фазасы ретінде.

    Ерітінді жасауға қажетті балшықтардың жарамдылығын бірнеше әдістер арқылы бағалауға болады. Ең жеңіл, әрі оңай әдіс ол балшықтың үлгісінен ертінді жасап соны жан-жақты зерттеу. Ол үшін тұтқырлықтары бірдей бірнеше үлгі жасап алып, басқа параметрлерін өлшеп тексереді Сонымен қатар ерітінділердің қасиеттерін өзгерту мүмкіншілігі де зерттеледі.

    Негізгі әдебиеттер: НӘ 1 [17-20]

    Қосымша әдебиеттер ҚӘ 6 [34-37]

    Дәріс бойынша сұрақтар:

    1. Су жуу агенті ретінде қай уақытта және қашан қолданыла бастады?

    2. Суды қандай жағдайда қолдануға пайдалануға болмайды?

    3. Балшық ерітіндісінің басқа жуу агенттерден артықшылығы неде?

    4. «Саз балшық» ерітіндісін дайындау үшін қандай балшықтар пайдаланылады?

    5. «Бентонит» деген сөз (термин) қайдан шыққан?


    4-дәріс. Сазбалшық сұйықтарының негізгі қасиеттерін (параметрлерін) анықтау және тиксотропиялық, реалогиялық бағалау тәсілдері, құрылымдық қасиеттері. Тығыздық. Седиментациялық тұрақтылық, түрпілілік, майлау қасиеттері. Сутектік көрсеткіш.

    Жуу сұйықтарының ұңғы бұрғылау процесіне әсері, олардың негізгі қасиеттері - тығыздығы, сыбағалы салмағы, тұтқырлығы, ығысудың статикалық кернеуі, коллоидтығы, су беруі, құм мөлшері және тәуліктік тұнбасы арқылы анықталады. Сондықтан, балшық ерітінділерінің барлық сапа параметрлерін, олардың дайындау кезінде және үңғыны бұрғылау уақытында өлшеп, тексеріп тұру қажет.

    Т ы ғ ы з д ы қ. Жуу сұйығының тығыздығы деп жуу сұйығының көлем бірлігінің массасын айтады. Тығыздық символымен белгіленіп кг/м3 немесе г/см3 өлшенеді.

    Ерітінділердің тығыздығын анықтау үшін АГ-ЗПП немесе АБР-1 ареометрлерін қолданады.

    Ареометрдің өлшеу тұрақтылығы 0,01 г/см3 -ге тең. Егер мұндай туралық жеткіліксіз болса, тұтқырлықты пикнометрлер арқылы өлшеу керек.

    Ұңғы бұрғылау кезінде жуу сұйғының тығыздығы үнемі қадағаланып тұрылады. Өйткені жуу сұйығының ұңғы қабырғасына, түбіне және өнімді қабаттарға түсіретін қысымы оның тығыздығына тікелей байланысты. Жуу сұйығының тұрақты гидростатистикалық қысым мөлшерін мына формуламен анықтауға болады:

    (4.1)

    мұнда - еркін түсу үдеуі, м/с ;

    - жуу сұйығының тығыздығы, кг/м3;

    - ұңғының тереңдігі, м.

    Бұрғылау сұйығының тығыздығы қаншама жоғары болса, гидростатикалық қысым соншама жоғары болады және ол бұрғылау процесіне тікелей әсер етеді. Мысалы, жуу сұйығының қысымы мен қабат қысымының айырмасы қанша көп болса, бұрғылаудың механикалық жылдамдығы анағұрлым төмендейді (4.1 - сурет).



    4.1. - сурет. Шөгінді тау жыныстарында бұрғылау жылдамдығының жуу сұйғының тығыздығына байланысты өзгеруі.

    Егер қабат қысымының гидростатикалық қысымға болған қатынасы жұтылу қысымның индексінен көп болса, қабатта жарықшақтар пайда болып, бұрғылау сұйығының жұтылуы мүмкін. Ал, егер ұңғыдағы жуу сұйығының қысымы қабат қысымынан анағұрлым аз болатын болса, онда өнімді қабаттардан газ, мұнай немесе су ұңғыдағы сұйықты көтеріп жоғары қарай атып кетуі мүмкін. Міне сол себептен жуу сұйығының тығыздыгын қабаттардың сипаттамаларына қарай қадағалап, реттеп тұру керек.

    Егер қабаттың қысымы белгілі болса жуу сұйығының тығыздығын мына формуламен анықтайды:

    (4.2)

    мұнда - жуу сұйығының тығыздығы;

    - қабат қысымның ауытқулық коэффициенті;

    - резевртік коэффициент.

    Қалыпты жағдайда, яғни геологиялық шиеленістер болмаса жуу сұйғының тығыздығын 1,12 - 1,2 г/см3 аралығында болғаны жөн.

    Т ұ т қ ы р л ы қ. Балшық ерітіндісінің негізгі параметрлерінің бірі оның тұтқырлығы яғни жабысқақтығы болып есептеледі.

    Тұтқырлық дегеніміз сұйық қабаттарының бір-біріне сәйкес ығысуына қарсылығы. Бұрғылау жұмыстарында тұтқырлықтың "шартты тұтқырлық" түсінігі қолданылады. Шартты тұтқырлық деп СПВ-5 (ВБР-5) вискозиметріндегі 700 см3 бұрғылау сұйығының 500 см3 көлемінің диаметрі 5 мм, ұзындығы 100 мм түтігінен ағып шығу уақытын айтады. Қасиеттеріне қарай сұйықтардың вискозиметрден ағып шығу уақыты әр түрлі болады.

    Жуу сұйығының бұл параметрі, ұңғының шыр айналмалы жүйесіндегі гидравликалық кедергімен бірге, олардың тау жыныстарындағы жарықшақтар мен кеуектерге ену шамасын сипаттайды. Сондықтан ұңғыны жуып тұрған сұйық жер бетіне шықпай жоғалып кететін жағдайларда, жуу сұйығы ретінде өте тұтқыр балшық ерітінділерін қолданады. Өте тұтқыр ерітінділер ұнтақталған тау жыныстарын жер бетіне жылдам шығаруға көп себебін тигізеді. Сонымен қатар бұрғылау процесі тоқтап тұрған жағдайда ұнтақтардың тұнуына кедергі жасайды.

    Дегенмен, балшық ерітіндісінің тұтқырлығын көбейту ұңғының тазаруын нашарлатып, бұрғылаудың механикалық жылдамдығын төмендетеді.

    4.2.- суретте жуу сұйықтарының тұтқырлығы өскен сайын бұрғылаудың механикалық жылдамдығының, шөгінді тау жыныстары алевролит пен балшықтарда төмендеу сипаты көрсетілген.

    Осыған байланысты, мүмкіндік болған жағдайда ерітіндінің тұтқырлығы 20-25 сек. аралығында болған дұрыс.


    4.2. - сурет. Алевролит (1) және балшықтардағы (2) механикалық жылдамдықтың, жуу сұйғының тұтқырлығына байланысты өзгеруі.

    Жуу сұйықтарының динамикалық және құрылымдылық тұтқырлықтарын, тек қана өте жақсы жабдықталған зертханада құрылысы күрделі капиллярлық немесе ротациялық вискозиметрлермен анықтайды.

    Жуу сұйықтарының тұтқырлығын анықтау үшін келесі теориялық байланыстарды қолдануға болады (4.3.- сурет).


    4.3.- сурет. Ротациялық вискозиметрдің сүлбесі

    Ньютон сұйықтары үшін

    (4.3.)

    содан

    (4.4.)

    мұнда - қажалу күшінен жаратылған момент;

    - жылжымалы цилиндрдің бұрыш жылдамдығы;

    - сыртқы цилиндрдің радиусы;

    - ішкі цилиндрдің радиусы;

    - цилиндрдің саңылау арасындағы сұйық қабатының биіктігі. Цилиндрдің саңылау арасындағы сұйық қабатының шамасы тұрақты болғанда:

    (4.5.)

    яғни, - ны құрылғының тұрақтысы деп белгілегенде 4.З - формула мынадай түрге келеді

    (4.6.)

    Осы формула арқылы Ньютон заңына жатпайтын сұйықтың тиімді тұрақтылығын да табуға болады.

    Құрылымдық тұтқырлық табу үшін мына байланысты қолдануға болады.

    (4.7.)

    және белгілі аспаптың тұрақты шамалары. Оларды "в"

    мен "с" деп белгілесек, онда

    (4.8.)

    Зерттелетін сұйықтар үшін мен тұрақты параметрлер. Сондықтан тікелей өлшенетін шамалардың байланысы мынадай түрге келеді

    (4.9.)

    мұнда

    Ең аз дегенде М-ның екі мағынасын тауып, оларға сәйкес -ны (4.8) байланысы арқылы екі теңдіктің жүйесін құрамызда оларды және сосын жәнеарқылы шешеміз. Өлшемнің қорытындыларын графика түрінде жасап, сол графиктен коэффициентін және , жәнебөлшектерін табуға болады.

    Көбінесе өлшемдерді дисперсиялық жүйелердің тепе-тең жағдайларында жүргізеді. Ол үшін цилиндрді уақытқа тәуелсіз айналмалы момент алғанша айналдырады. Цилиндрдің айналуын, ең жоғарғы шамадан бірте-бірте кішкентай шамасына дейін өзгертеді. Зерттеу жұмысын ВСН-2М және ВСН-3 вискозиметрлерімен жүргізеді.

    Ығысудың статикалық кернеуі. Ығысудың статикалық кернеуі (ЫСК) деп балшық ерітіндісінің құралым беріктігін сипаттайтын кедергі күшін айтады. Жуу сұйықтарының ЫСК әр квадрат сантиметрге келетін миллиграмм күшпен өлшенеді, яғни мг/см2.

    Балшық ерітіндісінің құралым беріктігі, ол қозғалыссыз тұрғанда құрамындағы тау жыныстары бөлшектерін ұстап қалуға жетпесе, ондай ерітіндіні сапалы деп санауға болмайды. Сапалы ерітінділер тау жыныстарының бөлшектерін және газдың көбікшелерін көтеріңкі жағдайда көпке дейін ұстап тұрады.

    Ұңғыны жуатын сұйық жер бетіне шықпай, жоғалып кететіндей болса, талқандалған тау жыныстарының қалдықтары үлкен немесе ұңғы бұрғылау қарқындылығы жоғары болған жағдайларда ЫСК мөлшерін жоғарылатқан жөн. Бірақ, ЫСК мәнін көтерген сайын, жуу сұйықтарын жыныс ұнтақтарынан және газдан тазалау қиынға түседі. Сондықтан, балшық ерітіндісінің ЫСК 20-22 мг/см2 аспағаны дұрыс.

    Балшық ерітіндісінің ығысудың статикалық кернеуі пластометрлермен анықталады. Қазіргі кезде ең көп қолданатын аспап, ол ротациялық СНС-2 атты пластометр.

    Ығысу статикалық кернеуінің шамасы ретінде үлгінің құрылымының бұзылуына сәйкес мәнін алуға болады.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


    написать администратору сайта