ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение гранулометрического состава твердой фазы из "Состав и свойства буровых агентов" Комитет АНИ по стандартизации материалов для буровых растворов рекомендовал методику определения гранулометрического состава твердой фазы в буровых растворах. [c.110] Большое влияние частиц, не задерживаемых ситами, на поведение буровых растворов установлено давно, но действительные измерения их доли производились редко. Методы определения гранулометрического состава твердой фазы в буровых растворах заимствованы главным образом из исследований глин, используемых в производстве керамики, и почв. Авторы далеки от намерения перечислять в настоящей книге многочисленные публикации, в которых рассматриваются эти мётоды. За детальным их описанием следует обратиться к сравнительно недавно вышедшим книгам по этому вопросу. [c.110] Иногда специалисты по буровым растворам забывают, что закон Стокса основан на предположении о том, что осаждающиеся частицы не мешают друг другу. Для того чтобы это условие выполнялось, объемная доля частиц в суспензии не должна превышать 0,5 %, а массовая доля 1—2% в зависимости от плотности частиц. [c.110] Самый простой и быстрый метод измерения концентраций твердой фазьи в суспензиях базируется на использовании гидрометра Бой-укоса для почв, который выпускается изготовителями лабораторного оборудования измерения производятся непосредственно в граммах на кубический сантиметр. Метод этот, однако, имеет тот недостаток, что состояние покоя в суспензии нарушается каждый раз, когда в нее опускают гидрометр. Наилучший метод заключается в отборе 10 см суспензии с известной глубины при помощи пипетки с последующим выпариванием из пробы жидкости и взвешиванием осадка. Пипетка Анд-реасена (рис. 3.19) является наиболее точным и удобным устройством для измерения концентрации твердой фазы в суспензии, но для этих целей подходит и цилиндр объемом 500 см с пипеткой на 10 см . [c.111] После смешения с водой и добавления подходящего диспергатора (например, 0,5 % полифосфата) пробы необходимо взбалтывать достаточно долго, чтобы комочки разрушились на отдельные частицы. Разбавленную суспензию переливают в седиментационный сосуд, взбалтывают в течение короткого промежутка времени и пипеткой отбирают пробы объемом 10 см через нарастающие по продолжительности интервалы времени. Через интервалы времени, изменяющиеся от 2 мин до 96 ч, можно измерить концентрации частиц размером от 32 до 0,6 мкм, если предположить, что плотность частиц 2,65 г/см , температура воды 25 °С, а глубина осаждения 20 см. [c.111] По закону Стокса частицы эквивалентным диаметром менее 0,5 мкм вообще не оседают. Коллоидные глинистые частицы можно разделить на фракции (по размеру) в суперцентрифуге, а размер и форму частиц каждой фракции можно определить под электронным микроскопом или при помощи метода электро-оптического двойного лучепреломления. [c.111] Устройство с электронным датчиком, известное под названием счетчика Коултера позволяет быстро производить гранулометрический анализ частиц эквивалентным диаметром от 0,6 до 400 мкм. [c.111] Определение минерального состава глин и глинистых сланцев производят методами дифракции рентгеновских лучей. Глинистые минералы можно идентифицировать также с помощью дифференциального термического анализа или электронной микроскопии. Эти способы требуют сложного оборудования, описанного Ван Ольфеном. [c.112] Концентрацию монтмориллонита в буровом растворе или глине можно быстро оценить на основании результатов исследования с использованием метиленовой сини. В этом исследовании измеряется количество адсорбированной глинами метиленовой сини, которое является функцией катионообменной способности глин. Поскольку монтмориллонит обладает значительно большей катионообменной способностью, чем другие глинистые минералы, по емкости поглощения, определенной в результате такого исследования, можно судить о концентрации монтмориллонита в растворе. [c.112] Пробу бурового раствора разбавляют водой, и с помощью перекиси водорода удаляют из пробы органические вещества, такие как полимеры и понизители вязкости. После этого добавляют раствор метиленовой сини, пока в капле суспензии, помещенной на фильтровальную бумагу, не образуется голубой ореол вокруг окрашенной твердой фазы. Емкость поглощения метиленовой сини определяется объемом раствора красителя в кубических сантиметрах (0,01 мэкв/см ), добавляемым к 1 см бурового раствора. Концентрация бентонита в фунтах на баррель рассчитывается путем умножения емкости поглощения метиленовой сини на 5, а в килограммах на кубический метр —умножением емкости поглощения метиленовой сини на 14,25. [c.112] Вернуться к основной статье