ПРОЧИЕ СВОЙСТВА ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Поверхностное натяжение промывочной жидкости необходимо определять при использовании поверхностно-активных веществ для понижения твердости горных пород в процессе бурения, а также в качестве компонентов промывочной жидкости, например эмульсионных растворов. Наиболее простой метод определения поверхностного натяжения — сталагмометрический (метод отрывающейся капли).
Сталагмометр представляет собой стеклянную трубку на штативе с капиллярным отверстием в нижней части, торец которой отшлифован перпендикулярно к ее оси. При медленном истечений жидкости из сталагмометра на его конце образуется капля. Непрерывно поступающая из сталагмометра жидкость увеличивает размер капли до тех пор, пока ее вес не превысит величину силы поверхностного натяжения жидкости, тогда капля отрывается. Чем меньше поверхностное натяжение жидкости, тем больше капель получится при истечении одного и того же объема жидкости. По числу капель судят о концентрации ПАВ.
Измерения проводятся либо на границе жидкость — жидкость (истечение испытываемой жидкости происходит в керосин), либо на границе жидкость — воздух. Последний метод недостаточно точен, но более прост и поэтому применяется для оперативного контроля содержания ПАВ.
Поверхностное натяжение жидкости σ определяется с использованием поверхностного натяжения стандартной жидкости σв, в качестве которой чаще всего принимается вода.
σ = σВ (NВγВ/Nγ), (III.24)
Где n и nв — число капель соответственно исследуемой и стандартной жидкости; γ и γв — удельные веса исследуемой и стандартной жидкости.
Обычно по результатам предварительных исследований строится график зависимости σ от концентрации ПАВ в растворе. Тогда измерение концентрации ПАВ в промывочной жидкости сводится к определению количества капель и считыванию концентрации с графика.
Смазочные свойства промывочных жидкостей оцениваются коэффициентом трения.
Противоизносные свойства Промывочных жидкостей согласно ГОСТ 23.002—78 характеризуются следующими показателями: скоростью изнашивания, интенсивностью изнашивания, износостойкостью, относительной износостойкостью. Имеются и другие показатели изнашивания, например диаметр пятен износа, весовой износ и т. д.
Смазочные и противоизносные свойства промывочных жидкостей определяются на машинах трения типа четырехшарико-вых, «Амслер», УКВС, «Титкен», АМ-3. При этом оцениваются энергетическая загрузка взаимодействующих тел, условия охлаждения и смазки, характеристика взаимодействующих тел, характер взаимодействия изнашиваемых элементов и виды изнашивания поверхностей трения. Методика определения смазочных и противоизносных свойств промывочных жидкостей довольно сложна, однако в связи с ростом глубин разведочных скважин требования к этим параметрам повышаются. Это обусловливает необходимость широкого внедрения имеющихся методов оценки смазочных и противоизносных свойств и их совершенствования и упрощения.
Состав фильтрата и воды Необходимо знать для оценки целесообразности применения того или иного способа регулирования свойств промывочной жидкости. Это связано с определением химического состава промывочной жидкости, главным образом концентрации минеральных солей. Чаще всего определяют концентрацию хлористых солей и солей, характеризующих жесткость воды. Иногда приходится оценивать химический состав дисперсионной среды после введения веществ с целью изменения тех или иных свойств жидкости. Обычно исследованию подвергается фильтрат, полученный при измерении показателя фильтрации.
Методы химического анализа водных растворов излагаются в специальных пособиях.
При поглощениях важно знать закупоривающие свойства промывочных жидкостей, которые придают введением инертных наполнителей. Иногда приходится определять и другие свойства (теплоемкость, состав дисперсной фазы, липкость фильтрационной корки и др.), имеющие подчиненное значение в оценке приемлемости растворов для тех или иных условий бурения.