Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Буровые и тампонажные растворы» для специальности 21. 02. 20.(130504) «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Измерение условной вязкости 1. Установить воронку 1 на штатив в вертикальном положении. Сверху в воронку вложить сетку 2, предохраняющую воронку от засорения частицами глины и т.д (см.рисунок 4.3). 2. Пользуясь кружкой 3 в воронку 1 залить 700 см3 хорошо перемешанного глинистого раствора. При заполнении воронки раствором закрыть отверстие трубки пальцем. 3. Подставить под воронку 1 кружку 3 объемом 500 см3. Убрать палец, закрывающий трубку, и одновременно включить секундомер. 4. В момент, когда кружка наполнится раствором до краев, выключить секундомер и одновременно закрыть трубку пальцем. 5. Выпустить из воронки остаток раствора и повторить замер (п.п 2-4). Рисунок 4.3 -Вискозиметр ВП-5 1- воронка; 2- сетка; 3- кружка. Измерение pH глинистых растворов 1. Снять защитный колпак с электрода, открыть боковое отверстие, вынув резиновую пробку (см.рисунок 4.4). 3. Фильтрованной бумагой насухо вытереть электроды и датчик терморегулятора. 4. В стеклянный стакан налить испытуемый глинистый раствор. Погрузить электроды в глинистый раствор на глубину 40-50 мм. Оставить электроды в растворе на 3 минуты. 5. По истечении этого времени взять отчет по нижней шкале прибора с точностью до 0,1pH. 6. Убрать стакан с глинистым раствором. 7. Вымыть электроды, для чего погрузить их в стакан с водопроводной водой и мягкой кисточкой удалить с их поверхности остатки глинистого раствора. 8. по окончании работы надеть колпачок на нижний конец каломельного электрода, закрыть пробкой его боковое отверстие и выключит прибор. Рисунок 4.4 - Прибор pH-метр Измерение относительной плотности 1. Промыть водой и вытереть насухо мерный стакан 2 ареометра. 2. Наполнить ведро водопроводной водой (см.рисунок 4.5). 3. Заполнить стакан ареометра 2 испытуемым глинистым раствором. 4. Присоединить к стакану поплавок 1. 5. Смыть водой с поверхности стакана выдавленный поплавок 1 глинистый раствор. 6. Погрузить ареометр в ведро с водой. Вращением шкалы согнать воздушные пузырьки. 7. Прочитать значение плотности глинистого раствора на уровне верхнего края мениска воды по шкале с пределами измерения 0,9-1,7 г/см3, если ареометр используется с грузом 3, или по шкале с пределами измерения 1,6-2,4 г/см3, если ареометр используется без съемного груза. Рисунок 4.5- Ареометр АГЗ-ПП 1-поплавок; 2-мерный стакан; 3- грузик. Вопросы для самостоятельного контроля и повторения: 1. Перечислите высокомолекулярные реагенты. 2. Объясните, в чем заключается обработка бурового раствора. 3. Дайте определение водоотдачи. 4. Опишите прибор, которым измеряют относительную плотность бурового раствора. Лабораторная работа 5 Определение основных свойств тампонажного цементного раствора Цель работы: изучение методики измерения основных параметров тампонажных растворов. Оборудование: 1. кружка металлическая или фарфоровая вместимостью не менее 2000 см2; 2. лабораторная мешалка; 3. прибор ВМ-6; 4. прибор Вика; 5. секундомер; 6. ареометр АГ-ЗПП; 7. весы технические; 8. сферическая чаша; 9. лопатка-мастерок; 10. конус АзНИИ. Порядок выполнения лабораторной работы: 1. Изучить теоретический материал (см. приложение 1) достаточный для выполнения лабораторной работы. Ответить на контрольные вопросы и получить у преподавателя допуск к выполнению лабораторной работы. 2. Получив, пробу цементного раствора необходимо измерить основные свойства тампонажных растворов. 5. Полученные результаты внести в таблицу 5 Таблица 5 – Параметры, характеризующие тампонажный раствор № опыта Данные измерений В см3/30 мин кг/м3 см Сх мин 1 Порядок измерения водоотдачи 1. Разобрать прибор (см.рисунок 5.1) и вытереть насухо детали фильтрационного узла. 2. Смочить водой два листка фильтрационной бумаги и отжать их между двумя сухими листками. 3. Наложить увлажненный фильтр 2 на перфорированный стальной диск 9. 4. Повернув фильтрационный стакан 5 горловиной вниз, вложить диск с фильтратами в его основание так, чтобы фильтраты были обращены внутрь стакана. 5. Клапан с резиновой прокладкой положить на перфорированный диск. 6. Присоединить к фильтрационному стакану поддон 7, предварительно наполовину вывернув из него винт 6 . 7. Закрыть клапан фильтрационного узла, ввинтив винт 6 в поддон до упора. 8. Установить игольчатый клапан 4 напорного цилиндра 3. 9. Заполнить фильтрационный стакан 5 испытуемым тампонажным раствором. 10. Навинтить напорный цилиндр 3 на горловину фильтрационного стакана 5. 11. Закрыть игольчатый клапан 4 напорного цилиндра 3. 12. Заполнить напорный цилиндр 3 маслом. 13. Вставить плунжер 2 в напорный цилиндр 3. 14. Приоткрыв игольчатый клапан 4 и выпуская излишек масла из напорного цилиндра тарелку дать плунжеру опуститься до совпадения с нулевого деления шкалы 1 с риской на верхней части цилиндра, после чего игольчатый клапан закрыть. 15. Освободить клапан фильтрационного узла, повернув винт на 1,5-2 оборота. Одновременно с открытием клапана заметить по часам время начало замера и записать в таблицу. 16. На протяжении 30 минутного замера периодически поворачивать плунжер вокруг оси, чтобы устранить зависание плунжера 2 , вследствие влияния сил трения между плунжером и втулкой. 17. По истечении 30 минут взять отсчет по шкале прибора 1 и записать результат в таблицу с точностью до 0,5 см3. 18. Открыть игольчатый клапан 4 и дать маслу стечь в тарелку. 19. Снять плунжер 2. 20. Отсоединить напорный цилиндр 3 от фильтрационного стакана 5, слить масло в емкость. 21. Вылить тампонажный раствор из фильтрационного стакана 5, вымыть стакан водой. Рисунок 5.1 - Прибор ВМ-6 1-шкала прибора; 2-плунжер; 3-напорный цилиндр; 4-игольчатый клапан; 5-фильтрационный стакан; 6-винт; 7-поддон; 8-увлажненныйт фильтр; 9-перфоррированный стальной диск. Измерение относительной плотности 1. Промыть водой и вытереть насухо мерный стакан ареометра. 2. Наполнить ведро водопроводной водой. 3. Заполнить стакан ареометра (см.рисунок 5.2) испытуемым тампонажным раствором. 4. Присоединить к стакану поплавок. 5. Смыть водой с поверхности стакана выдавленный поплавок глинистый раствор. 6. Погрузить ареометр в ведро с водой. Вращением шкалы согнать воздушные пузырьки. 7. Прочитать значение плотности тампонажного раствора на уровне верхнего края мениска воды по шкале с пределами измерения 1,0-1,8 г/см3, если ареометр используется с грузом, или по шкале с пределами измерения 1,7-2,5 г/см3, если ареометр используется без съемного груза. Рисунок 5.2 - Ареометр АГЗ-ПП 1- поплавок; 2- мерный стакан; 3- грузик. Измерение растекаемости 1. Тампонажный раствор после 3-х минутного перемешивания залить в конус вровень с верхним кольцом ( см.рисунок 5.3). 2. Интервал времени от момента окончания перемешивания до момента начала заполнения конуса не должен быть более 5 секунд. 3. Конус резко поднять и через 10-12 секунд отчитать наибольший и наименьший диаметры круга расплыва. 4. Вычислить по полученным данным средний диаметр, который характеризует растекаемость раствора в см. Рисунок 5.3 - Конус АзНИИ для определения растекаемости тампонажного раствора 1-конус; 2-стеклянный круг, расчерченный концентрическими окружностями. Измерение сроков схватывания 1. Тампонажный раствор после 3-х минутного перемешивания залить в кольцо прибора Вика (см.рисунок 5.4) вровень с верхним краем надставки. 2. Записать время начала затворения раствора. 3. Через 1 час после затворения надставку снять. 4. Первое погружение иглы 7 в раствор произвести через 1 час после приготовления раствора. Последующие измерения производить не реже чем через каждые 15 мин. 5. Перед погружением иглу следует установить вровень с верхним уровнем раствора и закрепить стержень зажимным винтом 3. 6. Отпустить зажим 3, дать игле 7 возможность свободно погрузится в раствор. 7. После каждого погружения иглу следует вытирать, а кольцо поворачивать так, чтобы игла погружалась каждый раз в новое место. Рисунок 5.4 - Прибор Вика 1-металлический стержень; 2-станина; 3-зажимной винт; 4-указатель; 5-шкала с делением; 6-пестик Тетмайера; 7- стальная игла. Вопросы для самостоятельного контроля и повторения: 1. Дайте определение водоцементному отношению. 2. Опишите способы определения растекаемости тампонажного раствора. 3. Какой прибор используется для определения растекаемости тампонажного раствора. Лабораторная работа 6 Методы определения физических свойств порошкообразных тампонажных материалов Цель работы: изучение физических свойств портландцемента. Оборудование: 1. кружка металлическая или фарфоровая ; 2. весы технические; 3. секундомер; 4. прибор для определения объемной (насыпной) массы; 5. лабораторное сито. Порядок выполнения лабораторной работы: 1. Изучить теоретический материал (см. приложение 1), достаточный для выполнения лабораторной работы. Ответить на контрольные вопросы и получить у преподавателя допуск к выполнению лабораторной работы. 2. Получив пробу сухого цемента, провести необходимые измерения. 5. Полученные результаты внести в таблицу 6. Таблица 6 – Параметры, характеризующие сухой цемент № опыта Данные измерений % G г/дм 1 Определение тонкости помола ситовым анализом 1. Отмерить 50 грамм сухого цемента и поместить на сито. 2. Просеивать цемент путем интенсивного встряхивания. 3. Сито следует держать в наклонном положении, медленно поворачивая вокруг оси и похлопывая ладонью по поверхности цилиндра. 4. Просеивание считается законченным, когда через сито в течение 1 минуты проходит 0,05 грамм цемента. Определяется это следующим образом: в течение 1 минуты встряхивается над листом белой бумаги. Прошедший за это время, через сито на лист бумаги, цемент, взвешивается на технических весах. 5. После окончания просеивания оставшийся на сите цемент с помощью жесткой кисточки осторожно перенести в чашу технических весов и взвесить. 6. Масса остатка выражается в процентах от величины пробы. 7. Тонкость помола рассчитывается как среднее арифметическое из результатов двух определений остатков на сите, отличающихся друг от друга не более чем на 0,2 процента. 8. После определения тонкости помола сито тщательно промыть и высушить. Определение объемной (насыпной) массы 1. Под воронку прибора (см.рисунок 6.1) ставят литровый металлический сосуд-кружку. 2. В воронку помещают 2 килограмма цемента, предварительно отвешенного на технических весах. 3. Ссыпают цемент в предварительно взвешенный литровый сосуд в таком количестве, чтобы сосуд полностью был заполнен цементом до краев. 4. Сосуд с цементом взвесить на технических весах. Объемная масса вычисляется следующим образом: , (21) где G-объемная (насыпная) масса, г/дм; -масса пустого сосуда, г; -масса сосуда с цементом , г; V-объем сосуда, дм3 5. Насыпную массу рассчитать как среднее арифметическое из результатов двух определений, отличающихся друг от друга не более чем на 50 г/дм3. 6. Для определения насыпной массы в уплотненном состоянии сетку из воронки удаляют, а литровый сосуд постукивают о стол, заполняя освободившийся объем новыми порциями цемента. 8. Уплотнение прекратить по достижении постоянного объема. 9. Сосуд взвесить на технических весах. Рисунок 6.1 Прибор для определения объемной (насыпной) массы Вопросы для самостоятельного контроля и повторения: 1.Дайте определение тампонажного портландцемента. 2. Перечислите способы производства портландцемента. 3. Опишите последовательность общей схемы производства портландцемента. 4. Охарактеризуйте состав портландцементного клинкера. 5. Перечислите разновидности портландцементов. Практическая работа 1 Расчет количества бурового раствора, глиноматериалов, воды, утяжелители для бурения скважин Геологический разрез Татарии сложен в основном устойчивыми горными породами, поэтому до продуктивного горизонта в качестве буровой жидкости можно применить естественную техническую воду (ЕВС). При этом столб воды создает достаточное противодавление на вскрываемые пласты, хорошо прокачивается насосами и легко очищается от шлака в простейших устройствах по очистке. С целью качественного вскрытия продуктивного горизонта и создания достаточного противодавления на него, а также для предотвращения обваливания неустойчивых пород кыновского слоя в качестве буровой жидкости применяем глинистый раствор. Порядок выполнения практической работы 1 Определение необходимой плотности глинистого раствора для создания противодавления на продуктивный пласт вычисляется по формуле: =, (22) где: -плотность бурового раствора, г/см; Рпл-пластовое давление на глубине H,кг с/см; а=1,05-1,1-коэффициент превышения гидростатического давления в скважине под пластовым при глубине свыше 1200 м; H-глубина скважины, м Согласно условно безопасного бурения должно быть больше на 10-15%. 2 Общий объем бурового раствора, необходимо для закачивания скважины, определяются по формуле: , (23) где: - объем приемной емкости, 40 м; -объем желобной системы, 4м , (24) -объем бурового раствора необходимого для механического бурения в заданном интервале, м; n=0,13 /1м – норма расхода буровой жидкости к 1м проходки; -интервал бурения долотом на глинистом растворе, м; объем скважины, м; а=1,5-коэффициент, учитывающий запас раствора; , (25) где: -объем кондуктора, м; -объем скважины под эксплуатационную скважину, м Определим объем кондуктора , (26) где: -внутренний диаметр кондуктора, м; -высота кондуктора, м Определим объем скважины под эксплуатационную скважину , (27) где: - диаметр скважин, м; L- длина эксплуатационной колонны, м; -высота кондуктора, м , (28) где: К-коэффициент кавернозности; -диаметр долота, м 3 Количество сухой глины для приготовления 1 глинистого раствора заданной плотностью определяется по формуле: , (29) где: -количество сухой глины, т/; --плотность сухого глинопорошка; --плотность воды; -плотность исходного глинистого раствора, г/; m=0,1-влажность глинопорошка в долях единицы Количество сухой глины для приготовления всего раствора равняется: =* , (30) где: - количество глины для приготовления общего объема бурового раствора, т; -количество сухой глины, т/; -общий объем глинистого раствора, 4 Количество воды необходимого для приготовления 1 глинистого раствора заданной плотности определяется по формуле: =, (31) где:-количество воды для приготовления 1 глинистого раствора, т/; =2,6 г/-плотность сухого глинопорошка; =1,0 г/-плотность воды; -плотность исходного глинистого раствора, г/ Количество воды необходимого для приготовления всего глинистого раствора равняется: =*, (32) где: - количество воды для приготовления общего объема бурового раствора, ; - количество воды, ; -общий объем глинистого раствора, 5 Необходимое количество сухого утяжеления 1 глинистого раствора определяется по формуле: = , (33) где: - количество сухого утяжелителя для утяжеления 1 глинистого раствора, т/; -плотность исходного раствора, г/; -плотность глинистого раствора для вскрытия продуктивного пласта, г/ -плотность утяжелителя, г/ Общий расход утяжелителя определяется по формуле: , (34) где: - количество утяжелителя для приготовления общего объема бурового раствора, т ; - количество сухого утяжелителя для утяжеления 1 глинистого раствора, т/; -общий объем глинистого раствора, Таблица 7-Исходные данные по вариантам Наименование исходных данных 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.Глубина скважины H, м 2400 2450 2300 2350 2550 2500 2600 2650 2200 2250 2. Диаметр долота Dд, мм 215,9 215,9 215,9 215,9 190,5 190,5 190,5 190,5 215,9 215,9 3. Глубина спуска кондуктора,hм 600 450 300 600 650 400 350 450 400 400 4.Внутренний диаметр промежуточной колонны-dвн.к, мм 225 225 225 225 201 201 201 201 225 225 5.Плотность бурового раствора, кг/м3 1150 1140 1170 1180 1120 1220 1250 1270 1280 1300 6.Коэффициент кавернозности-К 1,2 1,25 1,3 1,2 1,25 1,3 1,2 1,25 1,3 1,2 7.Пластовое давление , Мпа 30 28 29 34 33 28 34 36 34 30 8.Плотность утяжелителя кг/м3 2600 2800 3700 4200 4500 5100 4900 7400 3200 2600 9 Глубина экс.колонны L,м 2250 2400 2250 2400 2540 2460 2590 2630 2150 2235 Пример. Определить необходимое количество глиноматериалов, воды, утяжелителя для бурения скважины. Дано: = 210 кг/ H= 1800 м L=1740 м =225 мм =340 м =215,9 мм К = 1,2 =2,6 г/ = 1 г/ =1,10 г/ =2,6 г/ Решение: == =1,28 г/ =40+4+15,6+1,587.71=191.17

Похожие:

	Методические указания для студентов по выполнению курсовой работы... Методические указания составлены в соответствии с Федеральными государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки...		Методические указания по выполнению внеаудиторных самостоятельных... И. В. Федоренко, преподаватель спецдисциплин огбпоу «Томский политехнический техникум»
	Методические указания для обучающихся по внеаудиторной самостоятельной... Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «Нефтегазоразведочный техникум»		Методические указания для обучающихся по внеаудиторной самостоятельной... Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение «Нефтегазоразведочный техникум»
	Методические рекомендации По организации внеаудиторной самостоятельной... «Информатика» разработаны в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами среднего профессионального...		Институт нефти и газа Методические указания устанавливают общие положения к выполнению дипломного проекта (ДП) по специальности 090800 «Бурение нефтяных...
	Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических... Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ для студентов 2-го курса		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...
	Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине... Методические указания предназначены для студентов 1 и 2 курсов специальности 38. 02. 04 Коммерция по отраслям		Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Методические указания предназначены для обучающихся по специальностям технического профиля 21. 02. 08 Прикладная геодезия
	Методические указания для студентов по выполнению практических (лабораторных)... Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования		Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика» Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...
	Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика» Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...		Учебное пособие для студентов специальности 090800 «Бурение нефтяных и газовых скважин» Учебное пособие предназначено для студентов технических вузов, обучающихся по направлению “Нефтегазовое дело”
	Дипломного проекта по дисциплине «Заканчивание скважин» «Бурение нефтяных и газовых скважин» очной, заочной и заочносокращенной форм обучения		Методические указания для студентов по выполнению Правила техники безопасности при выполнении лабораторных и практических работ по химии