Оценка структурных свойств буровых растворов.

Способность буровых растворов образовывать структуру при­нято оценивать прочностью самой структуры. Структурообразование – процесс, развивающийся во времени. Как правило, прочность структуры со временем увеличивается. Характер нарастания проч­ности структуры во времени может быть разным у различных по составу буровых растворов. У одних глинистых растворов очень быстро, почти мгновенно, образуется структуре определенной прочности, и с течением времени дальнейшего нарастания прочнос­ти структуры у таких растворов практически не происходит. Дру­гой крайний случай представляют растворы, у которых прочность структуры нарастает медленно в течение длительного времени. Структуру первого типа можно условно назвать "хрупкой", в структуру второго типа - прогрессивно упрочняющейся во времени. Между этими крайними типами структур можно расположить множествво промежуточных.

Для практики бурения, видимо, предпочтительным является применение буровых растворов, обладающих "хрупкой" структурой.

Образовавшаяся в начальный период после остановки насосов структура обладает прочностью, достаточной для удержания утя­желителя и обломков выбуренной породы. Вместе с тем, чрезмер­ного упрочнения структуры не происходит, и, следовательно, уменьшается опасность возникновения осложнений, вызванных применением растворов с очень прочной структурой.

Прочность структуры буровых растворов оценивают величи­ной статического напряжения сдвига. Статическое напряжение сдвига - это максимальное касательное напряжение, действующее в структуре бурового раствора в момент её разрушения, то есть в момент начала течения раствора, находившегося в покое.

Статическое напряжение сдвига измеряют с помощью прибора СНС-2. Этот прибор имеет два соосно расположенных цилиндра. Внутренний, измерительный, цилиндр подвешен на упругой сталь­ной нити. Пространство между цилиндрами заполняют испытуемым буровым раствором. Раствор перемешивают и оставляют в покое, чтобы дать возможность образоваться структуре. По истечении установленного времени начинают вращать наружный цилиндр и наблюдают за вращением измерительного цилиндра. Максимальный угол поворота измерительного цилиндра, умноженный на коэффи­циент упругости стальной нити, даёт величину статического на­пряжения сдвига. Чтобы оценить характер нарастания прочности структуры во времени статическое напряжение сдвига измеряют через одну минуту и через десять минут покоя.

Дата добавления: 2015-07-11