Вязкопластичные БР, их реологическая модель и показатель реологических свойств.

Технологические функции буровых растворов (БР). Требования, предъявляемые к БР.

Основные функции: очистка забоя скважины от шлама и транспортирование его на поверхность, охлаждение породоразрушающего инструмента, передача энергии гидравлическим забойным двигателям.

Дополнительные функции: обеспечение устойчивости горных пород в околоствольном пространстве скважины, создание статического равновесия в системе «ствол скважины - пласт», удержание частиц разрушенной породы во взвешенном состоянии в периоды прекращения циркуляции, снижение сил трения между контактирующими в скважине поверхностями и их износа.

Требования: увеличение скорости процесса разрушения горных пород на забое скважины, предотвращение коррозии бурового инструмента и оборудования, сохранение проницаемости продуктивных горизонтов при их вскрытии, обеспечение получения достоверной геолого-геофизической информации, устойчивость к возмущающим воздействиям.

Вязкопластичные БР, их реологическая модель и показатель реологических свойств.

Вязкопластичная промывочная жидкость характеризуется тем, что в состоянии покоя обладает пространственной структурой, достаточно жесткой, чтобы сопротивляться любому напряжению, меньшему СНС. Когда напряжение сдвига t, вызванное внешним воздействием, превышает значение СНС, структура разрушается, и жидкость начинает течь. При t > t₀ жидкость течет уже как обычная ньютоновская жидкость с вязкостью h. Когда действующие в промывочной жидкости касательные напряжения сдвига становятся меньше СНС (t < СНС), то пространственная структура вновь восстанавливается.

Реограмма ВПЖ не проходит через начало координат, а начинается от точки на оси касательных напряжений сдвига и имеет прямолинейный участок.

Для скоростей сдвига, соответствующих линейному участку, t = f(g) описывается законом Бингама – Шведова t = t₀ + h g, где t₀ - динамическое напряжение сдвига, Па (дПа);

h-пластическая.вязкость,Па×с(мПа×с).

 

Сущность пневматического способа удаления продуктов разрушения. Разновидности газообразных агентов.

Пневматический способ заключается в выносе продуктов разрушения из скважины потоком газа, чаще всего, сжатого воздуха. Кроме сжатого воздуха используют выхлопные газы ДВС, природный газ, азот. Всю их совокупность называют газообразными агентами. Патент по использованию сжатого воздуха для удаления шлама из скважин принадлежит американцу П. Суини, который он получил в 1866 г. Из газообразных агентов первым был испытан природный газ. Произошло это в сентябре 1932 г. при бурении нефтяной скважины глубиной 2680 м в штате Техас США. В этом же штате в 1950 г. для удаления продуктов разрушения при бурении сейсмических скважин впервые начали использовать сжатый воздух.

 

Классификация физико-химических систем по степени дисперсности и агрегатному состоянию дисперсной фазы.

Степень дисперсности D определяется величиной, обратной размерам частиц дисперсной фазы D = 1/a, см^-1, где а – характерный размер частиц дисперсной фазы, см: а)диаметр (для сферических и волокнистых частиц);б)длина ребра (для частиц кубической формы);в) толщина пленки (для пластинчатых частиц).Степень дисперсности численно равна числу частиц, которые можно плотно уложить в ряд длиной 1 см. По степени дисперсности гетерогенные системы делятся на две группы: высокодисперсные или коллоидные а» 10^-5…10^-7 см, D» 10⁵…10⁷ см^-1 и грубодисперсные а > 10^-5 см, D < 10⁵ см^-1. Следующим отличительным признаком гетерогенных систем с жидкой дисперсионной средой является агрегатное состояние дисперсной фазы, которая может быть твердой, жидкой и газообразной. Системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой называются суспензиями ТДФ + ЖДС = суспензия. Системы, в которых дисперсная фаза и дисперсионная среда представляют собой несмешивающиеся жидкости, называются эмульсиями ЖДФ + ЖДС = эмульсия. В этом случае одна из жидкостей должна быть полярной, а другая неполярной. Обычно полярную жидкость условно называют «водой», а неполярную – «маслом».

 

Содержание газа. Пути поступления газа в БР. Определение содержания газа прибором ПГР - 1 и методом разбавления.

Промывочная жидкость может загрязняться газом при разбуривании газосодержащих пластов, в результате негерметичности всасывающей и нагнетательной линий буровых насосов, а также обработки промывочной жидкости реагентами, вызывающими ее вспенивание.Насыщение промывочной жидкости газом (аэрация) приводит к снижению ее плотности и повышению вязкости со всеми вытекающими в связи с этим возможными осложнениями, в частности, флюидопроявлениями и нарушениями устойчивости стенок скважин. Кроме этого, с увеличением концентрации газа в промывочной жидкости ухудшается и работа буровых насосов. Концентрацию газа (С₀, %) можно определить с помощью прибора ПГР-1. Принцип действия прибора основан на свойстве газов сжиматься под действием избыточного давления, создаваемого в масляной камере корпуса и передаваемого на исследуемую промывочную жидкость через резиновый разделитель при вращении маховика и гайки, приводящем к опусканию штока и растягиванию сильфона.Метод разбавления:метод основан на уменьшении объема бурового раствора в результате удаления газа из пробы раствора,разбавленного водой.Порядок работы:в мерный цилиндр с притертой пробкой налить 50 см³ бурового раствора, отмеренного мензуркой, вылить в цилиндр 200 см³ воды, предворительно обмыв этой водой мензурку из под бурового раствора.Закрыть цилиндр с разбавленным раствором притертой пробкой, энергично взбалтать в течение 1 минуты и оставить в покое на некоторое время. После опадения пены отметить объем жидкости в цилиндре.Концентрацию газа вычисляют по формуле:C_о=(250-v_ж)*2.Где:C_o-концентрация газа,%;250-суммарный объем бурового раствора с газом и водой,см³; v_ж-объем бурового раствора и воды послеудаления газа,см³.

 

Функции тампонажных растворов. Требования, предъявляемые к тампонажному раствору и тампонажному камню.

Общие сведения о буровых тампонажных растворах

Тампонажный раствор (ТР) – это гетерогенная полидисперсная система, способная в течение некоторого времени переходить из вязко-пластичного состояния в твердое как на воздухе, так и в жидкости.

Требования, предъявляемые к тампонажному раствору

ТР должен удовлетворять следующим требованиям:

ü легко прокачиваться цементировочными агрегатами в течение времени, необходимого для транспортирования его в заданный интервал скважины;

ü обладать минимальной фильтрацией для сохранения высокой проницаемости приствольной зоны продуктивного пласта и предотвращения преждевременного загустевания при течении в затрубном пространстве;

ü быть седиментационно устойчивым с тем, чтобы в состоянии покоя в нем не образовывались каналы, заполненные дисперсионной средой;

ü быть химически инертным по отношению к металлу, горным породам, пластовым флюидам и буровому раствору;

ü по окончании транспортирования в заданный интервал скважины максимально быстро превращаться в ТК;

ü легко смываться с технологического оборудования;

ü быть нетоксичным.

Требования, предъявляемые к тампонажному камню

ТК должен удовлетворять следующим требованиям:

ü быть высоко эластичным (трещиностойким) для предотвращения его разрушения при динамических нагрузках, в частности, при перфорации;

ü быть коррозионно- и термостойким;

ü обладать хорошей сцепляемостью (адгезией) с металлом и горными породами, слагающими стенки скважины;

ü не давать усадки при твердении;

ü быть практически непроницаемым для жидкостей и газов;

ü быть достаточно прочным и в то же время легко разбуриваться.

 

Глиноземистый цемент

Получают обжигом сырьевой смеси, состоящей из известняка и бокситов (руда, содержащая 28…52 % Al2O3).

Химический состав смеси:

ü CaO - 35…45 %;

ü SiO2 - 5…15 %;

ü Al2O3 - 30…50 %;

ü Fe2O3 - 5…15 %.

Достоинства:

Глиноземистый цемент, особенно при низких температурах, твердеет значительно быстрее, чем портландцемент, а получаемый при этом тампонажный камень имеет в несколько раз большую прочность, существенно меньшую проницаемость и повышенную коррозионную устойчивость к агрессивным средам.

Недостатки:

Высокая прочность тампонажного камня сохраняется длительное время только при отсутствии поровой жидкости (в сухих условиях) и пониженных температурах (20…25 ºС).

Глиноземистый цемент дефицитен, поэтому чаще всего применяется в смеси с портландцементом при соотношении 1: 5 или 1: 4.

Магнезиальный цемент

Получают обжигом магнезита (MgCO₃) или доломита (MgCO₃ ·CaCO₃).

Очень медленно твердеет при затворении водой, поэтому его затворяют водным раствором MgCl2 и применяют для тампонирования тех участков ствола скважины, которые сложены солями магния (карналлит, бишофит).

Требования к сырьевой смеси, технология получения портландцемента и его состав.

Основной частью портландцемента являются клинкерные минералы, получаемые искусственным путем при обжиге (Т ≈ 1450 ºС) смеси известняка с глиной. При этом состав смеси подбирается таким образом, чтобы в ней содержалось строго определенное количество следующих оксидов:

ü кальция СаО (С)* - 64 … 68 % (известь);

ü кремния SiO2 (S)* - 19 … 23 % (кремнезем);

ü алюминия Al2O3 (A)* - 4 … 8 % (глинозем);

ü железа Fe2O3 (F)* - 3 … 6 %.

* С, S, A, F – сокращенные обозначения оксидов, принятые в химии цементов.

Оксид кальция обладает щелочными свойствами, а оксид кремния – кислотными. Оксиды алюминия и железа являются амфотерными, но в присутствии оксида кальция проявляют кислотные свойства.

Источником щелочного оксида СаО является известняк СаСO₃, а кислотных оксидов (SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃) – глина.

Чаще всего используют каолинитовые глины, основу которых составляет минерал каолинит

Al₂ [Si₂O₅] (OН)₄

или в принятом в химии цементов написании

Al₂O₃ · 2SiO₂ · 2Н₂О.

Оксид железа Fe₂O₃ содержится в глине в виде примеси.

Строго дозированную смесь известняка с глиной обжигают во вращающихся печах. При обжиге смесь доводят до частичного расплавления (спекания). Продукт обжига имеет вид гранул размером до 30 мм и называется клинкером.

По мере роста температуры в сырьевой смеси известняка с глиной происходят следующие основные процессы (реакции).

При температуре свыше 100 ºС начинается разложение глины на составляющие ее оксиды и воду, при этом происходит испарение последней. Заканчивается процесс разложения глины при температуре 600 ºС.

Примерно при этой же температуре (≈ 600 ºС) известняк начинает разлагаться на CaO и CO₂, последний улетучивается в атмосферу.

По мере дальнейшего повышения температуры начинают протекать реакции между щелочным оксидом кальция и кислотными оксидами кремния, алюминия и железа с образованием соответствующих солей (силикатов, алюминатов, ферритов и алюмоферритов кальция).

Вначале при менее высокой температуре в реакцию с оксидом кальция вступают оксиды алюминия и железа, в результате чего при температуре порядка 1200 ºС образуется четырехкальциевый алюмоферрит

4CaO · Al₂O₃ · Fe₂O₃ (C₄AF).

Поскольку в сырьевой смеси оксида алюминия содержится больше, чем может быть связано с оксидом кальция и оксидом железа при получении четырехкальциевого алюмоферрита, то его остаток, продолжая связывать оксид кальция, в конечном итоге примерно при той же температуре (1200 ºС) приводит к образованию трехкальциевого алюмината

3CaO · Al₂O₃ (C₃A).

Присоединение оксида кальция к оксиду кремния начинается при 600 ºС и заканчивается при температуре 1250 ºС с образованием двухкальциевого силиката

2CaO · SiO₂ (C₂S).

Сырьевая смесь содержит оксида кальция больше, чем это требуется для образования четырехкальциевого алюмоферрита, трехкальциевого алюмината и двухкальциевого силиката. Этот избыток оксида кальция необходим для получения важнейшего из минералов клинкера – трехкальциевого силиката

3CaO · SiO₂ (C₃S).

Для получения трехкальциевого силиката температуру повышают до 1420 … 1470 ºС. После того как почти все количество оксида кальция оказывается связанным, обжигаемую смесь быстро охлаждают. При этом часть расплава не успевает закристаллизоваться и застывает в виде стеклообразной массы (клинкерное стекло).

Состав клинкера:

ü трехкальциевый силикат C3S;

ü двухкальциевый силикат C2S;

ü трехкальциевый алюминат C3A;

ü четырехкальциевый алюмоферрит C4AF;

ü клинкерное стекло.

Все клинкерные минералы содержат примеси (оксиды магния, марганца, калия, натрия, титана, фосфора, сурьмы, хрома и др.), которые существенно изменяют их кристаллическую структуру и свойства.

Содержание примесей в клинкерных минералах может достигать следующих значений: в C₃A до 13 %, в C₄AF до 10 %, в C₂S до 6 %, в C₃S до 4 %.

В портландцементном клинкере трехкальциевый силикат содержит примеси оксидов магния, алюминия, железа, хрома и в такой разновидности называется алитом, а двухкальциевый силикат существует в так называемой β – форме, содержит примеси оксидов марганца, хрома, серы, фосфора и называется белитом.

Хороший клинкер должен содержать не менее 75 % алита и белита, в том числе не менее 55 % алита.

Алит придает портландцементу главные его положительные качества как вяжущего вещества: быстрое твердение при умеренно быстром схватывании.

Медленная гидратация белита обеспечивает долговечность тампонажного камня в результате залечивания появившихся в процессе его твердения микроповреждений.

Портландцемент получают помолом клинкера с обязательным добавлением к нему 3 … 7 % гипса (в виде природного гипсового камня, содержащего 65 … 90 % сульфата кальция CaSO₄ · 2H₂O) для регулирования скорости схватывания тампонажного раствора и повышения прочности тампонажного камня.

 

52.Классификация ПТЦ (ГОСТ 1581-96) по вещественному составу, плотности тампонажного раствора, температуре применения и сульфатостойкости. Основные технические требования к ПЦТ.

Классификация ПЦТ

По вещественному составу ПЦТ подразделяют на следующие типы:

ü I - ПЦТ бездобавочный;

ü I-G - ПЦТ бездобавочный с нормированными требованиями при В/Ц = 0,44;

ü I-H - ПЦТ бездобавочный с нормированными требованиями при В/Ц = 0,38;

ü II - ПЦТ с минеральными добавками;

ü III - ПЦТ со специальными добавками, регулирующими плотность ТР.

По плотности тампонажного раствора ПЦТ типа III подразделяют:

ü на облегченный (Об);

ü утяжеленный (Ут).

По температуре применения (ºС) ПЦТ I, II и III типов подразделяют на предназначенные:

ü для низких и нормальных температур (15…50);

ü для умеренных температур (51…100);

ü для повышенных температур (101…150).

По сульфатостойкости ПЦТ I, II и III типов подразделяют:

ü на обычный (требования к сульфатостойкости не предъявляют);

ü на сульфатостойкий (СС).

По сульфатостойкости ПЦТ типа I-G и I-H подразделяют на цемент:

ü высокой сульфатостойкости (СС-1);

ü умеренной сульфатостойкости (СС-2).

Технические требования к ПЦТ

1. Вещественный состав (без учета гипсового камня) всех типов ПЦТ должен быть следующим:

Тип ПЦТ	Содержание клинкера, %	Содержание добавки, %
	минеральной	специальной (Об или Ут)
I, I-G,I-H		не допускается
II	80…94	6…20*	-
III	30…89	-	11…70

* - добавок осадочного происхождения не должно быть более 10 % от массы цемента

2. Показатели свойств ТЦ, ТР и ТК должны удовлетворять следующим требованиям:

Наименование	Значение показателя при температуре:
показателя	15…50 ºС	51…150 ºС
	I, II	III - Об	I, II	III - Об	III - Ут
sизг, МПа: через 1 сутки через 2 суток	- ³ 2,7	- ³ 0,7	³ 3,5 -	- ³ 1,0	- ³ 2,0
тонкость помола, %	£ 12	£ 10	£ 15	£ 12	£ 12
уд. поверхность, м2/кг	³ 270	-	³ 250	-	³ 230
водоотделение, см3	£ 8,7	£ 7,5	£ 8,7	£ 7,5	£ 10
растекаемость, мм: - непластифицированный ПЦТ - пластифицированный ПЦТ	³ 200 ³ 220	- -	³ 200 ³ 220	- -	- -

 

Гидратация.

Гидратация цемента — химическая реакция клинкерных составляющих цемента с водой (присоединение воды), причем образуются твердые новообразования (гидраты), которые заполняют первоначально залитый цементом и водой объём плотным наслоением гелевых частиц, вызывая тем самым упрочнение. Первоначально жидкий или пластичный, цементный клей превращается в результате гидратации в цементный камень. Первая стадия этого процесса называется загустеванием, или схватыванием, дальнейшая — упрочнением, или твердением.

Скорость растворения поверхности зерен ПЦТ определяет скорость всего процесса гидратации, которая, в свою очередь, напрямую связана со скоростью схватывания и твердения.

Схватывание.

По мере роста кристаллов новообразований прочность коагуляционной структуры повышается, увеличивается число связей и возникает непосредственная связь (а не через гидратные оболочки) между частицами, все больше и больше появляется контактов срастания новообразований, увеличивается площадь таких контактов, преобладающее влияние в системе приобретают прочные химические связи.

Твердение

Происходит окончательное формирование кристаллизационной структуры, имеющей высокую механическую прочность и упруго-хрупкие свойства.

Разрушение связей между частицами таких структур необратимо.

57.Влияние минералогического состава клинкера, степени его дисперсности, В/Ц, давления и температуры на скорость растворения поверхности клинкерных минералов (скорость гидратации тампонажного цемента).

Степень дисперсности ТЦ

Повышение степени дисперсности ТЦ приводит к увеличению поверхности реакции гидратации, а следовательно, и ее скорости.

Приближенно можно принять, что скорость гидратации прямо пропорциональна величине удельной поверхности ТЦ.

В/Ц

При значениях В/Ц, наиболее часто используемых в практике тампонирования скважин (0,45…0,55), его влияние на скорость гидратации не очень существенно.

В принципе же, скорость гидратации с ростом В/Ц увеличивается.

При высоких значениях В/Ц период интенсивной гидратации идет быстро, затем замедляется. При низком В/Ц процесс интенсивной гидратации растянут во времени.

С ростом температуры до 70…90 ºС эти отличия выражены уже менее четко.

ü.

Давление

С повышением давления скорость гидратации увеличивается.

Так, известно, что с ростом давления от атмосферного до 50…60 МПа сроки схватывания сокращаются примерно вдвое.

Температура

Скорость растворения поверхности клинкерных минералов (скорость гидратации) возрастает с ростом температуры экспоненциально, т.е. температура является главным фактором, определяющим скорость схватывания и твердения ТР.

 

Контроль при хранении ТЦ

Производится после истечения гарантийного срока хранения на предмет оценки пригодности ТЦ к дальнейшему применению по назначению.

Контролируется прочность при изгибе образцов ТК, изготовленных и выдержанных в условиях, отвечающих требованиям ГОСТ (ОСТ, ТУ) на данный цемент.

Контроль производится через каждые 15 дней.

Тонкость помола ТЦ

Стандарты и технические условия на ТЦ обычно характеризуют тонкость помола относительным содержанием двух фракций, разделенных путем просеивания через сито с размером отверстий равным 0,08 мм (сито № 008 по ГОСТ 3584-73). При этом в большинстве стандартов требуется, чтобы массовая доля цемента, прошедшего через это сито, составляла не менее 85 %.

Для определения тонкости помола пробу ТЦ массой примерно 150 г предварительно высушивают в сушильном шкафу при температуре 110 ± 5 ºС в течение 1 ч. После охлаждения пробы из нее берут навеску массой 50 г и помещают ее на сито № 008.

После окончания просеивания оставшийся на сите № 008 ТЦ с помощью жесткой кисточки осторожно переносится в чашку технических весов и взвешивается.

Масса остатка, характеризующая тонкость помола ТЦ, выражается в процентах от величины исходной навески с точностью до 0,1 %.

Удельная поверхность ТЦ

Удельная поверхность ТЦ – это суммарная поверхность его частиц в 1 г порошка.

Для определения удельной поверхности наиболее часто пользуются методом воздухопроницаемости, который основан на измерении сопротивления, оказываемого слоем уплотненного ТЦ просасываемому через него воздуху.

Плотность ТР

Плотность ТР определяют с помощью ареометра АБР-1, который 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.

 

63.Методика определения растекаемости, сроков схватывания и времени загустевания тампонажных растворов.

Растекаемость ТР

Растекаемость ТР определяется с помощью конуса АзНИИ (КР-1 по ТУ 25-04-52-75), собственно конус которого имеет строго определенные размеры.

Конус устанавливают на стекло, под которым помещают круг, расчерченный концентрическими окружностями, нанесенными через 5 мм. С помощью регулировочных винтов круг со стеклом располагают в горизонтальном положении по уровню. Конус должен быть установлен в центре круга, а его внутренняя поверхность - отполирована

Для определения растекаемости готовят 250 см³ ТР. После перемешивания в течение 3 мин приготовленный ТР заливают в конус вровень с верхним кольцом.

Конус резко поднимают и через 10…12 с отсчитывают наибольший и наименьший диаметры круга расплыва. По ним вычисляют средний диаметр, который и характеризует растекаемость ТР.

Растекаемость ТР выражается в мм.

Сроки схватывания ТР

Сроки схватывания ТР определяют с помощью прибора ВИКА путем периодического измерения глубины погружения в твердеющий ТР иглы определенного сечения под действием груза определенной массы.

Для определения сроков схватывания готовят 300 см3 ТР, который после трехминутного перемешивания заливают в кольцо прибора ВИКА до верхнего края надставки и записывают время начала затворения раствора.

Через 1 ч после затворения надставку снимают, а избыток ТР срезают вровень с краями кольца смоченной в воде металлической или деревянной линейкой.

Первое погружение иглы в ТР производят через 1 ч после его приготовления, а последующие - не реже чем через каждые 15 мин. При испытании быстросхватывающихся смесей, применяемых для изоляции зон поглощений бурового раствора, иглу следует погружать через каждые 5 мин, начиная с момента приготовления ТР.

Во время опыта нужно оберегать кольцо с ТР от толчков и сотрясений, а иглу - от искривления. Для этого при погружении в жидкий ТР, когда можно предположить, что начало схватывания еще не наступило, иглу во избежание резкого удара о пластинку следует слегка придерживать рукой.

Время, прошедшее с момента затворения ТР и до того момента, когда игла не доходит до дна сосуда с раствором на 1- 2 мм, называют сроком начала схватывания, а время, прошедшее с момента затворения и до момента, когда игла погружается в ТР не более чем на 1 мм, - сроком конца схватывания.

Время загустевания ТР

Для определения времени загустевания готовят 650 см³ ТР и заливают его в стакан консистометра. Уровень раствора при этом должен доходить до риски на внутренней поверхности стакана. Стакан присоединяют к прибору, после чего одновременно включают электродвигатель и секундомер.

Продолжительность периода с момента затворения ТР и до момента включения электродвигателя не должна превышать 5 мин.

При испытаниях ТР в консистометре КЦ-5 в момент пуска прибора и в дальнейшем через каждые 5 мин фиксируют показания по шкале (текущее значение консистенции) и температуру ТР (максимум до 90 ºС). Испытания прекращают, когда консистенция достигнет 5 Па·с.

По результатам испытаний строят кривую изменения консистенции во времени (кривую загустевания), по которой и находят время загустевания, равное времени от начала испытаний до того момента, когда консистенция ТР достигнет значения 3 Па·с.

64.Методика изготовления образцов тампонажного камня и определения их прочности на изгиб и сжатие.

Прочность образцов ТК

Определение предела прочности образцов ТК на изгиб

Для испытания на изгиб образцы ТК изготавливают в виде призм с размерами 4 х 4 х 16, 2 х 2 х 10 или 1 х 1 х 3 см.

Для одного испытания готовят три или четыре образца-«близнеца» размером 4 х 4 х 16 см, четыре или шесть образцов-«близнецов» размером 2 х 2 х 12 см и шесть или восемь образцов-«близнецов» размером 1 х 1 х 3 см.

Предел прочности на изгиб определяется с помощью разрывных машин различного типа с максимальным усилием до 5 кН.

Предел прочности на изгиб рассчитывают как среднее арифметическое из двух (трех) наибольших значений напряжения изгиба при испытании трех (четырех) образцов размером 4 х 4 х 16 см; трех (четырех) наибольших значений при испытании четырех (шести) образцов размером 2 х 2 х 12 см и четырех (шести) наибольших значений при испытании шести (восьми) образцов размером 1 х 1 х 3 см.

Среднее значение sизг определяют с точностью до 1·105 Па.

Технологические функции буровых растворов (БР). Требования, предъявляемые к БР.

Основные функции: очистка забоя скважины от шлама и транспортирование его на поверхность, охлаждение породоразрушающего инструмента, передача энергии гидравлическим забойным двигателям.

Дополнительные функции: обеспечение устойчивости горных пород в околоствольном пространстве скважины, создание статического равновесия в системе «ствол скважины - пласт», удержание частиц разрушенной породы во взвешенном состоянии в периоды прекращения циркуляции, снижение сил трения между контактирующими в скважине поверхностями и их износа.

Требования: увеличение скорости процесса разрушения горных пород на забое скважины, предотвращение коррозии бурового инструмента и оборудования, сохранение проницаемости продуктивных горизонтов при их вскрытии, обеспечение получения достоверной геолого-геофизической информации, устойчивость к возмущающим воздействиям.

Вязкопластичные БР, их реологическая модель и показатель реологических свойств.

Вязкопластичная промывочная жидкость характеризуется тем, что в состоянии покоя обладает пространственной структурой, достаточно жесткой, чтобы сопротивляться любому напряжению, меньшему СНС. Когда напряжение сдвига t, вызванное внешним воздействием, превышает значение СНС, структура разрушается, и жидкость начинает течь. При t > t₀ жидкость течет уже как обычная ньютоновская жидкость с вязкостью h. Когда действующие в промывочной жидкости касательные напряжения сдвига становятся меньше СНС (t < СНС), то пространственная структура вновь восстанавливается.

Реограмма ВПЖ не проходит через начало координат, а начинается от точки на оси касательных напряжений сдвига и имеет прямолинейный участок.

Для скоростей сдвига, соответствующих линейному участку, t = f(g) описывается законом Бингама – Шведова t = t₀ + h g, где t₀ - динамическое напряжение сдвига, Па (дПа);

h-пластическая.вязкость,Па×с(мПа×с).