Способ определения концентрации солей в минерализованной промывочной жидкости Советский патент 1986 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к нефтегазовой промьшшенности, а именно к спо собам предупреждения растБорения горных пород минерализованной промывочной жидкостью при бурении глубоких разведочных скважин.

Цель изобретения - упрощение и повьшение точности способа.

На чертеже изображены градуировочные графики зависимости приведенной скорости растворения от концентрации NaCl в промьшочной жидкости.

Способ осуществляется следуюп(им образом.

Сначала строят градуировочнуго кри,вую. Для этого соль из керна, или из комовой, или из реагента типа х,ч., или .д.а., приготовляют в виде таблеток (можно прессованием для создания моделирования условий, при которых она находится при горном давлении в скважине). Полученньй эталонный образец соли помещают в трубку с соответствующим внутренним диаметром предварительно взвешивая ее после просушивания. Трубку зажимают в патрон сверлильного станка (с предварительным определением скорости вращения) и вращают образец в прогФшочной жидкости с заданным значением U, фиксируя время вращения по секундомеру, После окончания заданного времени поднимают шпиндель с трубкой и образцом из раствора, вынимают таблетку, просушивают.ее и взвешивают. По убыли веса образца определяют приведенную скорость растворения (1)

W

де V лт/Sat - скорость растворения образца, определяемая отношением убьши веса образца в процессе растворения дт и площади об разца S и времени &t, в течение которого растворяют образец;К, - константа приведенной скорости растворения ,

При этом

(2)

К К-(С,- С),

- константа, зависящая от конгдецентрации соли в промывочной жидкости, определяемая как

функция приведенной скорости растворения у/Л/оГот разности концентраций насыщенной солью промьшочной жидкости С и концентрацией соли в промьгоочной жидкости в данном. растворе и в данньй момент С , Приведенная скорость растворения образца не зависит от скорости течеНИН промьшочной жидкости и является величиной постоянной, и по этим данным строится градуировочная кривая в координатах v/ f(C).

Далее определяют приведенную скорость растворения эталонного образца соли в исследуемой промывочной жидкости и концентрацию в ней соли. По этим данным находят разность концентраций в промывочной ясидкости при насыцении и в исследуемой промывочной жидкости.

.Пример 1. Высушенную до постоянной массы соль NaCl марки х.ч. .прессуют под давлением 318 Ша в виде таблеток диаметром 40 мм и высотой 10-15 мм, взвешивают и впрессовывают в держатели (обоймы) из плексигласа с соответствующим диаметром внутренней части и хвостовиком диаметром 6-8 мм для закрепления в патроне сверлильного станка. Готовят раствор соли в воде разной концентрации от О до 30% и при VU 8,86, (n 750 об/мин) проводят растворение образцов соли за определенное время. После опыта вместе с держателем высушивают до постоянной массы, взвешивают и по уравнению (1) опреде ляют скорость растворения соли v и значение приведенной скорости растворения v/lfu и по этим данным строят градуированную кривую в координатах v/lfZr (C) (кривая I).

Эта зависимость описывается уравнением

. 1Г

Определяют значение К 1,23х

( весЛ) и (

.v,

1иГ

3,7 (см2.).

Таким образом, при определении концентрации неизвестного раствора растворяемый образец.соли при услоВИИ регулируемого.перемешивания в отобранной на сливе из скважины промывочной жидкости определяют приведенную скорость растворения (например, 2,5-10 г/(см.С ) , проводят на графике линию, параллельную оси концентраций С, до пересечения с градуировочной прямой (пунктирная лизшя), восстанавливают из этой точки пересечения перпендикуляр к оси С и определяют С 9,8 вес.%. Зная, что Сц 30,4 вес.% NaCl, находят Сц - С 20,6 вес.% NaCl и по этим данным находят необходимое значение добавки NaCl в промывочной жидкости Кроме того, величины Сц- С определяют следующим образом. Находят значение величины v/Vt) и пс его в уравнение (3) в виде К например, ф.2.5.10г/(. Wc.-.-W- n2-10-V.(cM. а С 9,8%. На графике определяют значение С 9,8 вес.% и АС ,6 вес.%. П р и м е р 2. В качестве .раство рителя, берут буровой раствор, приготовленный из бентонитовой глины (10% твердой фазы +0,6 КМОЭЦ). Для нахозвдения концентрации на.сыщения C.NaCl проводят опыты по растворению NaCl в Данном буровом раствор.е и строят .градуировочньй график зависимости приведенной скорости рас творения () в функции от концент рации NaCl в нем (кривая И). Линейная V (С) зависимость . имеет излом при концентрации 16% NaCl и описывается уравнением (4) при С 16% NaCl (с.о 5,45.(cliZ.ciV2 ), Kg 2,25-10 г/.(см. вес.%); С, 24,2% NaCl; при б 16% NaCl ()с.й ,01 . . с / ), К 1,21 .( вес.%), С 33% NaCl. Для определения поступаем также, как и в первом примере. Формула изобретения Способ определения концентрации солей в минерализованной промывочной жидкости, включающий отбор из скважины промывочной жидкости, растворение в ней эталонного образца соли в условиях регулируемой конвекции и определении отклонения концентрации соли в промывочной жидкости от насыщения, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения его точности, определяют градуировочную кривую потери массы эталонного образца соли при его вращении в промьшочной жидкости с различным содержанием соли, измеряют приведенную скорость растворения образца в исследуемой промьшочной жидкости и определяют отклонение концентрации в промывочной жидкости по следующему выражению: к KW где С„ и С - концентрация соли в промьгоочной жидкости при насыщении и в исследуемой промывочной жидкости; v/l/nr - приведенная скорость растворения; Л ш V -- - скорость растворения эталонного образца; 4т- убыль образца в процессе растворения за время At; S - площадь образца; U - угловая скорость вращения эталонного образца; К - константа скорости расворения эталонного образца.

8

4 Cfiaci, Вес./

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей пром-сти и позволяет упростить способ и повысить его точность. Для этого высушенный до постоянной массы -и спрессованный эталонный образец соли (ОС) взвеши-вают. Затем ОС вращают в отобранной из скважины промывочной жидкости (ШК) с различным содержанием соли. Растворение ОС проводят в условиях регулируемой конвекции в течение заданного времени. Далее ОС высушивают, взвешивают и определяют значение приведенной скорости растворения ОС в исследуемой ШК. Затем строят градуировочную кривую потери массы ОС при его вращении в ПЖ с различным содержанием соли. С помощью этой кривой определяют отклонение концентрации соли в ПЖ при насыщении от исследуемой Ш1{ по следующему выражению: С ,. где С„ и С - концентрация соли в ПЖ при насыщении и в исследуемой Ш{; v/ - приведенная скорость растворения, где v Am/SAt (Л скорость растворения ОС; дт - убыль с: ОС в процессе растворения за время ut; S - площадь ОС; U - угловая скорость вращения ОС; k - константа скорости растворения ОС. Таким образом, способ позволяет исключить трудоемю кие расчеты при определении указанного отклонения. 1 ил. 35