Определение коэффициента трения по стандарту АНИ

Используемое оборудование

Аппаратура машина трения фирмы Бароид (США).

Весы лабораторные ГОСТ 24104-88

Стакан стеклянный вместимость 250 см³ ГОСТ 23932-90.

Реактивы: вода дистиллированная ГОСТ 6709-72.

Проведение испытаний

2,5 г смазочной добавки растворяют в 247,5 г дистиллированной воды. Определение коэффициента трения производят на машине трения фирмы Бароид по стандарту Американского нефтяного института (АНИ) при нагрузке 150 фунт/кв. дюйм и скорости вращения 60 об/мин.

Коэффициент трения М определяется как

 

К_тр = F/W, (1)

 

где F-сила трения,

W- нагрузка, или сила, необходимая для скольжения поверхности

блока и кольца относительно друг друга.

Снижение коэффициента трения 1%-ного водного раствора смазочной добавки вычисляют по формуле:

 

Ктр = (М - М₁) / М х 100., % (2)

 

где: М - коэффициент трения дистиллированной воды (стандартное поверочное для машины трения значение коэффициента в пределах 0,32-0,34)

М₁ - коэффициент трения 1%-ного водного раствора смазочной добавки.

Определение коэффициента трения реального бурового раствора производят путем замера показаний прибора в среде этого раствора при разных нагрузках до момента получения значения крутящего момента более 50. Расчет коэффициента трения проводится по формуле 1.

 

Методы определения микробиологической зараженности

Буровых растворов

1. Определение количества органотрофных микроорганизмов

в буровом растворе

 

Определение количества жизнеспособных клеток проводится методом высева на плотные питательные среды (чашечный метод).

Сущность метода заключается в высеве определенного объема исследуемого образца бурового раствора на универсальную плотную питательную среду в чашки Петри и последующем подсчете выросших колоний. При этом исходят из того, что каждая колония является результатом размножения одной клетки.

Работа включает три этапа: приготовление разведений, посев на плотную питательную среду, подсчет выросших колоний.

 

1.1. Приготовление разведений.

Для приготовления разведений водопроводную воду разливают по 20 мл в стерильные флаконы и стерилизуют в автоклаве 30 мин. при 1 ат (120⁰С). Затем взвешивают 2,0 г бурового раствора с точностью до 0,001 и вносят их во флакон с водой. Полученную суспензию встряхивают 15 мин. на качелях со скоростью 100-120 об/мин., дают отстояться в течение 30 мин. (при этом крупные частицы оседают, а бактерии остаются в жидкости). Затем стерильной пипеткой переносят 2 мл суспензии во второй флакон со стерильной водой и встряхивают полученную суспензию в течение 5 мин. Это второе разведение, 1:100. Таким же образом готовят последующие десятикратные разведения, используя всякий раз новую стерильную пипетку. Степень разведения определяется плотностью исходной суспензии микроорганизмов.

1.2. Посев в чашки (для выявления общего количества микроорганизмов)

Мясопектонный агар разливают в стерильном боксе в стерильные чашки Петри по 15 мл и подсушивают под УФ-лампой. На поверхность питательной среды стерильной микропипеткой наносят 0,1 мл соответствующего разведения. Этот объем распределяют стерильным стеклянным шпателем по поверхности агаризованной среды. Из каждого разведения делают 2-3 параллельных высева. Засеянные чашки Петри помещают в термостат при 37 ⁰С. Для выявления термостойких микроорганизмов посевы помещают в термостат при 45 ⁰С и 70 ⁰С.

 

1.3. Подсчет выросших колоний

Подсчет колоний производят через 24, 48 и 72 часа инкубации в термостате. Подсчитывают суммарное количество колоний, выросших на 3 чашках Петри. Результаты параллельных высевов из одного и того же разведения суспензии суммируют и определяют среднее число колоний, выросших при высеве из данного разведения. Количество микробных клеток в 1 мл исходной суспензии вычисляют по формуле

,

где m - количество клеток в 1 мл исходной суспензии;

а – среднее число колоний при высеве данного разведения;

10 – коэффициент разведения;

n – порядковый номер разведения;

V – объем суспензии, взятый для посева в мл

 

2. Определение количества микробных клеток методом высева

в жидкие среды (метод предельных разведений)

 

В пробирки с жидкой средой вносят строго измеренный объем из различных разведений исследуемой суспензии микроорганизмов (см. 1). Этот метод используется для микроорганизмов, которые плохо развиваются на плотных питательных средах (в данном случае для сульфатредуцирующих бактерий).

Разведения десятикратные готовят точно также как и для чашечного метода. Жидкие среды разливают в пробирки или колбы и стерилизуют. Посев производят из каждого разведения стерильной пипеткой в 5 параллельных пробирках (колбах). Количество посевного материала 1-2 мл в зависимости от объема среды. После инкубации регистрируют наличие или отсутствие роста бактерий визуально (для сульфатредуцирующих бактерий – почернение осадка, для нефтеокисляющих – помутнение среды, изъеденность нефтяной пленки). Расчет вероятного количества клеток в единице объема проводят с помощью таблиц Мак-Креди (Практикум по микробиологии, М., МГУ, 1976), разработанных на основании методов вариационной статистики.

П р и м е ч а н и е: Чашечный метод и метод предельных разведений требуют особой чистоты и аккуратности при выполнении всех операций. Приготовление суспензий и посевы лучше производить в боксе. Для контроля в термостат помещают чашку Петри с незасеянной плотной средой и пробирку с жидкой средой.

 

 

3.Выделение сульфатредуцирующих бактерий и определение

их активности

 

Выделение накопительных культур сульфатредуцирующих бактерий проводят на среде Таусона в пробирках с высоким слоем среды под резиновыми пробирками. Количество СРБ измеряли методом предельных разведений. О росте сульфатредуцирующих бактерий судят по почернению осадка и накоплению сероводорода. Об активности сульфатредуцирующих бактерий судят по количеству сероводорода, накапливаемого в среде на 5 сутки роста.

Определение сероводорода проводят иодометрическим способом.

 

4. Выявление целлюлозоразрушающих бактерий и определение

их активности

Поскольку полисахаридные реагенты (КМЦ, КМК, биополимер и т.п.), наиболее дорогостоящие реагенты для бурения, а в природе большое количество видов бактерий способны разлагать полисахаридные реагенты, при выделении органотрофных бактерий из бурового раствора определяют среди них число целлюлозолитических. Для этого на чашках с посевами из предпоследних разведений, где количество колоний составляет 50-100 штук, отбирают не менее 20 колоний, отсевают их на скошенный мясопептонный агар и помещают в термостат. Выросшие чистые культуры микроскопируют, заражают ими стерильные растворы КМЦ (4-5 %) и помещают в термостат при 40 ⁰С. В качестве контроля используются незараженные растворы КМЦ. Через сутки, трое и пятеро суток измеряют вязкость растворов КМЦ. Культуры бактерий, разрушающие КМЦ, приводят к снижению вязкости исходных растворов.

Для более точного измерения активности целлюлоз у выделенных из буровых растворов бактерий используют вискозометрический метод и специальные биохимические методы, основанные на выявлении в растворах КМЦ редуцирующих сахаров.

 

Упрощенная методика определения качества бактерицидов

и биоустойчивости реагентов

1). Для средне- и низкомолекулярых полимерных реагентов приготавливается 1 %-ный водный раствор и замеряется эффективная вязкость при 600 об/мин. на приборе FANN.

Замер вязкости проводится через 1, 3, 4…….10 суток, либо до момента окончательной потери вязкости.

При оценке бактерицидов ведутся параллельные исследования с водными растворами реагентов с выбранными концентрациями бактерицидов.

Для лучшей жизнедеятельности микроорганизмов 1 раз в сутки раствор перемешивается в течении 15-ти минут. Температура поддерживается в пределах 20-35 ⁰С.

2). Для оценки высокомолекулярных реагентов та же проводится процедура, но замер проводится при 200 об/мин.

Скорость биодеструкции зависит от начальной зараженности продукта.