Способ оценки ингибирующих свойств буровых растворов

 

Изобретение относится к горному делу и может быть рекомендовано в практику буровых работ как метод контроля качества буровых растворов (БР). Цель изобретения - повышение точности, достоверности и экспрессности. Увлажненную породу засыпают в пресс-форму и прессованием получают из нее испытываемый образец. На поверхность образца устанавливают индентор (И), торец которого выполнен в виде заостренного наконечника. Измерения производят непосредственно в пресс-форме. Погружают И в образец и воздействуют на поверхность образца исследуемым БР. Внешнюю нагрузку выбирают такой, чтобы обеспечивалась инвариантность скорости погружения И в увлажненный образец. Измеряют глубину внедрения И в образец за определенный промежуток времени. Измерения проводят на нескольких образцах. Определяют среднее значение H<SB POS="POST">в</SB> глубины внедрения И в образец породы, на который воздействуют дистиллированной водой, и среднее значение H<SB POS="POST">р</SB> глубины внедрения И в образец породы, на который воздействуют исследуемым БР. Ингибирующие свойства раствора оценивают по показателю Q ингибирующей способности БР, который определяют из выражения Q = H<SB POS="POST">в</SB> - H<SB POS="POST">р</SB> / H<SB POS="POST">в</SB>.

ÄÄSUÄÄ 1548436 А1 (51) 5 Е 21 С 39/00

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4424470/24-03 (22) 12.05.88 (46) 07.03.90. Бюл. У .9 (71) Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики и Конструкторское бюро Производственного объединения "Саратовнефтегаз ю (72) М.М. Быстров, С.В. Глебов, И.Г. Грачева, Н.Б. Муравьева и Л.А. Степанов .(53) 622.23(088.8) (56) Сеид-Рза и др. Устойчивость сте-, нок и скважин. — M. Недра, 1981, с. 111 132. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ИНГИБИРУК6ЦИХ

СВОЙСТВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть рекомендовано в практику буровых работ как метод контроля качества буровых растворов (БР).

Цель изобретения — повышение точности, достоверности и экспрессности.

Увлажненную породу засыпают в прессИзобретение относится к горному делу, в частности,к использованию буровых растворов, и предназначено для оперативного контроля качества последних.

Цель изобретения — повьппение точ- ности, достоверности и экспрессности.

Способ оценки ингибирующих свойств буровых растворов заключается в следующем.

Подготавливают породу отбирая шпак, высушивают его до воздушно-сухого

2 форму и прессованием получают из нее испытуемый образец. На поверхность образца устанавливают индентор (И), торец которого выполнен в виде заостренного наконечника. Измерения производят непосредственно в пресс"форме.

Погружают И в образец и воздействуют на поверхность образца исследуемым

БР. Внешнюю нагрузку выбирают такой, чтобы обеспечивалась инвариантность, скорости погружения И в увлажненный, образец. Измеряют глубину внедрения

И в образец.за определенный промежуток времени, Измерения проводят на нескольких образцах. Определяют среднее значение h глубины внедрения И д в образец породы, на который воздейст-® вуют дистиллированной водбй, и среднее значение h глубины внедрения И в образец породы, на который воздействуют исследуемым БР. Ингибирующие свойства раствора оценивают по показателю о ингибирующей способности БР, который определяют из выражения ," в " р/1 в

СЮ состояния, измельчают, просеивают че- ФЪ рез сито и увлажняют до естественной влажности.

Увлажнениую-породу засыпают в. пресс-форму и прессованием (под давлением 100 MIIa) со скоростью набора аЬ рабочего давления 14-16 МПа/с) получают. из нее испытуемый образец. Прессформу с образцом помещают в термостатируемую камеру и на поверхность образца устанавливают индентор,,торец

1548436 которого выполнен в виде заостренного (под углом 60 ) наконечника.

Проведение измерений непосредственно в пресс-форме обеспечивает ис1 ключение нежелательных механических воздействий на образец породы и способствует сохранению внутренних напряжений в образце, близких к пластовым.

Это приводит к повьппению точности и 10 достоверности измерений и к сокращению времени.на проведение работ по подготовке образца породы к измерениям.

Использование индентора торец ко- 15 торого вьптолнен в виде заостренного наконечника, предусматривает, что наконечник индентора постоянно опирает.— ся на высокопрочную, еще не подвергшуюся действию влаги, часть образца, как в начале, так и в конце опыта (измерений), поскольку исключается опрессовывание разупрочненной (увлажненной) породы под ним и практически нейтрализуется тормозящее действие 25 ее. Таким образом, скорость погружения индентора в образец определяется скоростью пропитки его водой или фильтратом бурового раствора и соответствуюцей потерей прочности определен-З ного слоя образца.

Величина нагрузки на индентор,имеющий заостренную геометрию торца, влияет на скорость внедрения его в образец породы лишь до определенной величины, являющейся критической длч

35 данной породы, находящейся под действием воды или бурового раствора. В этих условиях обеспечивается равенство скоростей увлажнения образца и внедрения в него индентора, т.е. дос-. тигается инвариантность скоростей, что приводит к повышению точности идостоверности измерений.

В свою очередь максимальность этой скорости обеспечивает повьппение экспрессности измерений за счет сокращения времени проведения замеров.

Погрузив индентор в образец, устанавливают шкалу индикатора глубины вдав.-. ливания индентора в нулевое положение.

Воздействуют на поверхность образца дистиллированной водой или исследуемым буровым раствором, заливая поверхность образца и одновременно включают секундомер. По истечении определенного промежутка времени (4 мин) ° фиксируя показания индикатора (с точностью О, 01 мм), измеряют глубину внедрения индентора в образец. Измерения проводят на нескольких образцах. Определяют среднее значение Ьв глубины внедрения индентора в образец породы, на который воздействуют дистиллированной водой, и среднее значение h глубины внедрения индентора в образец породы, на который воздействуют исследуещлм буровым раствором.

Ингибирующие свойства раствора оценивают по показателю ингибирующей способности раствора, который определяют из выражения

hs hp

Ч = а

1 в

Высокая чувствительность предлагаемого способа оценки ингибирующих свойств буровых растворов позволяет выявить наилучший состав раствора .даже при незначительном изменении (0,1-0,27) концентрации ингибирую1 щего агента.

Предлагаемый способ, обеспечивающий повьппение точности, достоверности и экспрессности, может быть рекомендован в практику буровых работ как один из методов контроля качества буровых растворов с целью оптимизации их состава при бурении в интервалах залегания неустойчивых пород.

Формула изобретения

Способ оценки ингибирующих свойств буровых растворов, заключающийся в том, что увлажняют породу и прессованием получают из нее испытуеиьп» образец, на поверхность которого воздействуют буровым раствором и через индентор внешней постоянной нагрузкой измеряют глубину внедрения индентора в образец за определенный промежуток времени и оценивают. ингибирующие свойства бурового раствора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности, достоверности и экспрессности, используют индентор, торец которого выполнен в виде заостренного наконечника, внешнюю нагрузку выбирают обеспечивающей инвариантность скорости погружения индентора в увлажненный образец, при этом измерения производят непосредственно в пресс-форме, а ингибируюцие свойст.ва раствора оценивают. по показателю ингибируюцей способности раствора, который определяют из выражения

1548436

h h — соответственно глубины внедрения индентора в образец за одинаковый проме-жуток времени в дистиллированной воде и в буровом растворе. ь h

1 в где q — показатель ингибирующей способности бурового раствора;

Составитель Л. Климов

Редактор М. Бланар Техред Л.Олийнык Корректор И. Король

Заказ 124

Тираж 394

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101