Руководство для обучения инженеров по буровым растворам - часть 64

 

413 

% по весу СаСI

2

 

23,839 

СаСI

2

 ф./бар 

10,955 

Уд.вес СаСI

2

 рассола 

1,218 

СаСI

2

 мг/л 

280,895 

СаСI

2

ч/млн. 

238,390 

Хлорид мг/л 

196,834 

 

Б ) Хлористый натрий. 

% по весу  NaСI = 





100

)

1000

(

)

49

,

16

(

)

49

,

16

(











Fw

Ag

Ag

 

NаСI  ф./бар = Аg х 5,775 
Уд.вес рассола NаСI = 1,000002116+(7,1014067 х 10

3



 х  % по весу NаСI). 

+ ( 1,1917074 х 10

5



 х [ % по весу NаСI]

2

) 

+ (3,7654743 х 10

7



х [ % по весу NаСI ] 

3

 ) 

 

NаСI  мг/л = 9982,3 х  % во весу NаСI х  SG рассола NаСI 
NаСI ч/млн. = % по весу NаСI х 10000 
Хлориды  мг/л = % по весу NаСI х SG рассола NаСI х 6054,8. 

Пример. 

% 

H

2

O  

 

15 

мл 0,282N  АgNO

3

/2 = Ag

 

1,2 

% по весу NаСI 

11,65 

NаСI ф./бар 

6,93 

Уд.вес NаСI рассола 

1,085 

NаСI cг/л 

126,179 

NаСI  ч/млн. 

116,500 

Хлорид мг/л 

76,534 

 

Системы с 2 типами солей (СаСI

2

/ Na

СI) 

В  таких  системах  необходимо  иИспытать  раствор  на  концентрацию  хлористого 

кальция  титрованием  кальция.  Такой  замер  вместе  с  описанным  выше  определит 
содержание СаСI

2

и  NaСI.

 

Оборудование. 

1. Сильный раствор Versenate (1 мл = 1 мг СаСО

3

) 

2. Титровальная чашка 
3. 2 градуированных пипетки, 1  мk/ 
4. Мензурки, 50 мл 
5. Дистиллированная вода 
6. Палочка для перемешивания 
7. Раствор 8 N KОН или 8N  NаОН 
8. Индикатор Саlсоn 
9. Фарфоровая ложка и шпатель 
1.0. Раствор № 1. 
11. Раствор № 2 (никогда не смешивать с кислотой, очень токсичен). 

Методики. 

1. Добавить около 20 мл дистиллированной воды в титровальный сосуд. 
2. Добавить 1 мл раствора бурового. 
3. Добавить 10-15 мл смеси ксилена/ IPA  50:50. 
4. Добавить 1 мл 8 N KОН или 8N  NаОН   и 1/4 ложки индикатора 

 

414 

5. Добавить 10 капель раствора 1 и 2. 
6. Мешать до полного смешивания. 
7.  Титровать  сильным  раствором  Versenate  пока  индикатор  из  винно-красного 

не станет синим. Отметить количество Versenate  в мл. 

 

Расчёты систем с 2 солями (СаСI

2

и  NaСI) и преобразования. 

В расчетах учитывается щелочной эффект извести. 

1. H

2

O  - % H

2

O  по дистилляции в реторте. 

2. Са - титрование кальция (мл сильного) 
3. СI - Аg (титрование хлорида). 
4. Кислота - Роm (титрование щелочности). 

Кальций определяется с использованием 8N  NаОН   и индикатора Саlсоn 
Может возникнуть две ситуации: 
1) система не содержит измеряемого кол-ва NaСI; 
2) содержит значительное количество. 

А =









1

,

11

)

5

,

0

(

(

!

1000

100

/

(

1

,

11

)

5

,

0

(

2

















кислота

Са

О

H

кислота

Ca

 

Б = (CI x 15.65)/[( CI x 15,65)+(1000 x H

2

O/100)] 

Если А больше Б, % по весу раствора хлорида = 0 (см.ситуацию 1). 
Если Б больше А - ситуация 2. 

Ситуация 1. 

% по весу хлористого кальция 

= В х 100 

СаСI

2

 ф./бар

 

= CI х 5,4775 

NaСI.

 

ф./бар

 

= 0 

Уд.вес рассола СаСI

2

 

= 1,000318525 

 

+(8,0899459 х 10

3



  x  % по весу СаСI

2

) 

+(4,0944972 х 10

5



  x [ % по весу СаСI

2

 ]

2

) 

+( 1,4220209 х  10

7



x [ % по весу СаСI

2

 ] 

3

 ) 

СаСI

2

мг/л = 9982,3 х % по весу СаСI

2

 х SG  рассола СаСI

2

 

СаСI

2

 ч/млн. = % по весу СаСI

2

 х 10000 

Хлориды мг/д = % по СаСI

2

 х SG рассола СаСI

2

 х 63772. 

Ситуация II. 

СаСI

2

 ф./бар = (Са х 3,885) - (1,95 х кислота) 

% по весу СаСI

2

= 

)

5

,

3

(

/

.

100

/

.

2

2

2







О

Н

бар

ф

СаСl

бар

ф

CaCl

 

Уд. вес рассоле СаСI

2

 =  Ур-ние из ситуации 1. 

СаСI

2

 мг/л = 9982,3 х % по весу СаСI

2

 х SG рассола СаСI

2

 

СаСI

2

 мг/л = % по весу СаСI

2

 х 10000 

Хлориды мг/л = % по весу СаСI

2

 х SG  рассола СаСI

2

 х 6377,2 

NaСI ф./бар = (5,77 х СI)- (1,064 х СаСI

2

 ф./бар) 

 % по весу NaСI = 









)

5

,

3

(

/

.

100

/

.

2







О

Н

бар

ф

NaCl

бар

ф

NaCl

 

Уд. вес рассола NaСI = 1,000002116 

+(7,1014067 х 10

3



  x  ( % по весу NaСI) 

+ ( 1,1917074 х 10

5



  x [ % по весу NaСI]

2

) 

 

415 

+(3,7654743 х 10

7



x [ % по весу NaСI]

3

) 

NaСI мг/л = 9982,3 х  % по весу NaСI x SG  рассола NaСI 
NaСI ч/млн. = % по весу NaСI х 10000 
Хлориды  мг/л = % по весу NaСI х SG  рассола NaСI х 6054,8 
Общее кол-во растворимых солей ф./бар = ф./бар СаСI

2

+ ф./бар NaСI 

Соленость водной фазы мг/л = СI



 мг/л из СаСI

2

 + СI



 мг/л из NaСI 

Внимание! 

Если  разбуривается  соляной  купол  раствором  на  нефтяной  основе  с  хлористым 

кальцием,  количество  растворимых  хлоридов  может  быть  снижено  из  фактора 
растворимости. Можно использовать следующее ур-ние для определения количества NaСI 
в растворе в системе с двумя солями: СаСI

2

и NaСI. 

XWTCA  =  % по весу NaСI - 26 - (0,9059693 х XWTCA)-(0,0014647 х  

х XWTCA^2 )+(0,0002103 х XWTCA^3) 

 

Сульфиды 

Эта  методика  использует  усовершенствованную  группу  Garrett      Gas  Train  для 

количественного определения сульфидов в растворе на нефтяной основе. 

Оборудование. 

1. Полная группа Draeger Garrett   Gas  
2. Трубки Draeger c Н

2

S (низкого и высокого диапазона). 

3. Расходомер. 
4. Погружаемая трубка. 
5. Магнитная мешалка. 
6. Стержень магнитной мешалки. 
7. Гиподермические шприцы на 20 мл, 5 или 10 мл. 
8. 2-х мольный раствор лимонной кислоты: 

а. 420 гр.( 

О

Н

О

Н

С

2

8

6



) растворенной в 1000 мл деионизированной воды. 

б.  Этот же раствор с 6 мл Dowell W-35 (асфальтовый диспергатор). 

9. Пеногаситель, состоящий из смеси 50:50 октанола и ксилена. 
10. Резиновые полоски. 
11. Проба бурового раствора, 

Методика. 

1. Пользоваться чистой сухой группой Garrett   Gas. 
2.  Усовершенствовать  группу  введением  погружаемой  трубки  через  резиновую 

перегородку,  чтобы  нижний  конец  трубки  был  на  1/2  выше  дна  камеры  1.  Для 
непосредственной закачки пробы в раствор лимонной кислоты. 

3.  Задействовать  магнитную  мешалку  и  стержень  в  камере  1.  со  свободным  его 

вращением. 

4. Установить патрон с СО

2

 

5. Добавить 20 мл 2-х мольного раствора лимонной кислоты в камеру 1. 
6. Добавить 5 капель W-З5 в камеру 1. 
7. Добавить 10 капель пеногасителя (октанол + ксилен) в камеру 1. 
8.  Сломать  кончик  трубки  Draeger  с  Н

2

S  и  вставить  в  держатель  Garrett  Gas  Train        

на  прямой  край.  Стрелка,  указывающая  на  поток  газа,  должна  быть  внизу.  На  трубку 
Draeger поместить О-образное кольцо. 

9. В другой держатель вставить расходомер со стрелкой, указывающей поток воздуха 

вверху. На расходомер поместить О-образное кольцо. 

10. Установить верхушку Garrett Gas Train  и плотно завернуть все винты. 
11.  Отрегулировать  трубку  рассеивания  так,  чтобы  над  магнитным  стержнем  был 

зазор 1/8 -1/4. 

 

416 

12.  Соединить  резиновый  шланг  от  регулятора  с  трубкой  рассеивания.  Соединить 

резиновый шланг от камеры 3 с трубкой Draeger . Не пускать газ! 

13.  Вставить  рассеивающий  шприц  в  погружаемую  трубку  с  помощью  резиновой 

полоски,  закрепить  плунжер  шприца  на  погружаемой  трубке.  Этим  устраняется 
проскальзывание  смеси  кислоты  и  пеногасителя  вверх  по  погружаемой  трубке  при 
создании давления. 

14.  Пропустить  газ  через  рассеивающую  трубку  в  течение  10-15  секунд.  Проверить 

герметичность и работу расходомера. 

15. Начать быстрое вращение стержня. 
16.  Медленно  ввести  замеренный  объем  раствора  на  нефтяной  основе  в  камеру  1 

рассеивающим  шприцом  и  погружаемой  трубкой,  содержащей  0,4  мл  раствора  после 
закачки, который следует учесть. 

17. Резиновой полоской закрепить плунжер шприца. 
18.  Возобновить  пропуск  газа.  Отрегулировать  скорость  так,  чтобы  показания 

расходомера были между 200 и 400 см?.  На этой скорости одного патрона с СО

2

 хватит 

на 15-20 минут. 

19. Отметить изменения внешнего вида трубки Draeger. Отметить и зарегистрировать 

максимальную  длину  потемнения  (в  единицах  градуировки)  перед  началом  размывания. 
Продолжать  пропуск  газа  в  общем  в  течение  15  минут,  несмотря  на  диффузивную  и 
перистую  окраску.  В  трубке  с  высоким  диапазоном  может  появиться  оранжевый  цвет 
перед черным фронтом, если в пробе есть сульфиды. Оранжевый участок не принимается 
во внимание при регистрации длины потемнения. 

20.  С  помощью  пробного  объема,  длины  потемнения  трубки  Draeger  н  факторе 

трубки Draeger  рассчитать сульфиды в пробе. 

GGT  сульфидов мг/л = 

мл

пробы

объем

трубки

фактор

полоса

я

потемневша

,

)

)(

(

 

21.  Для  очистки  группы  удалить  гибкую  трубку,  верхушку  трубки  с  Н

2

S,  

расходомер. Закрыть отверстия расходомера и трубки Draeger от попадания воды. Щеткой 
или  мягким  детергентом  очистить  камеру.  Трубным  скребком  очистить  проходы  между 
камерами.  Промыть,  выполоскать  и  продуть  рассеивающую  трубку  воздухом  или  СО

2

.  

Сполоснуть установку деионизированной водой и просушить. 

Если же трубка засорена, дать ей пропитаться в растворе ксилена и изопропилового 

спирта 50:50 в течение 8 часов. 

Прополоснуть  дистиллированной  водой  и  оставить  в  мыльном  воде  на  несколько  

часов. Сполоснуть дистиллированной водой от мыла. 

 

Идентификация трубки Draeger , используемые для разных количеств сульфидов 

объёмы проб и факторы трубки. 

Диапазон сульфидов, 

мг/л 

Объём пробы, 

см 

Внутренний диаметр 

трубки  Draeger 

Фактор трубки 

1,5-3,0 

10,0 

3-60 

5,0 

6-120 

2,5 

Н

2

S 100/а 

12 

60-1020 

10,0 

120-2040 

5,0 

240-4080 

2,5 

Н

2

S  0,2%/а 

600 

 

Расчёты для раствора на нефтяной основе, используя промысловую технологию 

1. Регулировка нефте-водяного фактора. 
А. Увеличение содержания воды. 
Требуемые данные.