Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Используемые в практике бурения нефтяных и газовых скважин промывочные жидкости в основном представляют собой струк­турированные коллоидно-суспензионные или коллоидные сис­темы. В структурированных жидкостях с увеличением скорости течения и разрушением структуры вязкость постепенно умень­шается. Вязкость коллоидных ПЖ изменяется также и при изме­нении количества твердой фазы и степени ее дисперсности. Про­мывочные жидкости относятся к вязкопластичным, т. е. таким, которые начинают течь только при наличии внешнего воздейст­вия, превышающего внутреннее напряжение, характеризуемое на­чалом текучести или сдвига.

К основным параметрам таких жидкостей относятся реологи­ческие: предельное статическое напряжение сдвига, характери­зующее прочность тиксотропной структуры раствора; предель­ное динамическое напряжение сдвига, характеризующее предел текучести в потоке; эффективная вязкость, характеризующая полное (прочностное и вязкостное) сопротивление жидкости в потоке; пластическая вязкость, характеризующая вязкостное со­противление ПЖ в потоке.

Несмотря на очень существенную роль реологических па­раметров ПЖ в общем комплексе параметров, характеризую­щих свойства ПЖ, автоматически работающего в потоке ПЖ вискозиметра в условиях буровой до сих пор ни в России, ни за рубежом не создано, хотя попытки создания таких прибо­ров предпринимались неоднократно [2, 46, 91, 117] и др. По­этому до сих пор реологические свойства ПЖ определяются эпизодически путем отбора проб ПЖ (см. табл. 9.14), хотя в большинстве случаев такие определения не отвечают требова­ниям технологии бурения.

Создание в последнее время фирмой «БоЫТгоп» промышлен­ного вискозиметра, обеспечивающего возможность непрерывного измерения вязкости в оперативном режиме (в т. ч. и под боль­шим рабочим давлением), позволяет надеяться на его внедрение в практику буровых работ. Это, тем более, заманчиво, так как промышленный вискозиметр фирмы «Бокйгоп», наряду с дина­мической, кинематической и приведенной вязкостью, определя­ет температуру и плотность технологической жидкости, не имеет подвижных деталей и может длительное время работать без об­служивания [42].

Промышленный вискозиметр модели 7827 (рис. 9.53) состоит из собственно сенсора и блока электроники. Сенсор может быть установлен в обводе, трубопроводе или резервуаре. Выбор мате­риала исполнения и разнообразие фланцевых соединений от­крывают для прибора широкий спектр технологических приме­нений, жидкостей и диапазонов давлений.

Рис. 9.54. Принцип работы шізкозиметра

Наличие независимых калиброванных диапазонов обеспечи­вает высочайшую точность измерений. Для тех случаев, когда требуемый диапазон измерений перекрывает один калиброван­ный диапазон, в блоке электроники предусмотрено средство ав­томатического переключения диапазонов.

Принцип работы

Работа вискозиметра 7827 основана на принципе виброэлемен­та, который можно рассматривать как обычный камертон, под­держиваемый в состоянии резонанса (рис. 9.54).

Демпфирование колебаний зубцов камертона пропорциональ­но вязкости жидкости. Строго говоря, вязкость обратно пропор­циональна квадрату коэффициента добротности (который опре­деляется как частное от деления резонансной частоты на шири­ну полосы). Плотность жидкости определяется путем измерения резонансной частоты.

Характеристика промышленного вискозиметра 7827 фирмы «Б о 1 а г г о п»

Точность измерения вязкости…………….. ±1% от полной шкалы (0,2

сПз в диапазоне от 0,5 до ЮсПз)

Воспроизводимость измерений

вязкости………………………………………………………….. ±0,5% показаний

Диапазон измеряемой вязкости………………………….. От 1 до 20000 сПз

Диапазоны калибровки

вязкости………………………………………………. От 0,5 до 10, от 1 до 100,

от 100 до 1000, от 1000 до 12500 сПз.

Точность измерения плотности ±0,0001 г/см3 (с коррекцией)

Воспроизводимость результа­тов измерений плотности. ±0,0001 г/см3

Диапазон измеряемой

плотности………………………………………………………………. От 0 до 3 г/см3

Диапазон калибровки

плотности……………………………………………………….. От 0,6 до 1,25 г/см3

Рабочее давление (макс.)……………………. 177 бар (2566 фунт/дюйм2)

Температурный диапазон…………………………………. От —50 до +160°С

(-58 до 320Т)

Температурный коэффициент

Пренебрежимо малый ±0,0001 г/см/С (с коррекцией)

изменения вязкости……………………..

Температурный коэффициент изменения плотности

Сертифицировано на условия

безопасности……………………………..

Питание…………………………………….

……. EExdlICT4, CSA

24—27 В постоянного тока, 50 мА

Классификация вискозиметров ПЖ, которые могли бы быть созданы для работы в условиях буровой, дана в табл. 9.17.

Комментарии запрещены.