Литература по нефтяной
и газовой промышленности

Плотность буровых растворов

В статье мы рассмотрим следующие темы касающиеся плотности или удельного веса бурового раствора:

Как измерить плотность бурового раствора

Я знаю 2 способа замера: ареометр и весы Вестфаля. В этом видео показан способ замера ареометром(смотреть с 10:07):

 

Правда там без объяснения, но в целом так: наливаем в чашку ареометра раствор, закрываем и бросаем ареометр в воду. На шкале ареометра будет показана плотность.

Вот видео по весам Вестфаля(на английском, но что есть), смотрим с 0:20:

Я ареометром не пользовался, мне ближе весы Вестфаля, выглядят они так(боевая фотка с полей):

Весы Вестфаля с кружкой для раствора

Конечно весы могут отличаться по фирме производителя, виду, цвету.

Тарирование весов Вестфаля

Перед тем как использовать, весы нужно оттарировать. Для этого мы берем чистые весы, воду почище, набираем ее в чашку, вытираем весы насухо и смотрим, что они показывают. В идеале должно быть 1 г/см3, 1000 кг/м3. Если больше или меньше, то ищем причину и исправляем или учитываем погрешность в дальнейших измерениях.

Если показания вас сильно смущают, то не поленитесь и оттарируйте весы, даже если вы недавно их тарировали. На своем опыте обжигался, когда обнаруживал заметный рост и не мог понять причину, а виной был намерзший кусочек льда).

 

На что обратить внимание при замере плотности промывочной жидкости:

  • Бывает, что раствор газированный и тогда плотность при его замере будет меньше. Чтобы исключить газированность нужно набрать раствор в кружку и помешать его минут 5 или дать постоять минут 30, тогда большая часть газов удалится и можно мерить.
  • Не забываем тарировать весы если плотность неожиданно подскочила или снизилась. Но об этом я писал выше.
  • Ну и стараемся держать весы в чистоте и аккуратней с крышкой! Сколько их было потеряно.

 Как рассчитать количество утяжелителя

Плотность мерить умеем. Теперь нам нужно уметь рассчитывать количество утяжелителя для получения нужной плотности.

Для этого мы воспользуемся экселевским файлом с забитыми формулами. В этом файлике выбираем лист "Расчет утяжелителя" и там, кроме таблицы основного расчета будет таблица плотностей утяжелителей, выглядит она так:

Плотность утяжелителя на г/см3 Max утяжеление, г/см3
KCL 1,989 до1,16
CaCl2 2,51 до1,4
NaCl 2,17 1,2
CaCO3 крошка 2,7 до1,5-1.7
Барит 4,3-4,7 2,3-2,35

Здесь мы видим плотности самых популярных утяжелителей и максимальную плотность, до которой можно утяжелится используя их.

И так, как же считать? К примеру у нас 100 м3 бурового раствора в циркуляции и нам понадобилось утяжелиться с 1,25 г/см3 до 1,28 г/см3. Эти три сотки мы будем набирать галитом(NaCl), т. е. наш утяжелитель NaCl его плотность(из таблицы выше) равна 2,17 г/см3.

Расчет утяжеления бурового раствора

Вот в такой табличке мы забиваем первые три столбика и получим необходимую массу на 1м3. Еще раз 1 ячейка - плотность утяжелителя, 2 - Плотность до которой нужно утяжелить и 3- плотность исходного раствора.

У нас получилось 73,15 кг на 1м3, учитывая то, что у нас в цикле 100м3 бурового раствора, 73,15*100=7315 кг.

7315 кг NaCl нам понадобится для того, чтобы утяжелить 100 м3 бурового раствора с 1,25г/см3 до 1,28г/см3.

Расчет смешивания растворов

Вот еще один момент у нас V1=50м3 раствора в цикле удельным весом ρ1=1,20 г/см3 и мы приготовили V2=10м3 свежего раствора плотностью ρ2=1,10 г/см3. Как посчитать какая плотность будет при смешивании?

1 способ:

 Тут я напишу формулу и посчитаю сам:

$$\rho1 *\frac{V1}{V1+V2}+\rho2*\frac{V2}{V1+V2}=\frac{\rho1*V1+\rho2*V2}{V1+V2}=\frac{1,20*50+1,10*10}{10+50}$$

ρсмешанного=1,183 г/см3

2 способ:

Используем экселевский файл выбираем лист смешивание(снизу)

Забиваем все белые ячейки, для нашего варианта получается так:

Расчет плотности смешения

Как мы видим плотность и там и там одинакова, используйте удобный для вас способ.

Читайте также: Как рассчитать глушение скважины при водопроявлении

Комментарии (0)



Разрешённые теги: <b><i><br>Добавить новый комментарий: