Руководство для обучения инженеров по буровым растворам - часть 14

 

 

фунт/барр КСI в фильтрате = 

фильтрата

мл _

7

 (значение по стандартной кривой). 

Этот  метод  был  разработан  для  промысловой  практики  с  целью  поддержания 

концентрации  ионов  калия  в  фильтрате  бурового  раствора  на  или  выше  определенного 
уровня.  Его  можно  использовать  для  определения  концентрации  ионов  калия  в  любом 
типе  буровых  растворов.  Однако,  наилучшие  результаты  получаются  в  случае 
превышения концентрации ионов калия 1%. 

 

Концентрация ионов нитратов 

Цель. 

Жидкости  получаемые  при  опробовании  пласта,  часто  трудно  поддаются 

определению-либо  это  фильтрат,  либо  связанна  вода.  Применение  ионов  нитрата  в 
качестве  индикатора  в  фильтрате  бурового  раствора  позволяет  более  точно  установить 
характер жидкости. 

 

Оборудование и инструменты. 

Комплект А..J. для проведения исследований по определению нитратов/ 
 

Методика исследований 

1.  Поместите  в  пробирку  5  мл  пробы  почти  бесцветного  фильтрата.  Если  фильтрат 

тёмного  цвета,  его  надо  либо  разбавить,  либо  обработать  известью  (см.примечание  1.  и 
табл. 4). 

2. Добавьте содержимое ампулы NO

3

 - 11 и встряхните в течение 3 мин. 

3. Дайте отстояться и слейте  жидкость во вторую пробирку. 
4. Вылейте содержимое ампулы NO

3

-12  в жидкость, слитую во вторую пробирку. 

5. Встряхните и дайте отстояться 10 мин, пока цвет полностью не проявится. 
6.  После  образования  цвета  вылейте  пробу  в  10  мл  градуированный  цилиндр  и 

добавьте деионизированной воды до 10 мл. Тщательно перемешайте. 

7. Снова перелейте пробу во вторую пробирку. 
8.  Поместите  в  банку  5  мл  пробы, обработанной  аналогично  пробе  по  пункту  1  в  в  

отношении  разбавления  и  добавления  извести,  и  добавьте  5  мл  деионизированной  воды, 
чтобы получить такую же степень разбавления как в пункте 6. 

9. Поместите неизвестное окрашенное вещество в правое отверстие блока сравнения. 
10. Поместите баночку влево отверстия блоке сравнения. 
1.  1..  Наблюдая  через  отверстия,  медленно  вращайте  колесо  до  тех  пор,  пока 

интенсивность  цвета  не  совпадет.  Если  цвет  пробы  темнее  цвета  колеса  при  80  (см. 
примечание  2),  определите  необходимую  степень  разбавления  (см.табл.  1),  чтобы 
уменьшить концентрацию ионов нитрата до получения  цвета колеса и повторите опыт. 

1.2. Запишите показания прибора. 
 

Расчёты. 

Чистые фильтраты: 

мг/л  NO



3

 = 

10

.

_

я

разбавлени

коэфф

прибора

показания



 

Окрашенный фильтрат требует 1 обработку известью: 

мг/л  NO



3

 = 

л

мг

я

разбавлени

коэфф

прибора

показания

/

6

10

.

_







 NO



3

  в извести*. 

Окрашенный фильтрат требует 2 обработки известью: 

мг/л  NO



3

 = 

10

.

_

я

разбавлени

коэфф

прибора

показания



-1-42

 мг/л  NO



3

  в извести*. 

*Это значение указано на контейнере с известью. 

 

 

Примечание  1

.  5  мл  проба  по  пункту  1  не  должна  быть  абсолютно  бесцветной. 

Допустима  небольшая  окраска,  если  использовалась  нужная  заготовка,  как  указано  в 
пункте  8.  Довольно  часто  интенсивность  цвета  уменьшают  до  удовлетворительного 
уровня  путем  разбавления  с  целью  понижения  концентрации  с  тем,  чтобы  цвет  совпал  с 
цветом  колеса  по  пункту  11.  Чрезвычайно  тёмный  фильтрат  придется  обесцветить.  Эта 
операция  завершается  разбавлением  5  мл  фильтрата  деионизированной  водой, 
добавлением 1 столовой ложки гидроксида кальция, встряхиванием и отфильтровыванием 
на  воронке.  В  результате  получится  начальный  коэффициент  разбавления  6.  Если 
фильтрат  слишком  тёмный,  возьмите  1  мл  и  разбавьте  его  до  5  мл  деионизированной 
водой и посмотрите, можно ли будет использовать его в качестве пробы по пункту 1. Если 
нет,  возьмите  5  мл  и  повторите  разбавление  и  обработку  и  снова  профильтруйте.  В 
результате  получится  коэффициент  разбавления  36.  В  дальнейшем  обесцвечивание  не 
потребуется,  хотя  разбавление  деионизированной  водой  возможно  (см.таблицу  далее). 
Однако это может быть известно только после завершения пункта 11. 

Примечание  2

.  Показания  прибора,  превышающие  80  на  цветном  колесе,  дадут 

ошибочные результаты. Поэтому образцы с показаниями, превышающими 80, необходимо 
разбавить и исследование повторить. 

Таблица  4  поможет  определить  необходимую  степень  разбавления  исходного 

фильтрата (без обработки известью) или же необходимость дополнительного разбавления 

после  обработки  известью,  если  приблизительная  концентрация  NO



3

  фильтрата 

исходного  бурового  раствора  известна.  В  таблице  также  приведены  коэффициенты 
разбавления (D.F) для проведения расчётов. 

Таблица 4 

Без обработки известью. 

мг/л NO



3

 

Разбавление* 

D.F 

0-8 

нет 

1 

8-20 

2 мл- 5 мл 

2,5 

20-40 

1 мл - 5 мл 

5 

40-80 

1 мл -10 мл 

10 

80-200 

1 мл -2-25 мл 

25 

200-500 

1 мл -50 мл 

50 

 

Одна обработка известью 

мг/л 

Разбавление* 

D.F 

0-20 

нет 

6 

20-100 

2 мл- 5 мл 

15 

100-200 

1 мл - 5 мл 

30 

200-450 

1 мл -10 мл 

60 

 

Две обработки известью 

мг/л 

Разбавление 

D.F 

0-120 

нет 

36 

120-550 

2 мл- 5 мл 

90 

Колонка «Разбавление»  показывает объём используемого фильтрата и конечный объём до 
которого он был разбавлен деионизированной водой. 
 

Содержание хроматов (С



4

О

Г

) в фильтрате 

бурового раствора 

Цель. 

Добавление хроматов в буровой раствор обеспечивает его стабилизацию в условиях 

высоких температур. Избыток хроматов нейтрализуется следующим образом. 

 

 

 

Промысловый метод определения общего содержания 

хрома в фильтратах буровых растворов 

Оборудование. 

1. Нагревательный прибор. 
2. Колба Эрленмейера, 250 мл. 
3. Комплект Наch для исследования  хроматов Сh-12 
4. Резиновая пробка. 
 

Реагенты 

1. Подушка с порошкообразным реагентом хром-1. 
2. Реагент хром-2 
3. Подушка с порошкообразным кислотным реагентом. 
4. Подушка с порошкообразным хромавером-3 
 

Порядок действий

. 

Примечание  1.

 Если необходимо определить общее содержание хрома, начинайте с 

пункта 1. Если определяется только шестивалентный хром (С

6



Г

), 

начинайте

 

 с пункта 8. 

1.  Заполните  квадратную  бутыль  для  перемешивания  до  отметки  25  мл  водой  или 

фильтратом. 

2.  Добавьте  содержимое  одной  подушки  с  порошкообразным  реагентом  хром-1. 

Вращая, перемешайте. 

3. Вылейте содержимое в колбу Эрленмейера. 
4. Установите обогревательный прибор и доведите пробу до кипения. Прокипятите 

1 мин. 

5. С помощью проволочных держателей  снимите колбу и дайте ей остыть в течении 

5 мин. Проба будет всё ещё темной по окончании 5-мин периода. 

6. Добавьте 4 капли реагента хром-2. Вращая, перемешайте. 
7. Добавьте содержимое одной подушки с порошкообразным кислотным реагентом. 

Вращая, перемещайте. 

Примечание

.  Для  повышения  точности  результатов  остудите  обработанную  пробу  под 

холодной водой до тех пор, пока температура не снизится до 77°F (25°С) 

8. Заполните одноцветную наблюдательную трубку до отметки 5 мл приготовленной 

пробой,  если  определяется  общее  содержание  хрома,  или  же  заполните  трубку 
предварительно  не  обработанной  пробой,  если  определяется  содержание  только 
шестивалентного хрома. 

9.  Добавьте  содержимое  подушки  с  поршнем  Хромавер-3,  закройте  пробкой  и 

взболтайте. 

10. Дайте отстояться 5 мин. Если имеется хром, то появится розовый цвет. 
11. Вставьте подготовленную цветную наблюдательную трубку в первое отверстие в 

верхней части блока сравнения. 

12.  Заполните  другую  цветную  наблюдательную  трубку  какой-нибудь  исходной 

пробой воды и вставьте трубку в левое отверстие блока сравнения. 

13.  Установите  блок  сравнения  против  света  неба,  окна  или  лампы,  чтобы  оба 

отверстия  находились  перед  вами.  Вращайте  диск,  пока  окраска  не  станет  одинаковой. 
Прочтите показания прибора через градуированное окошко (в мл/л). 

 

Определение концентрации частично гидролизованного полиакриламидного 

полимера (РНРА) 

РНРА  полимеры  —  это  добавки  к  буровому  раствору,  повышающие  устойчивость 

стенок скважины, сложенных глинистыми сланцами. Приведенный ниже анализ позволит 
определить свободный полимер, адсорбирующийся на стенках скважины. 

 

 

 

Оборудование и реагенты

. 

1. Нагреватель/магнитный перемешиватель. 
2. Две колбы  Эрленмейера емкостью 2125 мл. 
3. Магнитная палочка для перемешивания. 
4. Дистиллированная вода. 
5. Раствор 2% (по весу) борной кислоты. 
6. Красный метиловый индикатор. 
7. Раствор едкого натра 6N. 
8. Тайгоновые трубки длиной 2-3 фута. 
9. Резиновая пробка № 6 с отверстиём 1/4 д. 
10. Раствор серной кислоты 0,02 
11 .Силиконовый пеногаситель (например, Dow- Corning 84 AFC-76)/ 
12.Стеклянная трубка с внешним диаметром 1/4 д. (2 шт. длиной 3-4 д.). 
 

Методика исследования. 

1. Присоедините  две стеклянные трубки к концу тигоновой трубки и соедините одну 

из  стеклянных  трубок  к  резиновой  пробке  так,  чтобы  конец  трубки  находился  на  одном 
уровне с нижней частью пробки. 

2.  В  одну  колбу  налейте  25  мл  раствора  борной  кислоты  и  3-б  капель  красного 

метилового индикатора. 

3.  В  другую  колбу  налейте  50  мл  дистиллированной  воды  2  мл  силиконового 

пеногасителя  и  буровой  раствор.  Если  концентрация  активного  полимера  равна  0,0-1,0 
фунт/  барр,  используйте  10  мл  бурового  раствора,  если  1,0-2,0  фунт/барр,  используйте  5 
мл бурового раствора, после этого удвойте результат из следующего графика. 

4.  Поместите  колбу  с  раствором  на  горячую  плиту  и  начните  перемешивать.  Затем 

добавьте  3,0  мл  раствора  едкого  натра  6N  и  немедленно  закройте  колбу  резиновой 
пробкой. 

5.  Погрузите  другой  конец  трубки  в  борную  кислоту/  в  раствор  красного  метила  и 

начните нагревать буровой раствор. 

6.  Нагревайте  60  мин.  За  это  время  должно  набраться  приблизительно  20-25  мл 

дистиллята. 

7.  После  завершения  реакции,  раствор  борной  кислоты  должен  иметь жёлтый  цвет. 

Проведите  обратное  титрование  кислоты  до  прежнего  красного  или  розового  цвета 
раствором 0,02N  Н

2

SO

4

 и запишите объём использованной кислоты. 

8.  По  приведенным  ниже  графикам  определите  количество  активного  полимера  в 

буровом растворе. Не забудьте удвойте результат, если при анализе использовалось всего 
5 мл бурового раствора.