Файл: Бурение нефтяных и газовых скважин учебное пособие.pdf

122
Вика (рис. 43). Прибор Вика состоит из цилиндрического стержня 1, свободно перемещающегося во втулке 5 и укрепленного на станине
9. Ось стержня перпендикулярна к плите 8 станины. Для закрепления стержня на желаемой высоте служит пружинная защелка 6. На стержне укреплен указатель 3, а на станине – шкала 4 с делениями
0...40 мм. Положение указателя на стержне регулируется стяжным винтом 2. В нижнюю часть стержня ввинчивается оправка со смен- ной стальной иглой 7 диаметром 1,1 мм и длиной 50 мм.
Коническое кольцо для цементного раствора имеет размеры: внутренний диаметр верхнего основания – 65±0,5 мм, нижнего –
75±0,5 мм, высота – 40±0,5 мм. Перед началом испытаний следует проверить, свободно ли опускается стержень прибора и совпадает ли (при соприкосновении иглы с пластинкой) указатель стержня и нулевое деление шкалы. В случае их несовпадения проводят регу- лировку прибора – передвигают шкалу прибора.
Рис. 43. Прибор Вика
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

123
Аппаратура и материалы
1. Конус АзНИИ.
2. Тампонажный раствор.
3. Сферическая чашка с лопаткой.
4. Весы.
5. Прибор Вика.
6. Часы.
Указания по технике безопасности
1. Лабораторная работа выполняется только после инструкта- жа по технике безопасности с обязательной росписью студентов в журнале по технике безопасности.
2. Допуск к приборам студентов, выполняющих лабораторную работу, осуществляется только в присутствии преподавателя.
Методика и порядок выполнения работы
Определение растекаемости тампонажного раствора
1. Отвесить 500 г цемента и поместить его в сферическую чашку.
2. Влить в чашку в один прием 250 мл воды и энергично пе- ремешать полученную массу в течение 3 мин.
3. Приготовленный раствор заливается в конус вровень с верхним торцом конуса.
4. Затем конус резко поднимают вертикально вверх. Цементный раствор растекается по стеклу. С помощью концентрической шкалы снимают четыре отсчета. По ним вычисляют средний диаметр круга расплыва, который и характеризует растекаемость раствора.
Цементный раствор считают достаточно подвижным, если его растекаемость равна 18 см. Для получения правильных результа- тов необходимо, чтобы внутренняя поверхность конуса и стекла перед испытаниями были протерты влажной тканью.
Определение сроков схватывания цементов
для низких и нормальных температур
Проверяют прибор Вика. Кольцо прибора Вика и подставку к нему предварительно смазывают маслом любой марки и устанав- ливают кольцо на подставку.
Готовят цементное тесто. Кольцо прибора Вика в один прием заполняют цементным тестом. Иглу прибора доводят до соприкос- новения с поверхностью цементного теста. В этом положении за-
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

124 крепляют стержень стопором, затем освобождают стержень, давая игле возможность свободно погружаться в цементное тесто.
Первое погружение иглы в цементное тесто производят не позднее, чем через 1 ч 45 мин, 2 ч и 2 ч 15 мин, а в дальнейшем – не реже чем через каждый час. При этом иглу следует устанавли- вать вровень с верхним уровнем раствора. При отпускании зажи- ма, во избежание резкого удара иглы о данную пластинку, стер- жень следует слегка придерживать рукой. После каждого погру- жения иглу следует вытирать, а кольцо с раствором поворачивать, чтобы игла каждый раз погружалась в новое место.
Температура испытания установлена 22±2°С.
Определение сроков схватывания цементов
для умеренных температур
Подготовку к испытаниям проводят по вышеприведенной схеме. Кольцо Вика накрывают металлической или стеклянной пластинкой и помещают в водный термостат таким образом, чтобы уровень воды над кольцом был не менее 2 см. Через 1 ч 30 мин кольцо с цементным тестом вынимают из термостата и проводят испытания. Повторные испытания проводят до фиксации начала схватывания через каждые 15 мин, а в дальнейшем – не реже, чем через каждые 30 мин. После каждого испытания кольцо снова по- мещают в термостат. Температура испытания – 75±3°С.
Определение сроков схватывания цементов
для повышенных температур
Готовят цементное тесто. Кольцо устройства для определения сроков схватывания смазывают тонким слоем пластичной смазки.
Цементное тесто заливают в кольцо, закрепляют его в устройстве и помешают в автоклав УВЦ-2, который полностью заполняют рабочей жидкостью согласно инструкции к нему и герметизируют.
Погружать иглы следует в соответствии с программой испы- таний.
Результаты погружений определяют согласно инструкции по эксплуатации устройства для определения сроков схватывания.
Интервал времени между последующими погружениями иглы не должен превышать 1 час.
Испытания проводят при температуре 90±3°С и давлении
40±2МПа.
В лабораторный журнал заносят дату испытания, тип цемента, жидкость затворения, рецептуру тампонажного раствора, режим
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

125 испытания, начало схватывания, конец схватывания, общий ре- зультат и выводы.
Содержание отчета и его форма
В отчете должны быть приведены:
– номер лабораторной работы, ее тема и цель работы;
– краткая теория по теме работы;
– аппаратура и материалы;
– методика и порядок выполнения работы;
– делается вывод о растекаемости тампонажного раствора и соответствии испытанного цемента требованиям стандарта по табл. 21.
Таблица 21
Результаты измерения растекаемости
Состав раствора, г
В/Ц
Отсчет по шкале, мм
Растекаемость, мм цемент добавка вода
Таблица 22
Результаты измерения сроков схватывания раствора
Цемент
Сроки схватыва- ния, ч–мин
Время (с начала затворения) начало конец
Для нормальных температур
Для умеренных температур
Таблица 23
Требования к срокам схватывания (ч–мин)
Назначение тампо- нажного цемента
Сроки схватывания
Виды тампонажного портландцемента утяжелен- ный облегчен- ный
Для нормальных температур начало схватывания не позднее
2 – 00 2 – 00 конец схватывания не позднее
12 – 00 18 – 00
Для умеренных температур начало схватывания не позднее
1 – 45 1 – 45 конец схватывания не позднее
6 – 00 8 – 00
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

126
Вопросы по лабораторной работе
1. Как определяется растекаемость тампонажного цемента?
2. Как определяются сроки схватывания для низких и нор- мальных температур?
3. Как определяются сроки схватывания для повышенных температур?
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

127
Лабораторная работа 18
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕФТИ
И НЕФТЕПРОДУКТОВ В ПОЧВЕ
Цель: изучение методики определения массовой концентра- ции нефти и нефтепродуктов в почве.
Знания и умения: методы определения растекаемости и сро- ков схватывания тампонажного раствора
Формируемые компетенции:
ПК-2 – выбирать технические средства для решения общепро- фессиональных задач и осуществлять контроль за их применением.
Актуальность темы: нефтепродукты – это токсичные веще- ства, основным источником которых в городских условиях явля- ются выбросы автомобильного транспорта и промышленных предприятий. Попадание нефтепродуктов в почву приводит к глу- боким и часто необратимым изменениям её физических, химиче- ских и микробиологических свойств.
Теоретическая часть
Метод определения массовой концентрации основан на из- влечении нефтепродуктов из анализируемых проб почвы органи- ческим растворителем, отделении от полярных соединений других классов колоночной хромотографией на оксиде алюминия и коли- чественном определении гравиметрическим методом
Аппаратура и реактивы
Весы лабораторные аналитические;
Сушильный шкаф;
Баня водяная с закрытым обогревом;
Хромотографическая колонка высотой 10–15 см и диаметром
1–2 см;
Сито с размером ячеек в свету 1 мм;
Фильтры «белая лента»;
Колбы стеклянные, термостойкие, 160 см
3
;
Стаканчики для взвешивания 5 см
3
;
Хлороформ, х.ч.;
Н-гексан, х,ч..;
Оксид алюминия, ч.д. а.;
Волокно стеклянное.
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

128
Указания по технике безопасности
1. Лабораторная работа выполняется только после инструк- тажа по технике безопасности с обязательной росписью студентов в журнале по технике безопасности.
2. Допуск студентов к выполнению лабораторной работы осуществляется только в присутствии преподавателя.
Методика выполнения работы
Отбор и хранение проб почвы осуществляется согласно тре- бованиям ГОСТ.
Образец почвы просушивают, измельчают и протирают через сито с размером ячеек в свету 1 мм. Из образца отбирают пробу почвы массой 10 – 100 г., которую высушивают до постоянной массы.
Навеску пробы помещают в колбу объемом 160 см
3
и смачи- вают хлороформом до влажного состояния. Затем несколько раз проводят экстракцию путем добавления 10–15 см
3
хлороформа до получения в последней порции бесцветного экстракта.
Экстракт из колбы сливают в стакан емкостью 50–100 см
3
Полученную хлороформную вытяжку выпаривают в вытяжном шкафу на водяной бане.
Оставшийся в стакане после испарения хлороформа осадок растворяют 5–10 см
3
н-гексана и переносят в хромотографическую колонку, стаканчик ополаскивают несколько раз 2 см
3
н-гексана и этот слив так же вносят в колонку.
После окончания фильтрации через слой оксида алюминия колонку промывают 2–3 порциями н-гексана (по 2–3 см
3
). Стакан- чик с раствором нефтепродуктов в н-гексане (освобожденных от полярных соединений) помещается в вытяжной шкаф, где н-гексан испаряется при комнатной температуре в потоке воздуха.
После полного удаления н-гексана стаканчик взвешивают, выдерживают в течение получаса для полного испарения н- гексана.
Повторно взвешивают на аналитических весах и, при совпа- дении массы, анализ заканчивают.

Обработка результатов измерений
Содержание нефтепродуктов в почве (мг/кг) вычисляется по формуле
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

129 1000
В
А
С


, где А – количество нефтепродуктов в пробе, мг; В – навеска поч- вы, взятой для анализа, г.
Содержание отчета и его форма
a. В отчете должны быть приведены:
- номер лабораторной работы, её тема и цель работы;
- краткая теория по теме работы;
- аппаратура и материалы;
- методика и порядок проведения работы;
- результаты работы должны быть записаны в таблицу.
Таблица 5
Результаты определения содержания нефтепродуктов в почве
№ измерения
Количество нефтепродуктов,
А, мг
Навеска пробы почвы, В, г
Содержание нефтепродуктов,
С, мг/кг
I
II
Вопросы по лабораторной работе
1. В чем заключается методика определения содержания нефтепродуктов в почве?
2. Как выполняется работа?
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

130
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Басарыгин Ю. М., Булатов А. И., Проселков Ю. М.Бурение нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие. – М.: ООО «Недра-
Бизнесцентр», 2002.
2. Басарыгин Ю. М., Булатов А. И., Проселков Ю. М.Техно- логия бурения нефтяных и газовых скважин: учеб. пособие. – М.:
Недра, 2001.
3. Вадецкий Ю. В. Бурение нефтяных и газовых скважин: учебник. – М.: Изд. центр «Академия», 2003.
Дополнительная
1. Инструкция по эксплуатации шарошечных долот при бу- рении эксплуатационных, разведочных и других скважин на угле- водородное сырье / под ред. М. Г. Абрамсона, Т. Г. Агошашвили и др. РД–0148052-525-86. – М., 1987.
2. Булатов А. И., Макаренко П. П., Проселков Ю. М.Буровые промывочные и тампонажные растворы: учеб. пособие для вузов. –
М.: Недра, 1999.
3. Проселков Ю. М., Проселков Е. Б.Лабораторный практи- кум по буровым промывочным и тампонажным растворам: учеб. пособие. – Краснодар: КубГТУ, 1999.
4. Бурение наклонных и горизонтальных скважин: справочник / под ред. А. Г. Калинина. – М.: Недра, 1997.
5. Булатов А. И., Пеньков А. И., Проселков Ю. М.Справоч- ник по промывке скважин. – М.: Недра, 1984.
6. Басарыгин Ю. М., Булатов А. И., Проселков Ю. М.Закан- чивание скважин: учеб. пособие. – М.: Недра, 2000.
Copyright ООО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»