Министерство науки и ВЫСШЕГО образования Российской Федерации

ФГБОУ ВО «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Серго Орджоникидзе»

(МГРИ)

_________________________________________________________________

­­­­­­

Кафедра современных технологий бурения скважин

По дисциплине «Буровые промывочные растворы»
Вопросы по лекциям

Выполнил: студент группы ЗНД-18-К

Юлчиев Аббосбек Махамматзокир угли

Проверил: Соловьев Н.В.

Москва, 2023
Лекция №1:
1. Назовите технологические функции очистного агента

1. 
   Охлаждение породоразрушающего инструмента;
   
2. 
   Удаление частиц шлама с забоя;
   
3. 
   Закрепление стенок скважины за счёт образования корки или физико-химических процессов;
   
4. 
   Смазывание породоразрушающего инструмента.
   

2. Приведите классификацию способов бурения

1. 
   Бурение с прямой промывкой;
   
2. 
   Бурение с обратной промывкой (в т.ч. с обратной всасывающей промывкой);
   
3. 
   Бурение с комбинированной промывкой;
   
4. 
   Бурение с гидро- пневмо-, пено- транспортом керна.
   

3. При каких условиях применяется бурение с комбинированной промывкой?
В случае необходимости повышения выхода керна, чаще при бурении менее глубоких скважин, чем при использовании способа бурения с обратной нагнетательной промывкой, которая применяется чаще при геологоразведочном бурении.
4. Перечислите способы очистки промывочной жидкости

1. 
   Естественный – гравитационный
   
2. 
   Принудительный
   

а) Механический

б) Гидравлический
Лекция №2 Основы физхимии промывочных жидкостей:

1. 
   Сравнить две системы – раствор электролита(соли) и глинистый раствор, обработанный органическими реагентами:
   

Какая из них гетерогенная, а какая гомогенная система?
Раствор соли – гомогенная система , глинистый раствор – гетерогенная система.
2.Классификация дисперсных систем.
- по агрегатному состоянию:

---

- по размерам: молекулярно-дисперсные — размер дисперсной фазы менее 1 нм, высокодисперсные — 1–100 нм; среднедисперсные — 100 нм–10 мкм; грубодисперсные — более 10 мкм

- по геометрии дисперсной фазы: одномерные, двумерные, трёхмерные
3.Если в водной среде находятся глинистые частицы размером 10^-2-10^-5 см, то что это за система – глинистый раствор или глинистая суспензия?
глинистый раствор
4.Факторы, обусловливающие агрегативную устойчивость дисперсных систем.
1) электростатический – наличие двойного электрического слоя на поверхности частиц дисперсной фазы предотвращает их слипание, при этом снижается межфазное поверхностное натяжение σ.

2) адсорбционно-сольватный фактор – поверхностное натяжение уменьшается в результате сольватации поверхности частиц.

3) структурно-механический – из ПАВ и ВМС (высокомолекулярных соединений) на поверхности частиц дисперсной фазы образуются пленки, обладающие повышенными структурно-механическими свойствами.

4) гидродинамический – снижается скорость коагуляции благодаря изменению вязкости дисперсионной среды и плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды;

5) энтропийный – благодаря броуновскому движению, частицы дисперсной фазы стремятся равномерно распределиться в объеме системы;

6) смешанный – агрегативная устойчивость дисперсных систем обеспечивается несколькими факторами. Наиболее характерно для реальных систем.

5.ПАВ – это вещества, которые …

концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения
6.Абсорбция – это процесс …

впитывания одного вещества другим (поглощение сорбата всем объёмом сорбента)
7.Как называется ядро мицеллы глинистого раствора?

гранула
8.Дать определение свойства глинистого раствора-тиксотропия.

способность субстанции уменьшать вязкость от механического воздействия и увеличивать вязкость в состоянии покоя
9.От чего зависит величина дзета-потенциала двойного электрического слоя коллоидной частицы?

От степени и характера взаимодействия между частицами дисперсной систем
10.Пояснить явление электрофореза.

Это электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля
11.Что позволяет устранить вредное влияние электроосмотического перетока фильтрата бурового раствора?

Использование промывочной жидкости с минерализацией выше, чем у пластовой воды

---

12.Что является причиной адгезии бурильной колонны к стенкам скважины?

Возникновение межмолекулярных ван-дер-ваальсовых сил и водородных связей между адгезивом и субстратом

Лекция №3-4:
1. Назовите технологические функции бурового раствора?
свойства, которые определяют эффективность выполнения ими основных технологических функций:

- очистка ствола, движение по стволу;

- удаление шлама с забоя;

- охлаждение;

- закрепление стенок (неустойчивых пород);

- снижение сопротивлений при движении бурового инструмента (снижение трения);

- и т.д.
2. Если глубина скважины составляет 1000 м, то гидростатическое давление в скважине должно превышать пластовое давление на …

10 – 15 % для скважины глубиной до 1200 м, но не более 1,5 Мпа
3. Определить регламентирующую плотность бурового раствора для бурения в интервале совместимых условий бурения на глубине от 2500 м до 2750 м, а продуктивный пласт с = 32 МПа должен быть вскрыт на глубине 2600 м.



С учётом необходимого повышения давления на 7%:


4. Эквивалентная циркуляционная плотность бурового раствора – это …

плотность фиктивного раствора, давление столба которого, равного данной глубине, соответствовало бы фактическому давлению в скважине на данной глубине; определяется фактической плотностью раствора и потерями на трение в затрубном пространстве от данной глубины до устья скважины
5. К структурным свойствам относятся?

Наиболее толстый диффузный слой и гидратная оболочка напротив граней
6. К тиксотропным свойствам относятся?

Статическое напряжение сдвига

7. Приведите краткую характеристику реологических моделей.

При описании реологических поведения материалов пользуются механическими моделями, для которых записывают дифференциальные или интегральные уравнения, куда входят различные комбинации упругих, вязких и пластических характеристик.
Основными являются три элемента:

• 
  упругий (винтовая пружина) - упругое тело Гука (H);
  
• 
  вязкий (гидравлический амортизатор) - вязкая жидкость Ньютона (N);
  
• 
  пластичный (пластинка с сухим трением на фрикционной подложке) - жесткопластичное тело Сен-Венана (StV).
  

---

8. Реологические параметры – это ….

Пластическая вязкость μ_п характеризует долю сопротивления течения, обусловленную внутренним трением (фазы и среды) частиц дисперсной фазы и молекул воды.

Динамическое напряжение сдвига τ_0 обусловлено долей сопротивления течения, которые зависят от дисперсной фазы: взаимодействием между частицами её дисперсной фазы

Эффективная вязкость μ_э – это вязкость некоторой воображаемой неньютоновской жидкости, которая при даннной скорости сдвига имеет тоже самое напряжение сдвига, что и ньютоновская жидкость.

Лекция №5:
1. Какие требования предъявляют к глинам для приготовления бурового раствора?

1. 
   При низких скоростях сдвига в затрубном пространстве глинистый раствор должен обеспечивать вынос частиц бурового шлама на поверхность – достаточная выносящая способность;
   
2. 
   При больших скоростях сдвига (истечение из каналов, насадок, промывочных окон) вязкость глинистого раствора должна приближаться к вязкости дисперсионной среды, чтобы обеспечить эффективность удаления шлама с забоя при разрушении горных пород (смывание частиц);
   
3. 
   В случае остановки циркуляции глинистый раствор должен обладать достаточной удерживающей способностью за счёттиксотропных свойств, чтобы предотвратить выпадение из раствора шлама на забой;
   
4. 
   Частички глины из раствора должны образовывать тонкую, эластичную, малопроницаемую корку на стенках скважины, чтобы уменьшить поступление фильтрата в стенки скважины;
   
5. 
   Частицы глины должны удерживать в своём составе молекулы воды, чтобы исключить избыточное поступление фильтрата в стенки скважины засчет хорошего взаимодействия частиц глины с водой.
   

2. Какие типы глин выделают?
1 группа – монтмориллонитовая (ММ), имеет формулу (ОН)₄ Si₈Al₄O₂₀ n H₂O.

К монтмориллонитовой группе относятся минералы сапонит, бейделлит, нонтронит, вермикулит. Глины, в которых преобладают минералы этой группы, называют бентонитами. (Термин “бентонит” был введен в 1898 году для высококачественных монтмориллонитовых глин штата Вайоминг, США).
2 группа – палыгорскитовая (ПС), имеет формулу (ОН)2 Si8Mg5O18 4H2O.

Палыгорскит иначе называют аттапульгитом, он хорошо набухает в пресной и соленой воде, может применяться как структурообразующий компонент буровых растворов, насыщенных солью. Палыгорскитовые суспензии характеризуются высокой водоотдачей, не

---

увеличивающейся при засолении, что выгодно отличает его от других глин. Минерал сепиолит представляет собой магнезиальный водный силикат, волокнистый минерал, имеет высокую солеустойчивость.
3 группа – каолинитовая (КЛ), имеет формулу (ОН)8Si4 Al4O10 n H2O.

Каолинит почти не набухает в воде, обладает небольшой емкостью поглощения катионов и адсорбционной способностью. К этой группе относятся минералы накрит, галлуазит, диккит, аноксит, энделлит.
4 группа – гидрослюдистая (ГС) – (ОН)4 Ку(Al4Fe4Mg6)(Si8yAly)O20 n H2O.

Гидрослюды представляют собой промежуточные соединения между минералами каолинитовой группы и слюдами, являются продуктами их частичной каолинизации и не имеют постоянного состава. К гидрослюдистой группе относятся минералы гидромусковит, иллит.
3. Какими свойствами обладает частица бентонита?
- Могут присоединять дипольные молекулы воды

- Так как поверхность развита (большая), молекулы воды могут проникать в межслоевое пространство.

- Частицы мелкие – образуется плотная, малопроницаемая, эластичная корка.
4. В чем заключается уникальное свойства катионов калия?
Участвует в ингибировании глин:

1.Обладает повышенной подвижностью;

2.Проникает в межплоскостное пространство (в лунки между атомами кислорода);

3. Сдерживает слои от проникновения молекул Н20 (создается жесткость кристаллической решетки глины, тем самым не позволяя проникать молекулам воды (глина не набухает, не намокает, происходит ингибирование).

Лекция №6:

1 свойства глин: монтмориллонитовых, гидрослюдистых и палыгорскитовых (сепиолитовых).

Монтмориллонит

• 
  Развитая поверхность частиц глин – глина хорошо гидратирует, частицы глины распускаются на отдельные частицы;
  
• 
  Создаётся плотная, малопроницаемая корка. Фильтрационные свойства хорошие, так как частицы бентонита имеют размер коллоидных частиц
  
• 
  Получается раствор с хорошими структурными, тиксотропными и реологическими свойствами при малых концентрациях.
  
• 
  Бентонитовая глина в составе раствора подвержена влиянию минерализации, то есть наличие электролитов в растворе или попадание их в раствор из пластовых вод, перебуриваемых пород приводит к ухудшению качества раствора (коагуляции).
  
• 
  Низкая плотность раствора. Возникает необходимость утяжеления раствора.
  

Гидрослюдистые глины

---

Смотрите также файлы

• Программа курса и основные понятия Цели и задачи дисциплины.doc

• Класс пресмыкающиеся.doc

• 1. Создайте новый документ.pdf

• Теория государства и права это фундаментальная юридическая наука, изучающая общие и специфические закономерности возникновения, развития и трансформации государства и права как единых и целостных систем. Объектом изучения.docx

• Мама это самый родной и близкий человек для всех людей. Мою маму зовут Ирина. Она молодая и красивая. Мама нигде не работает.docx