МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ
Прибор ВМ-6
В связи с тем, что при бурении скважин давление столба бурового раствора больше пластового, происходит фильтрация жидкости в поры проницаемых пластов. Фильтрация буровых растворов в основном обусловлена их компонентным составом и внешними воздействиями: температурой, давлением, скоростью циркуляции. В качестве показателя фильтрации используется объем фильтрата, выделяющегося при избыточном давлении в 0,1 МПа на 30 мин с площади фильтра диаметром 75 мм.
Для измерения показателя статической фильтрации при нормальных условиях предназначено устройство ВМ-6, которое состоит из основания с фильтром, напорного цилиндра и фильтрационного стакана с пробкой. Фильтрационный стакан на
верхнем конце имеет горловину с наружной резьбой для соединения с цилиндром и отверстие.
Фильтрация измеряется следующим образом. Буровой раствор наливают в фильтрационный стакан, соединенный с заполненным маслом цилиндром, в котором перемещается плунжер и создается давление жидкости 0,1 МПа. Фильтрация начинается после открытия пробки. Объем выделившегося фильтрата определяют по перемещению плунжера.
Техническая характеристика ВМ-6
Объем фильтрата за 30 мин при диа
TOC o "1-5" h z метре фильтра 75 мм, см3 … 40
Цена деления шкалы при диаметре
фильтра 75 мм, см3……………………………………….. 1
Допустимая погрешность измерения, см3 ±0,5
Давление фильтрации, МПа…. 0,1
Объем пробы раствора, см3 …. 100
Фактический диаметр фильтра, мм. . 53
Габариты, мм………………………………………………….. 117×273
Масса, кг…………………………………………………………… 3,3
Плунжерная пара и соединение втулки с цилиндром должны быть герметичными. Пропуск масла через отверстие, закрытое иглой, не допускается. Прибор в упаковке выдерживает без повреждения воздействие температуры от 50 до —50 °С и относительной влажности 80% при 25°С, а также транспортную тряску с ускорением 30 м/с2 и частотой ударов 80—120 в 1 мин. Вероятность безотказной работы прибора за 1000 и должна быть не менее 0,8 при доверительной вероятности Р = = 0,8. Срок службы прибора — не менее 6 лет.
Фильтр-пресс ФЛР-1
В последнее время для измерения показателя фильтрации бурового раствора промышленностью выпускается фильтрпресс ФЛР-1.
Техническая характеристика ФЛР-1
Предел измерения объема фильтра за 30 мин при диа
TOC o "1-5" h z метре фильтра 77 мм, см3……………………………………………………. 120
Погрешность измерения, см3………………………………………………………. ±0,5
Давление фильтрации, МПа……………………………………………………… 0,7
Фактический диаметр фильтра, мм………………………………………………. 53
Температура окружающей среды, °С…………………………………… 5—50
Максимальное давление на входе в редуктор, МПа. . 15
Фильтр-пресс ФЛР-1 (рис. 72) состоит из стакана 1, предназначенного для пробы раствора; редуктора 4, служащего для редуцирования с помощью регулировочного винта 3 давления от 15 до рабочего 0,7 МПа; баллона 5 с газом, который подается в редуктор, а оттуда по рукаву через пропускной клапан 2 в стакан с раствором.
|
ч_______ / Рис. 72. Фильтр-пресс ФЛР-1 |
Показатель фильтрации (в см3)
Ф — 2Рф,
где 2 — отношение ллощади стандартного фильтра диаметрам 75 мм к площади фильтрации фильтр-пресса; Рф—количество фильтрата, полученное на фильтр-прессе, ом3.
Следует отметить, что статический показатель фильтрации бурового раствора зависит от температуры и давления, поэтому данные, получаемые на устройствах ВМ-6 и ФЛР-1 при нормальной температуре, носят относительный характер.
Фильтр-пресс ФП-200
Для определения показателя фильтрации бурового раствора при повышенной температуре используется фильтр-пресс ФП-200 (рис. 73).
Техническая характеристика ФП-200
TOC o "1-5" h z Рабочий объем автоклава, см3…………………………………………………. 400
Диапазон рабочих температур, °С………………………………… 20—200
Диапазон давления на фильтре, МПа…. 0,1—5
Максимальное рабочее давление в автоклаве, МПа 6
Диапазон частоты вращения мешалки, об/мин. . 700—1000
Время нагрева пробы до 200 °С, мин…. 50
При определении с помощью ФП-200 показателя фильтрации бурового раствора при повышенной температуре раствором заполняют автоклав 3 подключают систему создания давления и сбора фильтрата; включают электронагреватель; при непрерывном перемешивании нагревают раствор до заданной температуры, после чего открывают запорный вентиль 1 и включают секундомер. Ручным гидропрессом повышают давление в автоклаве до величины, обеспечивающей заданный перепад 5 МПа. Одновременно редукционным клапаном устанавливают противодавление под фильтром, превышающее на 0,2—
1 — запорный вентиль; 2 — фильтрующий эле — ^ мент; 3 — автоклав; 4 — каналы охлаждения;
5 — электронагреватель; 6 — уплотнительное 7 кольцо; 7 — термометр; 8 — уплотнитель; 9 —- клапан; 10 — манометр; И — клапан; 12 — емкость; 13 — цилиндр; 14 — пресс
0,5 МПа давление насыщенных паров фильтрата при заданной температуре.
По истечении 30 мин включают секундомер, одновременно закрывают запорный вентиль и измеряют полученное количество фильтрата в измерительном цилиндре 13. Для определения показателя фильтрации полученное значение объема фильтрата умножается на 2,25.
Индикатор водосодержания ИВ-1
Индикатор водосодержания ИВ-1 предназначен для контроля содержания воды в углеводородных средах. Он используется для контроля параметра «водосодержание» при бурении скважин с промывкой раствором на углеводородной основе. Индикатор может применяться для контроля обводненности нефти в процессе эксплуатации скважин. Прибор ИВ-1 разработан УКРГИПРОНИИнефть.
Техническая характеристика ИВ-1
TOC o "1-5" h z Контролируемое водосодержание, %, не более. . 8
Погрешность измерения, %, не более………………………………………. 10
Продолжительность одного измерения, мин, не более:
при водосодержании <20%…………………………… 15
при водосодержании >60%…………………………… 30
Рабочее давление, МПа………………………………………………… 0,2—1,6
Объем исследуемой пробы, см3………………………………………………. 11
Срок службы, годы………………………………………………………. 6
Габариты, мм, не более………………………………………………………. 100×240
Масса в сборе, кг…………………………………………………………………. 2,5±0,2
Принцип работы индикатора основан на химическом взаимодействии водной фазы с порошкообразным карбидом кальция и определении количества выделившегося в процессе реакции ацетилена по величине избыточного давления в корпусе индикатора.