Плотность БР, ее влияние на основные показатели и процессы бурения скважин. Устройство ареометра АБР-1 и порядок работы с ним.

Плотность бурового раствора - это масса единицы его объема.

Величина плотности определяет гидростатическое давление на забой и стенки скважины столба бурового раствора:

р_гс = r q H,

Для предупреждения флюидопроявлений гидростатическое давление столба бурового раствора должно превышать пластовое (поровое) давление.

Пластовое (поровое) давление - это давление, создаваемое пластовыми флюидами (нефтью, газом, водой) на стенки пор горной породы.

Помимо удержания в пластах жидких и газообразных полезных ископаемых, повышенное давление столба бурового раствора на стенки скважины помогает поддерживать их устойчивость, так как создает противодавление.

При циркуляции бурового раствора давление, которое он оказывает на забой и стенки скважины, складывается из гидростатического давления, создаваемого столбом бурового раствора, и давления на преодоление гидравлических сопротивлений при его движении в кольцевом пространстве Dр_к.п..

С ростом гидродинамического давления (а так же плотности) на забой скважины существенно снижается механическая скорость бурения.

Это объясняется ухудшением условий отрыва и перемещения с забоя частиц выбуренной породы в связи с ростом перепада давления, прижимающего их к забою.

Устройство ареометра АБР-1 и порядок работы с ним:

Ареометр АБР-1 состоит из мерного стакана, крышки и донышка, стержня со шкалой и ведра.

Налить в ведро чистую воду. В мерный стакан ареометра налить воду, соединить стакан с донышком поворотом до упора. Погрузить ареометр в ведро с водой, записать показания и знак + или – поправки по поправочной шкале. Вылить воду из стакана, протереть его. В мерный стакан ареометра залить буровой раствор и погрузить ареометр в ведро с водой, снять показания плотности бурового раствора.

Ареометр АБР-1 (рис. 4.3) состоит из съемного груза 1, полиэтиленовой заглушки 2, металлического балласта 3, мерного стакана 4, крышки 5 и донышка 6 поплавка, стержня 7 с нанесенными на нем основной и поправочной шкалами, пробки 8 и ведра 9.

Техническая характеристика АБР-1

Диапазон измерения плотности, кг/м³

cо съемным грузом...... 800–1700

без груза........... 1700–2600

Цена деления шкалы, кг/м³....... 10

Вместимость мерного стакана, см³.. 78,5±0,3

Выполнение опыта. Отделить донышко поплавка от мерного стакана, донышко и стакан промыть водой и насухо вытереть.

Налить в ведро чистую воду (пресную или морскую), имеющую температуру 20±5 °С. Уровень воды в ведре с погруженным в нее ареометром должен находиться не более, чем в 5 мм от края ведра.

В мерный стакан ареометра налить воду из ведра, в котором производится замер, стакан при этом держать вертикально. Соединить донышко со стаканом поворотом до упора.

Погрузить ареометр в ведро и вращением стержня согнать воздушные пузырьки. При стабильном положении прибора прочесть и записать показания и знак (+) или (–) поправки по поправочной шкале.

Поднять прибор, отсоединить стакан от донышка и вылить воду в ведро. Протереть внутреннюю часть стакана от капель воды.

Залить в мерный стакан ареометра предварительно перемешанную пробу промывочной жидкости, соединить стакан с донышком. Тщательно смыть водой излишки промывочной жидкости с поверхности ареометра.

Погрузить ареометр в ведро с водой, вращением стержня согнать пузырьки воздуха и по делению основной шкалы, до которого ареометр опустится в воду, прочесть значение плотности промывочной жидкости. При надетом калиброванном грузе отсчет брать по левой шкале с оцифровкой от 800 до 1700 кг/м³. Если ареометр при надетом калиброванном грузе погрузится так, что шкала окажется под уровнем воды в ведре, то следует снять груз и отсчет брать по правой части основной шкалы с оцифровкой от 1700 до 2600 кг/м³.

Плотность промывочной жидкости равна алгебраической сумме показаний основной и поправочной шкал.