Способ исследования кинетики структурообразования суспензий

 

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ путем измерения электросопротивления раствора , отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности измерений, раствор перемешивают при постоянном контроле электросопротивления до установления минимального значения этой величины, прекращают перемешивание и контролируют изменение электросопротивления восстанавливающейся структуры суспензии во времени, и по изменению этой величины определяют изменение напряg жения сдвига во времени. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (!11

SU, (51)4 G 01 N l l 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743802/24-25 (22) 16 ° 05.84 (46) 30.10.85. Бюп. У 40 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого .разведочного бурения (72) В.Д.Шантарин, А.И.Козубовский и В.В9Федоровский (53) 532. 13 (088.8) (56) Ятров С.Н. Промывочные жидкости в бурении скважин. М. ГИТИНГТЛ, 1960, с. 61-63.

Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, т. 11, M. Наука, 1969, с. 149. (54)(57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ путем измерения электросопротивления раствора, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности измерений, раствор перемешивают при постоянном контроле электросопротивления до установления минимального значения этой величины, прекращают перемешивание и контролируют изменение электросопротивления восстанавливающейся структуры суспензии во времени, и по изменению этой величины определяют изменение напряжения сдвига во времени.

1188586 (2) <<К = а+ Ьгп6

hR» — a<

»

fn8 (3) Э с

Изменение

Содержание глины, .вес. Ж электросопротивления, КОм

60

1,5

600

Изобретение относится к способам исследования кинетики структурообразования ионных неньютоновских жидкостей, например буровых растворов (суспензий). 5

Цель изобретения — сокращение времени и повышение точности измерений.

Способ осуществляют следующим образом.

В стеклянный сосуд (ячейку) нали- 10 вают исследуемый раствор, опускают крышку с закрепленными на ней электродами, электроды подсоединены к омметру (в опытах использовали цифровой вольтметр — омметр В?-27 А/t) и ячей-15 ку устанавливают на кожух магнитной мешалки ИМ ЗИ. Раствор готовился из Черногорского глинопорошка путем перемешивания его в мешалках 3 ч.

Опыты проводили сразу после приготов-20 ления раствора. Температура раствора

20 С.

После тщательного перемешивания раствора в ячейке магнитной мешалкой до установления минимального значе- 25

HHH злектросопротивления выключалась мешалка и одновременно включался секундомер.

Для контроля и выполнения градуировочного графика соответствия изме- Зо нения измеряемого электросопротивлечия в данный момент времени определяли статическое напряжение сдвига на стандартных установках СНС-2.

Пример. Измерение электро35 сонротивления раствора осуществляли в ячейке с расстоянием между электродами 0,037 м и площадью — » ° 10 м .

При таких размерах ячейки разность потенциалов между электродами была равной 1 В, а сила протекающего тока 0,12 мА (вольтметр В7-27 А/1).

Погрешность измерения электросопротивления по постоянному току составила 0,6%.

Основные данные по изменению электросопротивления по времени и значения статического напряжения сдвига приведены в таблице.

Проведенные опыты показали, что изменение электросопротивления (йК) раствора по времени (t) хорошо описывается уравнением

aR=k fnt

Значение К для растворов с содержанием глины 5,7,8,10, 12 и 15% соответственно равны: 0,38; 0,48;

0,50; 0,54; 0,60 и 0,66 кОм.

Статическое напряжение сдвига при мин (Q) и 10 мин (g ), определяем из выражений где а, = 1,62 кОм, Ь, = 0,28 кОм (для &» ) а = 1,88 кОм, Ь, = 0,49 кОм (для 9»о )

»о

Следовательно, измеряя изменение электросопротивления по -времени, можно найти значения статического напряжения сдвига (8 и 6 ) из уравнений

Ь 610= — — - - — ——

»» < — а ю (4)

Ь»0

Коэффициенты в уравнениях 2-4 определены путем построения зависимости (2) по данным 8» и <», измеренным на СНС-2 для 10,12 и 15%-ного раствора глины. Это позволило найти значения 8, и 6< (см.таблицу) для 5,7. и 8%-ного раствора глины, для которых стандартная методика определения этих величин дала нулевые значения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достоверно находить значения напряжения сдвига. О том, что структурообразование буровых растворов глины 5,7 и 8% и ниже существует в действительности, доказывает практика их применения на буровых, показывающая воэможность достижения высокой седиментационной устойчивости растворов при нулевых значениях сдвига, полученных в результате применения стандартных приборов.

1 188586

Продолжение таблицы., Время, с

3, 600

60, 2,0

600

3,3

10

2,2

600

3,5

60

2,4

12

3,7

2,7

600

4,0

Составитель В.Крутин

Редактор И.Горват Техред Л.Микеш Корректор М.Максимишинец

Заказ 6735/43 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Содержание глины, вес.Ж

Изменение электросопротивления, КОм

1,9.

tl

3i0