Плотность буровых растворов. Выбор плотности и методы измерения

Плотность-масса единицы объёма (кг/м³). Определяют плотность ареометром либо рычажными весами.

Примеры определения плотности бурового р-ра:

1. Глубина залегания пласта Н=600м.Пластовое давление больше гидростатического на 5%.

Дано: Н=600м; Р_пл > Р_г-ст на 5%; Р_пл=Р_г-ст(1+0,05).Решение: ρ=а*Р_пл/gH; а=1,1; Р_г-ст=ρ_в*g*Н; Р_пл= Р_г-ст+5/100* Р_г-ст;; Р_пл=1,05 ρ_в*g*Н; ρ=1,1*1,05* ρ_в*g*Н/ g*Н= 1160 кг/м³.

2. Нефтяной пласт залегает на глубине Н=2500м.Градиент пластового давления равен 0,012 МПа.

Дано: Н=2500м; grad Р_пл=0,012МПа; а=1,05.Решение:: ρ=а*Р_пл/gH =1,05*0,012*10⁶*g*Н/ g*Н=1290 кг/м³.

3. В дополнение к предыдущей задаче известно,что в интервале 2000-2400м залегают неустойчивые аргиллиты. В аргиллитах поровое давлении больше гидростатического на 45%,а средневзвешенная плотность породы составляет 2500 кг/м³.

Дано:2000-2400м аргиллиты; Р_пор>Рг-ст на 45%; ρ=2500 кг/м³.Решение: Определяем допустимую плотность бур.р-ра из условия репрессии на пласт ρ^,= Р_пл+∆Р/ g*Н.

В8.реологические свойства вязко – пластичных жидкостей.

Рисунок. 1)Ньютоновская жидкость τ = μ*ε, где μ – динам вязкость μ=tgα, 2)неньютоновская жидкость τ= τ₀+ηε. Пластич вязкость tgβ= τ_0, τ₀ – динам напряж сдвига, ηε – реологич константы. Динам напряжение сдвига зависит от степени коагуляции, Пластическая вязкость от содержания тв фазы.

Показатель нелинейности зависти от степени флокуляции. Показатель консистенции от соотношения жид и тв фазы – вязкость.

Рисунок. 1) Коагуляционная структура образов при попадании в бур р-р электролитов или при повыш темп, или при недостаточной кол-ве реагентов стабилизаторов (кривая застудневания); 2) Показатель измен реологии при повыш содержания тв фазы (кривая загустевания); 3) кривая разбавления (разбавление водой);4 ) Разжижение р-ра понизителями вязкости τ= τ₀+ηε (:ε) → η _эф= τ/ ε = τ_0/ ε+ η, τ_0/ ε – структурная вязкость.

Рисунок. η _эф= η _стр+η, τ₀= Н/м²=Па, η=Па*с, мПа*с.

9.Реологич.св-ва аномально-вязких жидкостей. τ=к(ε)ⁿ, где к- показатель консистенции, n- показ.нелинейности. Если n<1, то псевдопластичная (кривая 3 – бур.р-ры с низким содержанием тв.фазы и безглинистые полимерные системы), если n>1, то дилатантная жид. (кривая 4 – расширяющаяся жидкость: крахм.реагент и синтетич.смолы).

η _эф=к(ε)^n-1. Для качест.оценки реолог.характеристик используется параметр «условная» вязкость, которая измеряется в секундах. «Условная» вязкость зависит от содержания тв.фазы.