Седиментация в буровых промывочных жидкостях, ее значение в процессе приготовления и применения жидкостей

Тиксотропные свойства буровых промывочных жидкостей, способы их улучшения.

Реологические свойства буровых промывочных жидкостей. Аномалия вязкости.

Реология буровых растворов и связанная с ней гидравлика кольцевого пространства непосредственно связаны с тем, насколько эффективно очищается ствол и насколько он стабилен. К наиболее важным реологическим характеристикам относятся:

Вязкость – имеет большое значение для обеспечения подъемной силы бурового раствора. Вязкость определяется концентрацией, качеством и степенью гидратации взвешенных частиц;

Условная вязкость – характеризует гидравлическое сопротивление бурового раствора течению;

Эффективная вязкость – косвенно характеризует вязкость бурового раствора как ньютоновской жидкости;

Пластическая вязкость – это та часть сопротивления течению жидкости, которая вызывается механическим трением;

Предел текучести или предельное динамическое напряжение сдвига – вторая составляющая сопротивления течению бурового раствора – является мерой электрохимических сил притяжения в буровом растворе;

Показатель фильтрации – косвенно характеризует способность раствора отфильтровываться через стенки скважины;

Толщина фильтрационной корки – косвенно характеризует способность раствора к созданию малопроницаемой фильтрационной корки на стенках скважины;

Показатель седиментации – косвенно показывает стабильность бурового раствора.

ВЯЗКОСТИ АНОМАЛИЯ - явление, заключающееся в том, что коэффициент вязкости убывает по мере возрастания скорости сдвига. Типична для большинства полимерных систем и представляет собой наиболее яркое представление специфичности их механических свойств. Зависит от молекулярно-массового распределения.

Специфическим свойством коагуляционных структур является тиксотропия – способность структур к восстановлению после разрушения механическим воздействием. Наличие структуры промывочных жидкостей обеспечивает удержание частиц выбуренной породы, утяжелителя во взвешенном состоянии при остановке циркуляции раствора.

В промывочных жидкостях под влиянием ряда факторов: добавка химических реагентов - электролитов, попадания пластовых вод, воздействия температуры и других факторов возникают процессы, в результате которых дисперсная фаза выпадает в осадок. Это явление называется седиментацией.

Способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц твердой фазы по всему объему называется седиментационной или кинетической устойчивостью. Седиментационная устойчивость буровых растворов характеризуется способностью частиц дисперсной фазы удерживаться во взвешенном состоянии.

Если в буровой раствор добавлен утяжелитель, для получения необходимой плотности, то в условиях седиментационной неустойчивости – утяжелитель выпадает из раствора. Это тоже может привести к осложнениям в процессе бурения.

Чем выше степень дисперсности дисперсной фазы и интенсивнее броуновское движение частиц, тем более кинетически устойчива промывочная жидкость.

Дата добавления: 2015-05-10