IV. Mud Conditioning
v Khi γ giảm
− Sập lở thành giếng − Trương nở thành hệ − Xâm nhập chất lưu từ vỉa
− Vận tốc cơ học tăng do giải phóng nhanh mùn khoan v Khi γ tăng
− Mất dung dịch khoan − Vận tốc cơ học giảm
• Marsh Funnel (Phễu đo độ
nhớt của dung dịch)
v Độ nhớt qui ước (nhớt
kế Marsh): Là thời gian (đo bằng giây) chảy hết 946 cm3 dung dịch qua phễu có dung tích 1500 cm3 và đường kính trong của cuống phễu bằng 4,75mm.
− Độ nhớt qui ước của nước sạch ở 200C là 20 s.
− Với điều kiện khoan bình thường độ nhớt qui ước
thay đổi trong khoảng 20 - 25s.
− Độ nhớt dung dịch nhỏ sẽ khó ổn định thành giếng song cho phép đạt vận tốc cơ học khoan cao.
− Khi độ nhớt lớn sẽ có các tác dụng: + Khả năng giữ và nâng mùn khoan tốt. + Hạn chế mất dung dịch khoan.
+ Hạn chế trương nở và sập thành giếng.
+ Vận tốc cơ học khoan nhỏ vì khả năng tách mùn khoan khỏi đáy giếng kém. + Tổn hao công suất bơm, giảm hiệu suất hút và đẩy của bơm
• Rotational Viscometer (Fann V – G Meter)
Độ nhớt biểu kiến:
+ θN -số đo trên nhớt kế Fann, biểu diễn giá trị ngẫu lực do dung dịch khoan truyền cho xi lanh bên trong ứng với một tốc độ quay xác định của nhớt kế Fann, (độ);
+ N - tốc độ quay của nhớt kế Fann, (vòng/phút).
− Fann V-G Meter also measures Yield Point. Đo độ nhớt biểu kiến
− Yield Point is Resistance to Flow: Độ nhớt là lực chống lại dòng chảy
− Measure Viscosity.
− Viscosity measured in Centipoises: Đơn vị đo là Centipoises
Ứng suất trượt tĩnh (mG/cm2 hoặc N/m2) Gel strength
Là lực tối thiểu cần thiết tác dụng lên 1cm2 vật thể nhúng trong dung dịch để làm nó chuyển động và được đo bằng tỉ số giữa lực tác dụng F và diện tích tiếp xúc giữa hai lớp chất lỏng A:
− Đặc trưng cho độ bền cấu trúc của dung dịch
− Đo bằng nhớt kế Fann ở tốc độ 300, 600 vịng/phút ⇒ Tính các giá trị độ nhớt dẻo μp và ứng suất trượt giới hạn τy của dung dịch theo các phương trình thực nghiệm sau đây:
− Chống mất dung dịch
− Giảm hiện tượng kẹt bộ khoan cụ do mùn khoan lắng đọng khi ngừng tuần hoàn dung dịch
− Khó tách mùn khoan khỏi đáy giếng nên vận tốc cơ học khoan giảm
− Tổn thất thủy lực trong hệ thống tuần hồn lớn
• Filter Press (Dụng cụ đo độ thải nước và độ dày vỏ bùn sét)
v Độ thải nước: Là lượng nước tính bằng cm3 thốt ra từ dung dịch khoan khi thấm lọc qua thiết bị (giấy) lọc có đường kính 75 mm sau khoảng thời gian 30 phút và dưới áp suất 100 psi.
− Giá trị độ thải nước của dung dịch khoan khoảng 25 cm3/30ph.
− Thực tế để giảm thời gian thí nghiệm, đơi khi người ta nhân đơi thể tích thấm lọc đo sau 7,5 phút để được độ thải nước API
Dung dịch khoan có độ thải nước lớn
gây ra những bất lợi sau:
− Trương nở và sập lở thành giếng.
− Mất dung dịch.
− Tăng độ dày lớp vỏ bùn sét nên dễ kẹt bộ khoan cụ.
− Tăng tốc độ cơ học khoan do nhanh chóng cân bằng áp suất.
− Giữ hạt mùn khoan ở đáy giếng (làm sạch giếng không tốt).
v Độ dày vỏ sét: Là bề dày lớp vỏ sét bám trên thành giếng (hay trên thiết bị lọc) khi nước từ
dung dịch khoan thấm vào đất đá thành hệ.
− Trị số k càng nhỏ tức là lớp vỏ sét càng mỏng và chặt sít, càng có tác dụng ngăn cản sự lưu thông của chất lưu giữa vỉa với giếng và ngược lại, như vậy thành giếng càng ổn định hơn. Ở điều kiện khoan bình thường k = 1 - 2 mm.