Водоотдача в чем измеряется
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Измерение водоотдачи начинается с заправки вручную стакана фильтровальной бумагой, заполнения его исследуемым глинистым раствором и соединения с корпусом прибора специальным замком. [1]
Измерение водоотдачи фильтр-прессом ФЛР-1 осуществляется следующим образом. Снять стакан 1, вывернуть крышку, промыть их водой и высушить. [2]
Для измерения водоотдачи автоклав со снятой верхней крышкой заполняют буровым раствором. Устанавливают крышку на место, герметично соединяя ее с корпусом автоклава. Подключают систему создания давления и сбора фильтрата; прибор спрессовывают при рабочем давлении для проверки плотности соединений. Включают электронагреватель и при непрерывном перемешивании раствор нагревают до заданной температуры, после чего открывают запорный вентиль и включают секундомер. [4]
Для измерения водоотдачи бурового раствора в динамических условиях при высоких давлении и температуре разработаны во ВНИИБТ и применяются на практике приборы типа ПВД. [5]
Результаты измерения водоотдачи цементного раствора при температурах от 25 до 100 С, перепаде давления 15 МПа и различных абсолютных давлениях над и под фильтром показаны на piic. Перемешивание и абсолютное давление оказывают существенное влияние на водоотдачу тампонажного раствора. Водоотдача цементно-глинистого раствора также в значительной степени зависит от его перемешивания перед фильтрованием. [7]
Приборы для измерения водоотдачи делятся на две группы. Уменьшение объема точно равно объему фильтрата. Во второй группе непосредственно измеряют объем фильтрата. [10]
Существующие приборы для измерения водоотдачи делятся на работающие под давлением и работающие под вакуумом. Последние сложны и пока используются лишь в научных исследованиях наиболее распространенным в практике разведочного бурения приборам относятся ВМ-6 и ВГ-1М, в которых водоотдача измеряется в статическом состоянии при перепаде давления 0 1 МПа. За показатель фильтрации принимается количество жидкости, отфильтровавшейся через круглый бумажный фильтр площадью 28 см2 за 30 мин. [11]
Существующие приборы для измерения водоотдачи делятся по условиям фильтрации на работающие под давлением и работающие иод вакуумом. К первым относятся наиболее распространенный прибор ВМ-6 и прибор ВГ-1М. [12]
Для сопоставления результатов измерения водоотдачи прибором ВМ-6 с другими необходимо применять пересчетный коэффициент. [13]
Самым простым прибором для измерения водоотдачи является ВМ-56. В этом приборе в качестве фильтрующей среды выступает фильтровальная бумага, а перепад давления составляет 0 1 МПа. Скорость водоотдачи принято оценивать по условной величине водоотдачи за 30 мин. [14]
Существуют также приборы для измерения водоотдачи при высоких температурах и заданном давлении. [15]
Проверка пожарных кранов на водоотдачу
Пожарные краны – первичная по значимости система подачи огнетушащих средств внутри зданий на начальных этапах возгораний. Они располагаются на стояках внутреннего водопровода в специальных шкафах. Это оборудование, которое всегда должно находиться в режиме готовности, поэтому среди основных требований к обслуживанию системы ВПВ выделяют проверку пожарных кранов на водоотдачу с обязательным составлением акта выявленных замечаний.
Нормативная база
Проверка пожарных кранов на водоотдачу и периодичность этих испытаний регламентирована нормативными документами:
П. 55 ПП № 390 определена периодичность испытаний: руководители предприятий обязаны поддерживать исправность ВПВ и весной и осенью проводить проверку его работоспособности с занесением данных в акты, протоколы и журналы.
В п. 57 того же нормативного документа сказано про комплектацию ПК и обязательную перекатку рукавов на новую складку. П. 59 регламентировано проведение испытаний задвижек ВПВ с электроприводом с периодичностью дважды в год.
Сроки проверки непосредственно пожарных кранов на водоотдачу и их соответствие НПБ прописаны в п. 2.4.3 ГОСТа 12.4.009:
Придерживаясь такого графика, ответственные за пожарную безопасность могут оценить состояние водопровода по отношению к его заявленным данным, вовремя обнаружить разгерметизацию трубопроводов, определить реальный расход воды для подачи в критических ситуациях.
Раз в полгода контролируют:
Как проходит проверка
Порядок проверки пожарных кранов на водоотдачу прописан в «Методике испытаний внутреннего противопожарного водопровода», разработанной ФГУ ВНИИПО МЧС в 2005 году. ПК испытывают при помощи гидротестеров. По приборам проверяют:
Измерительные приборы обязательно проходят госповерку, свидетельство о ней берут в специализированных лабораториях.
Под водоотдачей понимают расход воды из пожарного крана за единицу времени. Полученные данные сверяют с нормативами по обеспечению зданий ОТВ на нужды пожаротушения. Они прописаны в СП 10.13130. Отклонения от базовых показателей свидетельствуют о разгерметизации ВПВ, которую могут провоцировать следующие факторы:
Процедура замера водоотдачи ПК при помощи гидротестера предусматривает:
Определяя фактический расход, начинают с предполагаемой величины. Сначала отворачивают ЗПУ на сопле тестера и вентиль. Воду подают в подготовленный бак, следя за данными манометра. Если при открытом маховике определяется давление 0.5 атмосфер, то берут сопло диаметром 12 мм и повторяют процедуру пуска воды. Так постепенно меняют насадки, пока давление в системе не превысит 0.5 атмосфер. Этот алгоритм подходит для всех без исключения гидротестеров.
Об исправности ПК после этого испытания свидетельствует:
По «Методике испытаний ВПВ» берут значения на диктующем ПК, который расположен на максимальной высоте или расстоянии от водопитателя. В Методике четко расписана последовательность действий при проверке пожарных кранов на водоотдачу. Все мероприятия проводятся при температуре выше +5°С и при максимальной нагрузке по водопотреблению. Проверку начинают с самого отдаленного клапана. Количество включенных ПК регламентировано СНиП 2.04.01-82 и таблицами Б.3 и Б.4 самой Методики.
Для проверки ПК в этом случае используют:
Согласно «Методике испытаний ВПВ» испытание ПК проходит по протоколу:
Давление на манометре, установленном на клапане ПК, сверяют по таблице.
Фиксация результатов
После проверки исправности ПК и водоотдачи в системе составляют акты, протоколы и подписывают полученные данные в журнале испытаний. Образец акта проверки пожарных кранов на водоотдачу дан в приложении 1 к Методике.
В комиссию входит представитель компании, проводящей проверку, а также представитель организации, в которой проводятся испытания.
На предприятии обязательно ведется «Журнал учета техобслуживания пожарного инвентаря». После каждой проверки данные заносятся в соответствующие графы и заверяются подписью того, кто проводил испытание. В протоколе подробно отображают ход проверки с указанием времени снятых замеров. Образец протокола испытаний клапанов ПК на исправность также дан в Методике (прил. 3).
Ответственность за соблюдение сроков испытания системы ВПВ и пожарных кранов несут руководители предприятий, а также лица, отвечающие за противопожарную безопасность. Проводить же ТО и проверку пожарных кранов на водоотдачу, а также составлять ремпроект и делать их реставрацию имеют право компании, получившие лицензию МЧС на данный вид работ.
Показатели свойств буровых растворов
Ареометр АГ-ЗПП (рисунок 26) состоит из мерного стакана 5, поплавка 4 со стержнем 3 и съемного грузика 6; стакан крепится к поплавку при помощи штифтов. На стержне имеется две шкалы: основная 1, по которой определяется плотность раствора, и поправочная, используемая при применении минерализованной воды.
Рисунок 26. Ареометр АГ-ЗПП
2- ведерко для воды
Вязкость. Условная вязкость определяется стандартным полевым вискозиметром.
Время вытекания определенного объема глинистого раствора из ВП характеризует вязкость раствора. Чем вязче раствор, тем больше времени потребуется для его вытекания.
Рисунок 27. Стандартный вискозиметр СПВ-5
Рисунок 28. Прибор для определения показателя
11-чашка для фильтра
Водоотдача – это способность бурового раствора отдавать воду пористым породам под действием перепада давления. Единица измерения водоотдачи – см 3 /30 мин. Определяется водоотдача с помощью прибора ВМ-6 (рисунок 28).
Испытуемый раствор наливается в фильтрационный стакан 5 с фильтром на решетке 6, закрытой клапаном 8, до его открытия фильтрация не может начаться. На фильтрационный стакан навинчен цилиндр.
В цилиндр 3 входит плунжер 1 с грузом-шкалой 2, создающей давление 0,1 МПа.
Для установки шкалы прибора на нуль и спуска масла из цилиндра после определения показателя фильтрации в нижней части цилиндра имеется отверстие, перекрываемое иглой 4. После создания давления открывается канал 8 и начинается фильтрация. Объем пробы раствора в фильтрационном стакане по мере фильтрации уменьшается на количество выделившегося фильтрата, и плунжер под действием груза опускается. Количество выделившегося фильтрата определяют по перемещениям плунжера по шкале, градуированной в кубических сантиметрах.
Толщина корки. Существует два метода измерения толщины корки. При первом методе вынутый из прибора для определения водоотдачи фильтр с коркой глины помещают на стеклянную пластинку и толщину корки замеряют помощью стальной линейки. Этим методом пользуются в полевых условиях.
В условиях лаборатории для определения толщины корки пользуются прибором Вика. Прибор Вика (рисунок 29) состоит из цилиндрического стержня 1, свободно перемещающегося во втулке 5 и укрепленного на станине 8. Ось стержня перпендикулярна к плите 9 станины 8. Для закрепления стержня на желаемой высоте служит пружинная защелка 6. На стержне укреплен указатель 3, а на станине—шкала 4 с делениями от 0 до 40 мм. Положение указателя на стержне регулируется стяжным винтом 2. В нижнюю часть стержня ввинчен на резьбе наконечник-пестик Тетмайера диаметром 10 мм.
Рисунок 29. Прибор Вика для определения
толщины фильтрационной корки
Стеклянную пластинку с помещенной на ней фильтром с коркой глины кладут на плиту 9. Перед тем как провести замер, указатель прибора 3 устанавливают на нуль и затем, придерживая стержень рукой, измеряют толщину корки в шести точках во взаимно перпендикулярных направлениях. По полученным шести замерам определяют среднюю толщину корки в миллиметрах.
Для определения статического напряжения сдвига пользуются специальным прибором СНС-2 (рисунок 30), основанным на измерении усилия, возникающего на поверхности цилиндра, который погружен в соосный медленно вращающийся цилиндр, заполненный испытуемым глинистым раствором.
Рисунок 30. Прибор СНС-2 для измерения
статического напряжения сдвига:
4-трубка для защиты проволоки;
5 – электродвигатель с редуктором;
В стакан 3 заливают 120 см 3 предварительно хорошо перемешанного глинистого раствора. При этом надо следить, чтобы уровень раствора в стакане совпадал с верхним основанием цилиндра 2 после его погружения в раствор. Нулевое деление калибровочного диска 6 устанавливают против указателя 8. Затем раствор оставляют в покое в течение 1 мин, после чего включают электродвигатель 5, который через передачу медленно вращает столик 7 и установленный на нем стакан 3 с глинистым раствором. Вследствие взаимодействия между стенками цилиндра и жидкостью подвесной цилиндр 2 вращается вместе с жидкостью, а стальная проволока, на которой подвешен цилиндр, закручивается и оказывает сопротивление его вращению. Когда сила сопротивления, стремящаяся вернуть проволоку в исходное положение, будет равна предельному статическому напряжению сдвига, умноженному на величину соприкасающейся с жидкостью поверхности цилиндра, наступает равновесие двух противоположно направленных сил и вращение цилиндра прекращается.
Содержание песка. Металлический отстойник ОМ-2 (рисунок 31) представляет собой цилиндрический сосуд 3, оканчивающийся внизу трубкой, внутри которой помещена градуированная сменная пробирка 4 объемом 10 мл с ценой деления 
0,1 мм. В верхней части отстойника на уровне, соответствующем объему 500 мл, имеется отверстие для слива воды 2. На горловину сосуда надевается крышка 1, которая служит одновременно для отмеривания бурового раствора (при заполнении до краев объем ее составляет 50 мл).
Рисунок 31. Отстойник ОМ-2
4 – сменная пробирка
Значение рН определяют либо колориметрическим путем (но окраске индикатора), либо электрическим путем.
Сущность колориметрического метода заключается в изменении цвета лакмусовой бумаги с красного на фиолетовый, а затем на синий по мере роста рН от 5 до 9. Применение колориметрического метода затруднительно вследствие непрозрачности глинистых растворов. Точные измерения рН следует проводить электрическим методом.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Определение основных параметров промывочных жидкостей
Определение удельного веса. Удельный вес промывочной жидкости принято обозначать символом у. В бурении для измерения удельного веса применяют следующие приборы: рычажные весы ГрозНИИ, ареометры АГ-1 или АГ-2. Кроме того, разработаны и внедряются в производство автоматические приборы для непрерывного определения удельного веса и содержания газа в промывочной жидкости.
Определение удельного веса с помощью рычажных весов. В комплект рычажных весов ГрозНИИ (рис. 3) входит три предмета: рычаг с ведерком, движком и контргрузом; плита со стойкой для установки рычага и сетка с отверстиями размером 1,5—2 мм в свету. Для измерения удельного веса глинистый раствор, отделенный с помощью сетки от крупных частиц выбуренной породы, заливают в ведерко до краев и закрывают крышкой, при этом избыток глинистого раствора выдавливают наружу. Ведерко обмывают водой, вытирают и устанавливают на стойку. С помощью уравнительных винтов плиту устанавливают горизонтально. При помощи движка уравновешивают рычаг и определяют значение удельного веса по шкале, нанесенной на рычаге против риски движка. Для проверки правильности показаний рычажных весов производят взвешивание воды (у=1 гс/см3) и глинистого раствора с у = 2 гс/см3. Исправный прибор должен показывать точно у = 1 гс/см3 и у = 2 гс/см3.
Определение водоотдачи (фильтрации). Водоотдачей (статической) называют количество жидкой фазы, отфильтровавшейся из промывочной жидкости через бумажный фильтр под действием избыточного давления в фильтрационной камере при отсутствии движения жидкости вдоль поверхности фильтра.
В России принято измерять статическую водоотдачу при перепаде давления 1 кгс/см2 в течение 30 мин. За показатель водоотдачи принимают количество жидкости, отфильтровавшейся через круглый бумажный фильтр диаметром 7,5 см за 30 мин при перепаде давления 1 кгс/см2 и комнатной температуре. Водоотдача обозначается символом В. В тех случаях, когда водоотдачу измеряют при иных условиях, например, при повышенной температуре и более высоком перепаде давления в специально сконструированных приборах, к обозначению водоотдачи добавляют индексы, показывающие, при каких температуре и давлении производилось измерение. Например, если водоотдача измерялась при перепаде давления 20 кгс/см2 и температуре 80° С, ее следует обозначить B20.
В настоящее время в России измеряют водоотдачу с помощью приборов, отличающихся по конструкции и способам создания избыточного давления в фильтрационной камере: прибор ГрозНИИ, прибор ВМ-6, вакуумный, установка УИВ-1 для определения водоотдачи при температуре до 200° С и перепаде давления до 100 кгс/см2.
Измерение водоотдачи прибором ВМ-6. В приборе ВМ-6 избыточное давление в фильтрационной камере, равное 1 кгс/см2, создается весом плунжера. Прибор ВМ-6 (рис. 5) состоит из фильтрационного стакана 5, цилиндра 3 с чашечкой, плунжера 1 и спускной иглы 4, Фильтрационный стакан состоит из собственно стакана 5 с горловиной, имеющей резьбу для соединения с напорным цилиндром, и поддона 7. В нижней части фильтрационного стакана устанавливается решетка 6, на которую укладывается фильтровальная бумага. В нижней части поддона имеется винт 9, с помощью которого можно прижимать обрезиненный клапан 8 к фильтрационным отверстиям 6, перекрывая их перед началом опыта.
Измерение водоотдачи с помощью прибора ВМ-6 производят следующим образом.
1. Вырезают точно по размеру металлического фильтра два листа фильтровальной бумаги, смачивают их водой и слегка отжимают сухой фильтровальной бумагой, накладывают на металлический фильтр и вставляют вместе с ним в нижнюю часть фильтрационного стакана.
2. Открывают винт, закрывающий клапан, переворачивают фильтрационный стакан, накладывают на металлический фильтр обрезиненный клапан и, не переворачивая фильтрационного стакана, навинчивают поддон.
3. Поворотом винта плотно закрывают клапан, переворачивают собранный фильтрационный стакан и устанавливают его в кронштейн.
4. Наливают в фильтрационный стакан через горловину доверху испытуемый глинистый раствор, навинчивают напорный цилиндр на фильтрационный стакан и наливают в напорный цилиндр машинное масло, чтобы уровень его был ниже верхнего края примерно на 1 см.
5. Вставляют плунжер в цилиндр и проверяют герметичность собранного цилиндра, слегка нажимая на плунжер и наблюдая за его положением (в герметическом приборе при закрытом клапане плунжер не должен опускаться).
6. Выпуская избыток масла с помощью игольчатого клапана на напорном цилиндре, опускают немного плунжер так, чтобы нулевое деление шкалы, нанесенное на плунжере, совпало с отсчетной риской на верхнем крае цилиндра.
7. Поворотом на один-два оборота винта па поддоне открывают клапан фильтра и одновременно включают секундомер или записывают время начала опыта по часам.
8. Отмечают скачок с плунжера в момент открытия клапана (число делений, на которое резко опустится плунжер в момент открытия клапана) и в дальнейшем вычитают этот скачок из окончательного результата замера водоотдачи.
9. Через 30 мин после открытия клапана делают отсчет числа делений n, на которое опустился плунжер за это время.
10. Определяют водоотдачу как разность между числом делений n и скачком с по формуле
11. Открывают игольчатый клапан, чтобы выпустить масло из напорного цилиндра, вынимают плунжер из цилиндра, отвинчивают напорный цилиндр и сливают остаток масла в сосуд, где хранится масло.
12. Промывают фильтрационный стакан слабой струей воды (не разбирая его), выливают воду и остаток глинистого раствора и отвинчивают фильтрационный стакан от поддона.
13. Слегка постукивая по горловине фильтрационного стакана ладонью, выбивают фильтр вместе с глинистой коркой на мягкую подкладку (ладонь или тряпочку).
14. Промывают корку слабой струей воды и определяют ее толщину (К, мм).
15. Моют и вытирают досуха все детали прибора.
Вакуумный способ измерения водоотдачи обычно применяется в лабораториях научно-исследовательских институтов или стационарных лабораториях, имеющих вакуумный насос. Преимуществом вакуумного способа является облегчение сборки прибора, возможность проведения нескольких замеров одним лаборантом и чистота. Схема вакуумной установки для определения водоотдачи показана на рис. 6. Установка состоит из вакуумного насоса 1, помещаемого обычно под лабораторным столом, металлической трубки-гребенки 3, соединенной с вакуумным насосом резиновым шлангом 2, вакуумного манометра 4 и некоторого количества колб Бунзена 5, соединенных с гребенкой резиновыми шлангами. Каждая колба может быть отсоединена от системы с помощью стеклянного крана. Внутрь колбы помещается градуированная пробирка 7 для сбора фильтрата. В отверстие колбы с помощью резиновой пробки вставляется воронка Бюхнера 6.
Для замера водоотдачи берут фарфоровую воронку Бюхнера, помещают на ее перфорированную часть два смоченных водой кружочка фильтровальной бумаги, диаметр которых равен внутреннему диаметру цилиндрической части воронки, соединяют ее с помощью резиновой пробки с горловиной колбы и, включив па короткое время вакуумный насос, присасывают фильтровальную бумагу.
Затем закрывают крап той колбы, где производится определение (все остальные краны закрыты), и включают вакуумный насос. После создания максимального разрежения открывают кран и одновременно включают секундомер или замечают время по часам. Через 30 мин снимают вакуум с данной колбы, снимают воронку, достают пробирку и измеряют объем фильтрата B1. Для каждой воронки вычисляют коэффициент пересчета kn по формуле
где D — диаметр фильтра в см.
Водоотдачу определяют по формуле
где k и n — коэффициенты, зависящие от диаметра стеклянной трубки и вида индикаторной (фильтровальной) бумаги.
При отсутствии индикаторной бумаги можно пользоваться и обычной фильтровальной бумагой, определив для данного типа бумаги коэффициенты k и n. В частности, для фильтровальной бумаги с синей лентой (зольность при диаметре фильтра 90 мм — 0,00009 г) k = 0,0341 и n = 1,795. Для данного типа фильтровальной бумаги построена графическая зависимость между водоотдачей и диаметром пятна (рис. 8). Использование подобного графика значительно облегчает определение водоотдачи.
Измерение водоотдачи с помощью прибора УДН-2 осуществляют в следующем порядке.
1. Проверяют отсутствие влаги в фильтрационной камере и вкладывают в нее индикаторную бумагу.
2. Опускают сухую трубку в глинистый раствор и набирают в нее не менее 3 см глинистого раствора.
3. Закрывают пальцем верхний конец трубки, извлекают ее из глинистого раствора и тщательно вытирают поверхность трубки и торец.
4. Устанавливают трубку на 30 мин в отверстие фильтрационной камеры. Если при установке трубки из нее просочится глинистый раствор, то операцию следует повторить.
5. Через 30 мин закрывают пальцем верхний торец трубки и извлекают ее из прибора. Вынимают индикаторную бумагу и отмечают на ней карандашом границы распространения пятна (в мм) по большой и малой осям эллипса и находят средний диаметр пятна.
6. Зная средний диаметр пятна, по графику определяют величину водоотдачи глинистого раствора. В случае отсутствия графика водоотдачу можно определить по формуле (10).
7. Смывают с поверхности корки оставшийся на фильтре глинистый раствор и замеряют толщину корки.
8. По цвету пятна определяют pH глинистого раствора.
Прибор УДН-2 прошел широкие испытания в лабораторных и промышленных условиях и в настоящее время применяется в трестах Ставропольнефтегазразведка, Крымнефтегазразведка и др.
Определение условной вязкости. Условная вязкость измеряется с помощью полевого стандартного вискозиметра СПВ-5 (рис. 9). Основной частью прибора является измерительная воронка. Кроме воронки в комплект прибора входит двухсторонняя кружка и сетка с отверстиями 1,5—2,0 мм в свету, закрывающая верхнюю часть воронки, и секундомер. Предполагается в дальнейшем включить в комплект СПВ-5 кожух для обогрева воронки, имеющий электрообогревательную обмотку на 100 вт, электромешалку с кружкой емкостью 1 л, снабженную регулируемым электро-подогревом до 100°С, и термометр.
Для измерения вязкости промывочную жидкость, очищенную от песка и шлама, нагревают в электромешалке до необходимой температуры, перемешивают ее мешалкой в течение 5 мин и заливают в предварительно подогретую до той же температуры воронку вискозиметра. Воронка предварительно должна быть смочена пресной водой. Промывочную жидкость в воронку наливают с помощью двухсторонней кружки, причем сначала наливают 200 см3, а затем 500 см3 жидкости. Трубка вискозиметра при этом должна быть закрыта пальцем или пружинной заслонкой. Пустую чистую кружку помещают под трубкой вискозиметра так, чтобы верхняя сторона ее имела объем 500 см3.
Вязкость замеряют сразу после залива промывочной жидкости в воронку. Для этого берут в свободную руку секундомер и включают его в тот момент, когда открывают отверстие трубки вискозиметра (когда убирают палец или снимают заслонку). Как только жидкость заполнит кружку объемом 500 см3 (в момент, когда уровень жидкости достигнет верхнего края кружки), секундомер останавливают и одновременно закрывают трубку вискозиметра.
Практически из-за отсутствия приборов для подогрева и перемешивания замер вязкости обычно начинают после встряхивания промывочной жидкости в закрытом сосуде при комнатной температуре или естественной температуре на буровой.
Условной вязкостью принято считать время (в секундах) истечения 500 см3 глинистого раствора из воронки, заполненной на 700 см3.
Проверка правильности замеров вязкости прибором СПВ-5 осуществляется путем измерения этим прибором вязкости воды. Время истечения 500 см3 воды из вискозиметра СПВ-5 равно 15 с. Эта величина получила название водного числа вискозиметра СПВ-5. Если время истечения 500 см3 воды меньше или больше 15 с, то либо засорена 5-мм трубка, либо вискозиметр деформирован и не может быть использован для измерений.
С теоретической стороны условная вязкость не имеет строгого обоснования. Условную вязкость не может характеризовать ни пластическая вязкость, ни динамическое напряжение сдвига, так как величины n и т0 измеряются при структурном режиме течения, а определение T идет большей частью при турбулентном течении. Истечение из воронки СПВ-5 происходит при переменном давлении столба жидкости, высота которого уменьшается в процессе опыта. Кроме того, скорость истечения зависит от удельного веса жидкости. Все эти факторы влияют на результаты измерения.
Однако огромный опыт использования СПВ-5 и простота конструкции этого прибора обеспечивают в настоящее время его широкое распространение. Накопленный опыт позволяет оценивать по данным замеров условной вязкости прибором СПВ-5 технологические свойства промывочных жидкостей. Так, опытами установлено, что если вязкость глинистых растворов находится в пределах 16—19 с, то это свидетельствует, как правило, о недостаточной концентрации глины в растворе. Вязкость неутяжеленных растворов для нормальных условий должна быть 25±5 с. При наличии зон поглощений вязкость повышают до 60—80 с.
Концентрация твердой фазы в утяжеленных глинистых растворах значительно выше, чем в неутяжеленных. Поэтому и вязкость утяжеленных глинистых растворов значительно выше. Минимальное значение вязкости утяжеленных глинистых растворов составляет 28—30 с. Нормальные утяжеленные растворы должны иметь вязкость 30—50 с. В некоторых районах применяют и более вязкие утяжеленные глинистые растворы, но это, как правило, связано с отсутствием хороших понизителей вязкости.
Определение предельного статического напряжения сдвига. В промысловой практике предельное статическое напряжение сдвига для краткости принято называть статическим напряжением сдвига, поэтому мы будем придерживаться этого термина, сохранив ставшие привычными обозначения (СНС, 01 и 010).
Для определения предельного статического напряжения сдвига используют прибор СНС-2 (рис. 10). Измерительная часть прибора СНС-2 состоит из двух цилиндров, из которых один полый. Измеряемая промывочная жидкость наливается в полый цилиндр. В него же соосно погружается второй цилиндр так, чтобы уровень промывочной жидкости совпадал с верхним обрезом внутреннего цилиндра. После некоторой выдержки (1 или 10 мин), необходимой для упрочнения структуры, внешнему цилиндру сообщается вращательное движение со скоростью 0,2 об/мин.
В начальном положении Аф равно нулю и F1=0.
Усилие F2, увлекающее внутренний цилиндр, пропорционально предельному статическому напряжению сдвига 0 промывочной жидкости и площади контакта боковой поверхности внутреннего цилиндра с промывочной жидкостью S. Принято измерять 0 после выдержки в 1 и 10 мин. Эти величины соответственно обозначают 01 и 010.
Величина nн называется постоянной данной проволоки и указывается в паспорте прибора. Если она не указана, то производят калибровку по инструкции, приведенной в паспорте прибора.
Перед началом измерений приводят шкалу в нулевое положение. Для этого подвешивают внутренний цилиндр в пустом внешнем цилиндре и устанавливают шкалу так, чтобы в свободном состоянии нулевое деление шкалы совпало с указателем. Для измерений 01 и 010 пробу глинистого раствора, очищенную от шлама и мелких частиц путем пропускания через сетку, помещают в кружку электромешалки, где подогревают и перемешивают так же, как и при определении условной вязкости. После перемешивания порцию промывочной жидкости около 150 см3 наливают во внешний полый цилиндр. Затем погружают в промывочную жидкость подвесной цилиндр так, чтобы уровень совпал с верхним краем цилиндра, по не покрывал его. Подвесной цилиндр закрепляют в кронштейне и, взяв двумя пальцами за трубку, вращают подвесной цилиндр влево и вправо по 3 раза на угол 40—50° для разрушения структуры. Затем устанавливают нулевое деление шкалы против указателя так, чтобы подвесной цилиндр при этом находился в центре наружного цилиндра. В момент установки шкалы на нулевое деление включают секундомер. Через 60 сек включают электромотор прибора, который приводит внешний цилиндр во вращательное движение со скоростью 0,2 об/мин. Под воздействием сил сцепления между глинистым раствором и подвесным цилиндром последний также начинает медленно вращаться, закручивая упругую проволоку. Этот процесс хорошо прослеживается по смещению шкалы, соединенной с подвесным цилиндром, по отношению к указателю, неподвижно закрепленному на кронштейне. Предельный угол поворота Aф шкалы фиксируется в момент, когда движение шкалы относительно указателя прекращается и даже начинается обратный поворот шкалы. После этого электромотор выключают и снова размешивают промывочную жидкость вращением от руки подвесного цилиндра влево и вправо по 3 раза на угол 40—50°. Стрелки секундомера к этому моменту должны быть возвращены в исходное положение. После установки шкалы на нулевое деление вновь включают секундомер уже на 10 мин и производят измерение 010 так, как и при измерении 01.
Величины 01 и 010 вычисляют по формулам