Руководство для обучения инженеров по буровым растворам - часть 11

 

 

 

Рис.14. Газоанализатор Гаррета. 

Таблица 

Маркировка трубок  Дрёгера. 

Диапазон исследования 

карбонатов  (мг/л) 

Объём пробы 

(мл) 

Маркировка 

трубки Дрегера 

Коэффициент 

трубки 

25-750 

10,0 

50-1500 

2,5 

250-7500 

1,5 

'' CO

2

О.01%''А'' 

25000 

Расчёты. 

Используя  измеренный  объём  пробы,  длину  фиолетового  пятна  трубки  Дрегера  и 

коэффициент трубки или 25000 (см. табл.), рассчитайте объём растворимых карбонатов в 
пробе фильтрата, используя следующее уравнение. 

мг/л CO

3

- 

пробы

фильтрата

мл

х

трубки

пятна

длина

_

_

25000

)

_

_

(

 

 

Примечание.

  Газоанализатор  необходимо  содержать  в  чистоте  после  каждого 

использования,  в  противном  случае  кислота  оставшаяся  может  серьёзно 
повредить  прибор.  Для  этого  отсоедините  гибкую  трубку  и  снимите 
крышку.  Используя  щётку,  промойте  камеры  тёплой  водой  с  мягким 
моющим  средством.  Для  очистки  переходов  между  камерами  используйте 
приспособление  для  очистки  труб.  Промойте,  ополосните  и  продуйте 
дисперсионные 

трубки 

воздухом 

или 

газом 

N

2

O. 

Ополосните 

газоанализатор деионизированной водой и дайте обсохнуть. 

 

Хлорид 

Цель. 

Исследование  хлорида  имеет особое значение  на  тех  площадях,  где  эта  соль может 

загрязнять  буровой  раствор,  а  это  происходит  на  большей  части  нефтяных  промыслов 
мира.  Соль  может  поступить  в  раствор  с  водой  затворения,  из  соляных  пропластов  или 
пластов или при проявлениях минерализованной воды. 

Оборудование и материалы 

Для  определения  концентрации  ионов  хлорида  в  фильтрате  бурового  раствора 

потребуется следующее: 

1.  Раствор  нитрата  серебра,  0,282N    или  0,0282N,  в  желтой  или  непрозрачной 

бутылке. 

2. Раствор индикатора хромата калия. 
3. Раствор 0,02 нормальной серной или азотной кислоты. 
4. дистиллированная вода. 
5. две градуированные пипетки: одна 1-мл и одна 10/мн. 
6. Титратор, объёмом 100-150 мл, предпочтительно белый. 
7. Палочка для перемешивания. 

 

 

Методика исследований 

Поместите  1-2  мл  фильтрата  в  титратор.  добавьте  кислоты  в  количестве,  которое 

использовалось при титровании Р

f

. 

Добавте  25-мл  дистиллированной  воды  и  5-10  капель  раствора  хромата  калия. 

Добавляя  по  капле  пипеткой  стандартный  раствор  нитрата  серебра,  непрерывно 
перемешивайте  до  тех  пор,  пока  жёлтый  цвет  не  станет  оранжево-красным  и  останется 
таковым в течение 30 сек. 3апиште число миллилитров нитрата серебра, необходимых для 
окончания  исследования.  (Если  использовали  более  10  мл  раствора  0,0282N  нитрата 
серебра, попробуйте повторить исследование с меньшим объёмом фильтрата). 

 
Расчёты: 

Если  концентрация  ионов  хлорида  фильтрата  меньше  10000  мг/л,  используйте 

раствор нитрата серебра, эквивалентный 0,001 г ионов хлорида на миллилитр (0,0282 N). 
Запишите концентрацию ионов хлорида фильтрата в мг на литр, полученную следующим 
образом: 

хлорид, мг/л = 





пробы

фильтрата

мл

ебра

нитратасер

N

мл

_

_

)

1000

(

_

0282

,

0

_

 

Если концентрация ионов хлорида фильтрата больше 10000 мг/л, используйте нитрат 

серебра  0,282N  (эквивалент  0,01 г  ионов  хлора  на  мл).  Запишите  концентрацию  хлорида 
фильтрата в мг/л, полученную следуюшим образом: 

хлорид, мг/л =

пробы

фильтрата

мл

серебра

нитрата

N

мл

_

_

)

10000

)(

_

_

1282

,

0

_

(

 

Для любой нормальности нитрата серебра: 

пробы

фильтрата

мл

нного

использова

мл

N

_

_

_

35000 



= СI, мг/л. 

 (см.график 2 зависимости миллиграммов соли на литр от весового процента соли). 
 

Качественное исследование кальция 

Цель. 

Вода,  содержащая  большое  количество  растворенных  солей  кальция  и  магния, 

называется  жёсткой”.  Признаком  «жёсткой»  воды  может  служить  плохое  образование  в 
ней  мыльной  пены.  На  многих  месторождениях  применяемая  вода  довольно  “жёсткая”. 
Глинопорошки,  добавляемые  в  такую  воду,  дают  очень  малый  выход  раствора.  Чем 
жёстче  вода,  тем  больше  требуется  бентонита,  чтобы  получить  нормальный  глинистый 
раствор. 

В  отдельных  случаях  может  быть  экономически  оправдана  химическая  обработка 

воды перед затворением раствора, однако, в повседневной практике это очень невыгодно. 
Очень часто, когда есть возможность выбора одного из двух имеющихся источников воды 
для  буровой  установки,  целесообразно  провести  простой  анализ,  чтобы  выбрать  менее 
жёсткую воду. 

Все  промысловые  инженеры  знакомы  с  влиянием  разбуриваемых  ангидритов 

(сульфатов  кальция)  или  гипсовых  пород  на  свойства  бурового  раствора.  Аналогичным 
образом кальций может попасть в буровой раствор при разбуривании цементных пробок и 
иногда  при  вскрытии  известковых  сланцев.  Любое  чрезмерное  загрязнение  кальцием 
приводит к значительной водоотдаче бурового раствора и повышению его вязкости. 

 

Оборудование и материалы 

Для  качественного  определения  наличия  кальция  и/или  магния  необходимо 

следующее: 

1. Пробирка. 
2. Капельница с насыщенным раствором аммония. 

 

 

 
Порядок действий

. 

Поместите  1  мл  фильтрата  в  пробирку.  Добавьте  несколько  капель  насыщенного 

раствора  оксалата  аммония.  Образование  белого  осадка  свидетельствует  о  присутствии 
кальция. Определите его концентрацию - незначительная, средняя или высокая. 

 

Общая жёсткость (количественная) частей на миллион 

кальция, частей на миллион магния 

Оборудование и материалы 

1.. Раствор стандартной этилендиаминтетрауксусной кислоты (1 мл =  1 СаСО

3

) 

2. Крепкий раствор буферной жидкости. 
2. Кальмагит. 
4. Титровальная чашка, преимущественно белая, ёмкостью 100-150 мл. 
5. Три градуированных пипетки: 1 мл, 5 мл и 10 мл. 
6. Мерный цилиндр, 50 мл. 
7. дистиллированная вода. 
8. Палочка для перемешивания 
9. Раствор 8N КОН или 8N NaOH 
10. Кальконовый индикатор (гексаметафосфат  натрия) содержащий 67% Р

2

О

5

 

1.1. Фарфоровая ложка и шпатель. 
12. Раствор № 1. 
13.  Раствор  №  2.  (Внимание!  Цианид  натрия  недопустимо  смешивать  с  кислотой; 
обращайтесь осторожно; очень токсичен). 

Общую  жёсткость  воды  или  фильтрата  бурового  раствора  можно  определить  по 

приведенной ниже методике части А. По этой методике определяют общую жёсткость или 
содержание кальция в буровом растворе в частях на миллион. 

Иногда  возникает  необходимость  определения  содержания  магния  наряду  с 

кальцием. В этом случае необходимо провести другое титрование, описанное в части В, с 
помощью  которого  определяют  не  общую  жёсткость,  а  содержание  кальция.  После 
определения  содержания  кальция  концентрацию  магния  определяют  как  разность 
значений двух титрований.  
 

 

 

 

График зависимости миллиграммов соли на литр от веского процента соли. 

 

Часть А (общая жёсткость, содержание СаСО

3

) 

1. Поместите в титратор приблизительно 20 мл дистиллированной воды. 
2. Добавьте 1-2 мл воды исследуемого фильтрата. 
З. Добавьте 1 мл крепкого буферного раствора. 
4.  Добавьте  4-6  капель  Кальмагита  и  перемешайте  палочкой.  Если  в  растворе  есть 

кальций и/или магний, то цвет его станет вино-красным. 

5.  С  помощью  пипетки  проведите  титрование  стационарным  раствором 

этилендиаминтетрауксусной кислоты, непрерывного перемешивания до тех пор, пока цвет 
пробы  не  станет  полностью  голубым.  Запишите  число  миллилитров  использованного 
раствора кислоты. 

 

Расчёты: 

Общая жёсткость (

СаСО

3

, частей на миллион)=