Файл: Шептала, Н. Е. Руководство по физико-химическому анализу глинистых растворов, глин, утяжелителей и реагентов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
г/см3; |
z — процент воды; |
и — процент нефти; 'уп— плотность |
|||||||||||||
нефти |
в г/см3; Yrji.p — плотность |
глинистого |
раствора в |
г/см3. |
|||||||||||
|
|
Раствор |
пресный |
П р о в е р к а |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
без нефти |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ЮО |
|
—-— I- — |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1гл.р |
|
|
1?ТБ.ф |
|
1 |
|
|
|
|
2. |
Раствор |
минерализованный без нефти |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
ЮО |
|
|
-1- |
|
_У_ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
'гл.р |
|
|
|
Ѵс |
|
|
|
||||
|
|
|
|
1’тв.ф |
|
|
|
|
|
||||||
3. |
Пресный нефтеэ-мульсионный раствор |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
•гл.р |
уГтв.ф |
|
~~П1 ”1-----Ѵ„ • |
|
|
|
|||||
4. |
|
Минерализованный нефтеэмульсионный раствор |
|
||||||||||||
|
|
|
|
ЮО |
|
ІѴв.ф |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
• гл.р |
|
Ѵс |
|
Y H |
|
|
|||||
П ри м е р. |
раствора |
|
(фактическая) |
|
1,48 |
г/см3; |
процент |
твердой |
фазы |
||||||
1. |
Плотность |
|
|
||||||||||||
47,67; -процент воды |
52,33; |
плотность твердой фазы 3,08 г/см3. Тогда |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
47,67 |
, |
52,33 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Ѵгл.р |
= |
3,08 |
"г |
1 |
’ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
15, 48+ |
52,33; |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
—------= |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
■гл.р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 = |
67,818угл р , |
|
|
|
|||||
откуда |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ѵгл.р = |
67ІТ8 = |
|
' ’47 |
Г/СМЗ |
(Расчетная) ’ |
|
|
|||||
2. |
Плотность |
раствора |
|
(фактическая) |
1,39 |
г/см3; |
процент |
твердой |
фазы |
||||||
9,37; |
процент соли |
18,67; |
процент |
воды |
51,96; плотность |
твердой |
фазы |
||||||||
qOl,78 г/см3; плотность соли 2,12 г/см3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Полѵчнм |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
29,37 |
18,67 |
51,96 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
‘гл.р |
|
2,78 |
2,12 |
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
100 |
10,56 + 8,80 + |
51,96; |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
‘гл.р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
100 = |
|
71,72ѵгл.рі |
|
|
|
|
|||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100
Ѵгл.р = = 1.39 г/см3 (расчетная).
3.Плотность раствора 1,75 г/см3; процент твердой фазы 59,77; процен
воды 36,50; процент нефти 3,73; плотность твердой фазы 3,5 г/см3.
Получим
100 |
59,77 |
36,50 |
3,73 |
”1’гл .р |
3,5 + |
1 |
+ 0 , 8 9 ’ |
100
170,07 + 36,50 + 4,19;
*гл.р
100 = 57.768угл р ;
Ѵгл.р = 1,73 г/см»
4. Плотность глинистого раствора 1,59 г/см3; процент твердой фазы 41,71; процент соли 16,77; процент воды 33,44; процент нефти 8,08; плотность твер дой фазы 3,53 г/см3.
Получим
100 |
41,71 |
16,77 |
33,44 |
8,08 |
|
1’гл•р |
3,53 |
2,12 |
1 |
^ 0 , 8 9 ’ |
|
100 |
|
1,82 + |
7,91 + 33,44 |
+ 9,08; |
|
^гл.р |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
100 = |
62,25-у,гл.р’ |
|
|
|
V, |
100 |
1,61 г/см». |
||
|
|
= |
|||
|
|
62,25 |
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГЛИНЫ И УТЯЖЕЛИТЕЛЯ В ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРАХ
Содержание глины и утяжелителя в глинистом растворе определяют по следующей формуле:
Ѵут(Ѵтв.ф — Тгл) |
|
|
|
|||
= W V - Y |
+ 100* ' |
|
|
|||
где %т.тв.ф — процент утяжелителя в твердой фазе |
глинистого |
|||||
раствора; уут — плотность |
утяжелителя |
(определяется |
для |
|||
каждой партии утяжелителя) |
|
в г/см3; |
угл — плотность глины в |
|||
г/см3; уТв.ф — плотность твердой фазы в г/см3. |
|
|
||||
Процент,утяжелителя в глинистом растворе равен |
|
|||||
/7 |
_ |
ГСут-тв.ф * |
|
|
|
|
'Ѵ г.гл .р |
|
100 |
' |
|
|
|
где X — процент твердой фазы. |
|
|
|
|
||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
' — |
ТС |
ут.гл.р, |
. |
|
|
|
где Г — процент глины в глинистом растворе. |
|
|
||||
П р и м е р. Плотность твердой |
фазы 3,53 |
г/см3; |
процент |
твердой |
фазы |
|
41,71; плотность утяжелителя 3,96 г/см3; плотность глины 2,6 г/см3. |
|
|||||
Подставляя данные, получаем |
|
|
|
|
|
|
81
|
3,96-0,93-100 |
|
76,72 96; |
|
3,53-1,36 |
|
76,72-41,71 |
"ут.гл.р |
= 32,0096; |
|
100 |
Г = |
41,71 — 32 = 9,71%; |
Под понятием «глина» условно принимается содержание не только глинистых частиц, но и выбуренной породы, плотность ко торой считается равной 2,6 г/см3.
В процессе обработки глинистого раствора в скважине реа гентами утяжеление, внесение глины, графита, расчет добавок производятся в процентах по весу к объему. Содержание ком понентов глинистого раствора согласно приведенным методикам определяется в весовых процентах.
Для определения содержания компонентов в объеме раст вора, т. е. для перехода от весовых процентов к процентам по
весу к объему необходимо производить |
пересчет |
путем умно |
||
жения весовых процентов на |
плотность глинистого |
раствора. |
||
П р и м е р . Плотность глинистого |
раствора |
1,59 г/см3. В растворе содер |
||
жится (в весовых процентах): утяжелителя — 32; глины — 9,71; |
воды — 58,29; |
|||
всего— 100. А в процентах по весу к объему: |
утяжелителя |
32Х 1,59=50,88; |
||
глины 9,71X1,59=15,44; воды 58,29X1,59=92,69; всего 159. |
|
|
||
Содержание в 1 м3 раствора в кг: утяжелителя 508,8, глины 154,4, воды |
||||
926,9, всего 1590. |
|
весовому, умноженному на |
||
Процент по весу к объему равен проценту |
||||
плотность раствора. Содержание глины в растворе составляет |
32% весовых, |
|||
т. е. в 1 кг раствора 320 г глины. 1 кг раствора |
плотностью |
1,59 г/см3 зани |
||
мает объем |
|
|
|
|
Следовательно, в 628,93 см3 раствора содержится 320 г глины, что состав ляет полученные раньше более простым путем 50,88% по весу и объему раствора.
При расчетах необходимо помнить:
1) сумма компонентов раствора в весовых процентах рав на 100;
2)-сумма компонентов раствора в процентах по весу и объе му равна плотности глинистого раствора, умноженному на 100;
3)для определения содержания количества глины и утяже
лителя (в кг) в 1 м3 раствора весовые проценты умножаются на плотность раствора и на 10. '
НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ УТЯЖЕЛИТЕЛЯ И ГЛИНЫ
В ТВЕРДОЙ ф а з е г л и н и с т о г о р а с т в о р а
Номограмма (рис. 13) построена следующим образом. На
оси ординат отложена плотность твердой фазы, на оси |
абс |
цисс — процентное содержание утяжелителя в твердой |
фазе. |
82
Ряд кривых, построенных в этой системе, |
соответствует |
со |
||||
держанию утяжелителя определеной плотности |
(от |
3,9 |
до |
|||
4.5 |
г/см3) при плотности твердой фазы от |
2,6 г/см3 |
(плотность |
|||
глины) до 4,5 г/см3 (плотность утяжелителя). |
|
|
|
|
||
на |
На прямой, проведенной параллельно оси абсцисс из точки |
|||||
оси ординат, соответствующей плотности |
твердой |
фазы |
||||
4.5 |
г/см3, нанесено процентное содержание |
глины |
в |
твердой |
Содержание глины, %
Рис. 13. Номограмма для определения процентного со держания утяжелителя и глины в твердой фазе гли нистого раствора.
фазе. Ноль на этой прямой соответствует 100% утяжелителя. Для пользования номограммой необходимо предварительно определить плотности применяемого утяжелителя и твердой
фазы глинистого раствора.
П р и м е р . |
Плотность утяжелителя 4,1 г/см3; |
плотность |
твердой |
фазы |
3.57 г/см3. |
на оси ординат, соответствующей |
плотности |
твердой |
фазы |
Из точки |
3.57 г/см3, проводим прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с кривой, построенной для утяжелителя плоностыо 4,1 г/см3. Из точки пересе чения опускаем перпендикуляры на ось абсцисс и прямую, соответствующую процентному содержанию глины, и находим, что содержание утяжелителя в твердой фазе равно 74,5%, а глины— 25,5%.
Для определения процентного содержания глины и утяже лителя в глинистом растворе необходимо результаты, получен ные на номограмме, умножить на процент твердой фазы и раз делить на 100.
83
В том случае, когда для плотности применяемого утяжели теля кривая на номограмме отсутствует, следует поступить так: прямую линию, соответствующую плотности твердой фазы, нужно продолжить до пересечения с кривыми максимума и ми нимума для данной плотности, найти между этими кривыми точку, соответствующую нужной плотности и опустив перпен дикуляры, определить процентное содержание глины и утя желителя.
П р и м е р . Плотность применяемого утяжелителя 4,15 г/см3, плотность твердой фазы 3,5 г/см3. Проводим 'прямую из точки 3,5 до пересечения с кри выми, соответствующими плотностям 4,2 г/см3 и 4,1 г/см3. Опустив перпенди куляры из точки, соответствующей плотности 4,15 г/см3 на ось абсцисс и па раллельную ей прямую — процент содержания глины, находим, что колнчестио утяжелителя в твердой фазе равно 68,75%, а глины — 31,25%.
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ На поверхности любой жидкости существует огромное дав
ление, вызванное некомпенсированностыо молекулярных |
сил |
|
сцепления в поверхностном слое и стремящееся затянуть |
все |
|
молекулы |
с поверхности внутрь жидкой фазы. |
силы |
Чтобы |
растянуть жидкость в пленку, надо преодолеть |
молекулярного сцепления. Следовательно, поверхностное натя жение можно представить как силу, действующую на единицу
длины. Величина поверхностного натяжения — важная |
харак |
теристика поверхности раздела фаз. Поверхностное |
натяже |
ние жидкости на границе с собственным паром и на |
разделе |
двух несмешивающихся жидкостей характеризует интенсивность сил молекулярного сцепления внутри данной жидкой фазы. Чем больше интенсивность, тем больше поверхностное натяжение жидкости и ее молекулярное давление (внутреннее давление воды 15 000 кгс/см2, бензола — 400 кгс/см2). Молекулярное дав ление нельзя непосредственно измерить, тогда как методы изме рения поверхностного натяжения жидкость — газ, жидкость — жидкость несложны и получили широкое распространение.
Поверхностное натяжение определяют: а) прибором Ребиндера; б) методом счета капель;
в) усовершенствованным прибором.
ОПИСАНИЕ МЕТОДАМ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ПРИБОРОМ РЕБИНДЕРА
Работа проводится на приборе, сконструированном П. А. Ре биндером (рис.. 14).
Сосуд 1 с исследуемой жидкостью, помещенной в термостат 2 с прозрачными стенками, при помощи боковой трубки 8 сое
диняется с ртутным аспиратором |
(или водоструйным насосом) |
и манометрами — вертикальным 3 |
и наклонным 4. Наклонный |
84