LIMITĂ TENSIUNE STATICĂ
Sensul fizic: caracteristica condiționată a rezistenței structurii tixotropice care apare în lichidul de spălare după ce a fost în repaus pentru unul (CHCI1) sau zece (SNC10) minute. Prima valoare caracterizează capacitatea de reținere a lichidului de spălare. Atunci când se selectează parametrii lichidului de spălare, se adoptă o valoare mai mică a valorii CHC1. la care este prevăzută funcția specificată. La valori chiar mai mici, particulele de rocă nu vor fi ținute într-o stare suspendată.
În legătură cu spălare rezistența structurii tixotropic lichid la expunere prelungită singur poate realiza astfel de valori la care momentul în restaurarea rezistenței circulație a structurii va determina o creștere foarte mare a presiunii lichidului de spălare, care promovează fracturare. Prin urmare, pe lângă valoarea CHC1, se măsoară și CHC10. iar tixotropia este caracterizată de coeficientul celei de a doua cantități împărțit la primul.
În laboratoare, diferite instrumente rotative sunt utilizate pentru determinarea SNS. Principiul general de funcționare a acestor dispozitive este rezistențele de echilibrare care rezultă din lichidul de testare deplasare reciprocă și situate în interiorul acestuia suspendată pe un cilindru de sârmă, iar rezistența elastică a răsucirea firului. In unele dispozitive cilindru interior rotativ este staționar și cilindrul exterior este umplut cu sticlă soluție de filare, în dispozitive alt tip de cilindru interior rotativ, și a investigat fluidul din exterior cilindru de sticlă este staționar. Dacă, de exemplu, rotirea paharului exterior, interacțiunea dintre forță fiind într-un mojar de sticlă și suprafața structurată a cilindrului interior cauza acesteia din urmă să se rotească, de asemenea, și sârmă pe care este atârnat cilindru, - poftă de mâncare. Rotirea cilindrului interior va avea loc până când rezistența crescătoare a firului răsucite va fi egală cu rezistența la forfecare care are loc atunci când cilindrul și fluidul sunt deplasați.
Rezistența rezistenței soluției la rotația cilindrului interior f1 din aceasta este egală cu produsul suprafeței laterale a cilindrului prin tensiunea statică de forfecare:
În practica internă, se folosesc instrumente rotative cu un cilindru interior staționar și un cilindru-cilindru exterior rotativ. A fost distribuit dispozitivul SNS-2 al instalației de instrumentație.
Măsurarea cu instrumentul SNS-2
Dispozitivul este echipat cu un set de trei perechi de fire elastice. Pentru măsurare, se recomandă utilizarea numai a firelor nr. 5 și 6, care au cel mai mare modul de elasticitate. În partea inferioară a cilindrului de suspensie există o pernă de aer, datorită căreia cilindrul nu poate atinge decât lichidul de spălare cu suprafața laterală. Dispozitivul este amplasat pe o suprafață orizontală stabilă (masă, raft), care nu este expusă vibrațiilor sau șocurilor. Folosind șuruburile de fixare 2, placa aparatului 1 este instalată orizontal. Rotirea celor trei șuruburi situate în partea inferioară a tubului, centrează firul, care este evaluat de poziția sa față de tăietura superioară a tubului. În conformitate cu principiul măsurării tensiunilor tangențiale în instrumentele rotative, valorile SNS sunt determinate de cea mai mare răsucire a filamentului atunci când paharul cu lichid de clătire se rotește la o viteză de 0,2 rpm. Unghiul de întoarcere ar trebui să caracterizeze rezistența structurii.
Cu toate acestea, în procesul de măsurare a rezistenței structurii crește cu atât mai mult, cu atât mai mare este tixotropia. În același timp, tensiunile tangențiale crescătoare se disipă datorită mișcării termice a particulelor care distrug structura.
Primul proces tixotropic predomină celui de-al doilea (resorbția). Cu toate acestea, este imposibilă modificarea acestor modificări. Aceasta explică necesitatea unui fir cu cea mai mare rigiditate, care asigură cea mai scurtă durată posibilă de atingere a valorii măsurate a tensiunii tangențiale corespunzătoare unei valori SNS date.
Cu cât măsurarea este finalizată mai devreme, cu atât mai puțin valoarea măsurată se va schimba în acest timp. Prin urmare, conceptul de stres final de forfecare static, folosit în foraj, este oarecum arbitrar. Aceasta este valoarea celei mai mari tensiuni tangențiale care apare pe suprafața laterală a cilindrului de suspensie atunci când sticla rotativă se rotește la o viteză de 0,2 rpm timp de 1 minut după începerea măsurătorii.
Pentru determinarea SNA, partea de măsurare a dispozitivului este suspendată și, prin rotirea capului de răsucire, dacă este necesar, se stabilește o diviziune zero a membrelor față de vizor, astfel încât ambele riscuri să coincidă. Proba lichidului este amestecată, de preferință cu un agitator electric. Proba lichidă este scoasă cu o cană și umple spațiul dintre cilindru și geam. Cu un lichid gros, cilindrul se rotește ușor pentru a obține o umplere uniformă a spațiului. Umplerea se oprește când nivelul lichidului coincide cu partea superioară a cilindrului de suspensie. Combinați rapid diviziunea zero a membrelor cu riscul, rotiți mâna tubului sistemului de suspensie. (După umplerea cu lichid, rotația capului este inacceptabilă.) Porniți cronometrul și după 1 min - motorul dispozitivului. Cea mai mare valoare a scalei, care coincide cu riscul în interval de 1 minut de la măsurare, este înmulțită cu coeficientul firului. Valoarea obținută este, de asemenea, CHC1. Rotirea tuburilor, reglați din nou segmentul la zero, coincis cu riscul și activați cronometrul. După 10 minute, motorul este pornit pentru a determina valoarea lui CHC10. La sfârșitul măsurătorii, turnați lichidul, scoateți sistemul de suspensie, clătiți cilindrul și paharul cu apă până când lichidul de spălare rezidual este îndepărtat complet și ștergeți-l până la uscare.
Verificarea dispozitivului este redusă la calibrarea firului elastic în conformitate cu instrucțiunile atașate la dispozitiv. Un dezavantaj semnificativ al dispozitivului îl reprezintă ușurința deteriorării filetului. Când suspendați piesa de măsurare și scoateți-o, este necesar să împiedicați îndoirea firului.
Tehnica de măsurare simulează indirect capacitatea de reținere a lichidului de spălare. În loc să țină o particulă de rocă în lichid care să cadă sub acțiunea gravitației, rotirea cilindrului de suspensie cu ajutorul unui fir elastic este întârziată.
De la dispozitivele care măsoară efortul final de forfecare prin metoda deplasării tangente a unei plăci în lichidul studiat, instrumentul Weiler-Rebinder a fost utilizat pe scară largă în studii de laborator în ultimii ani.
O placă rectangulară 2 din aluminiu sau plastic este imersată în vasul 1 cu lichidul care trebuie examinat. Cu placa de împingere rigid 8 este suspendat de arc dinamometru 4. Vasul 1 este montat pe masa mobilă 7. La coborârea feței hundred- 7, împreună cu vasul 1 datorită forțelor de interacțiune dintre placa de canelat și arcul dinamometru lichid este întinsă, așa cum se întâmplă în sistem forța de forfecare. Cantitatea de întindere a arcului este măsurată prin microscala 5 și măsurată cu ajutorul unui microscop 6 echipat cu un micrometru ocular. Stresul de forfecare este calculat prin formula
unde F este forța de tracțiune; S - suprafața laterală a plăcii ondulate.
Pentru a determina rezistența structurii soluției, se folosește și un dispozitiv denumit lățime. Rezistența structurii este măsurată prin acest dispozitiv în kilograme la 100 de metri pătrați. picioarele zonei, rezultatele sunt contorizate pe o scară specială.
Valoarea tensiunii de forfecare statice determină posibilitatea de retenție a particulelor de nămol în suspensie și a materialului de ponderare când se oprește circulația lichidului de spălare. Evident, pentru această posibilitate valoarea rezistenței la forfecare statice trebuie să fie mai mare decât forța exercitată de greutatea materialului sub formă de particule de ponderare și butași. Altfel, particulele în absența circulației lichidului de spălare se va așeza în porțiunea inferioară a sondei, care în cele din urmă poate duce la sudarea însăila detritusul de foraj. Cu toate acestea, cu o creștere de forfecare statică condiții de stres se deteriorează lichid de spălare auto-curățare din pasta pe suprafață și adăugarea topită, cantitatea aplicarea pe o față a impulsurilor de presiune și peretele găurii de sondă, la inițierea debitului lichidului de spălare (pornirea pompei) și în timpul actului, care la rândul său, Aceasta crește probabilitatea flyuidoproyavpeny, tulburări ale pereților forajelor stabilitatea, hidrorupture și absorbția lichidului de spălare. Astfel, valoarea tensiunii de forfecare statice trebuie să fie minimă, dar suficientă pentru a menține particulele în suspensie vpokoyascheysya butași lichide de spălare și material de ponderare.
Pentru a evalua natura acumulării rezistenței structurii în timp, măsurătorile se fac după 1 min (CHC1) și 10 min (SNC10) în repaus. Pe lângă acești indicatori, proprietățile structurale și mecanice ale lichidelor de spălare sunt, de asemenea, caracterizate de coeficientul de tixotropie
Valoarea tensiunii statice solicitate după 1 minut (CHC1 dPa) poate fi determinată prin următoarea formulă:
CHC1> 5 [2 - exp (- 110 d)] d (rn - r)
unde d este diametrul nominal al particulelor caracteristice ale butașilor, m; r r. r este densitatea stâncii și a lichidului de spălare, kg / m 3, respectiv.
Conform recomandărilor, Кт = 1 -2, i. E. valoarea CHC1 nu trebuie să depășească dublul valorii CHC10, preferând lichidele de spălare, coeficientul de tixotropie fiind aproape de unitate.