Показатели качества эмульсий
Использование концентрата и приготовленной из него эмульсионной промывочной жидкости дадут ожидаемый эффект, если они выбраны в соответствии с конкретными условиями бурения, а эмульсия приготовлена с соблюдением всех необходимых правил и приемов, и в процессе ее эксплуатации выдерживались оптимальные качественные параметры.
Методы определения основных свойств эмульсолов и паст обусловлены ГОСТом 6243—75. На геологоразведочных объектах при получении концентратов достаточно оперативного определения внешнего вида и эмульгируемости концентрата в местной воде. Для этого из 5—10% бочек партии после тщательного перемешивания отбирают пробу общим объемом 500 мл (0,5 кг).
Внешний вид пробы (однородность массы и окраски) определяют в цилиндре из бесцветного стекла диаметром 25—30 мм при 20 ºС и проходящем свете.
Эмульгируемостъ концентрата в местной воде оценивается по способности его образовывать в воде без добавок каких-либо реагентов равномерную без комков и расслоений эмульсию. Частично из пробы концентрата готовится 2,5%-ная эмульсия на воде, используемой при промывке скважины. Эмульсия выливается в стеклянный цилиндр и рассматривается при проходящем и отраженном свете. Такой анализ позволяет оценить необходимость смягчения воды.
Качество эмульсии оценивается по ее однородности, отсутствию расслоений и выделений масла на поверхности жидкости или стенках емкости, по обилию образующейся пены, а также изменению затрат мощности при бурении. Качество эмульсии может снизиться за счет недостаточного перемешивания концентрата в таре, где он мог расслоиться из-за неполного разжижения или перегрева концентрата, очень высокой или агрессивной минерализации воды, использующейся для приготовления эмульсии. Качество эмульсий, применяемых при бурении многолетнемерзлых горных пород, резко снижается (вплоть до их разрушения) при введении разовых больших порций хлористого натрия (кальция) или при смешении эмульсий с концентрированным рассолом.
В процессе бурения качество эмульсии изменяется в результате адсорбции на поверхности колонны бурильных труб, стенок скважины, шлама или химического взаимодействия с солями в подземных водах. На качество эмульсии в зимний период отрицательно влияет ее замораживание. После оттаивания эмульсия зачастую разрушается.
Необходимыми контрольными показателями качества эмульсий в условиях бурения являются:
- устойчивость эмульсии во времени (стабильность),
- содержание (концентрация) концентрата или его компонентов — масла и эмульгатора (ПАВ).
Эти показатели должны контролироваться как в процессе приготовления эмульсии,
так и периодически в процессе ее эксплуатации.
Определение стабильности эмульсии
Для определения стабильности проба эмульсии отбирается в стеклянный цилиндр объемом 100 мл с притертой пробкой, находящийся при комнатной температуре (18—20 ºС) в течение времени, предусмотренного паспортом или техническими условиями на концентрат, но не менее 2 ч.
Определение концентрации эмульсии
Определить концентрацию эмульсии в производственных условиях можно методом измерения затрат мощности. Это позволяет опытным путем установить затраты мощности при бурении с эмульсией рабочей концентрации для каждого интервала глубины скважины при оптимальных параметрах режима бурения. Постоянное наблюдение за изменением этих затрат и, соответственно, за изменением концентрации эмульсии дает возможность своевременно добавлять концентрат в зумпф. Контроль за концентрацией применяемой эмульсии рекомендуется проводить при отклонении стрелки прибора измерения затрат мощности (или амперметра) в интервале значений: от положения, соответствующего затратам мощности при бурении со свежеприготовленной эмульсией, до положения, соответствующего затратам мощности при бурении с водой.
