Определяне на концентрацията на колоидни частици в сондажа

Решение

Концентрация на колоидни частици Ck,% - стойността, определена от съотношението на броя на частиците по-малки от 2 µm към общото количество на сондажната течност. Той характеризира активния компонент на твърдата фаза, който най-много влияе върху свойствата на сондажната течност.

Основата за определяне на концентрацията на колоидни частици е експресният метод за определяне на бентонит в сондажна течност чрез стойността на адсорбцията на метиленово синьо (MB).

Средно 1 g колоидни бентонитови частици (с размер под 2 μm) адсорбира 59 cm 3 MC с концентрация 0,45%. Тази стойност се приема за стандартна при сравнителната оценка на активността на твърдата фаза на сондажните течности.

Необходими реактиви и прибори:

воден разтвор на MS; разтворител 4.5 MC (аналитична чистота) в 300 ml топла дестилирана вода, охлажда се и се разрежда до 1000 ml, съхранява се в запечатан контейнер;

5 п. разтвор на химически чиста сярна киселина, при бавно разбъркване се изсипват 14 ml концентрирана сярна киселина в 50 ml студена дестилирана вода и се разреждат до 100 ml;

водороден прекис 3% "аптека";

конични колби с вместимост 250 ml;

мерителни цилиндри за 25 и 50 ml;

аптечна спринцовка от 2 ml с голям отвор (или пипета с изрязан нос);

филтърна хартия със средна плътност (бяла лента).

аспирирайте със спринцовка или пипета 2 ml предварително смесена течност за пробиване и я прехвърлете в чиста конична колба от 250 ml;

добавете 15 ml 3% разтвор на водороден прекис и 0,5 ml 5N. разтвор на H2SO4, разбърква се старателно и се вари точно 4 минути. в колба с обратен хладник (стъклена фуния); добавянето на водороден пероксид ще елиминира влиянието върху резултата от определянето на такива реагенти като хумати, CMC, акрили лигносулфонати, а добавянето на сярна киселина ще ви позволи ясно да преодолеете крайната точка на титруването;

след охлаждане се измерва обемът, разрежда се с дестилирана вода до 50 ml и се титрува MS;

след всяко добавяне на MC разтворът се разбърква добре за кратко време (чрез разклащане), след което се взема капка от колбата със стъклена пръчка и се поставя върху филтърна хартия; когато МС е напълно сорбиран от глината на тази проба от разтвора, от капката ще остане тъмен кръг с ясно дефинирана граница и прозрачна вода;

титруването се извършва, докато върху филтърната хартия се появи син ореол от излишък на свободна MS, след това след 2 минути. След леко разклащане трябва да се вземе втора капка, ако ореолът не изчезне, тогава трябва да се счита, че е достигната границата на абсорбция и титруването е завършено; ако ореолът изчезне, титруването трябва да продължи с добавяне на 0,5-1 ml MS.

Трябва да се има предвид, че от началото на титруването е необходимо да се добавят 0,5-1,0 ml MS, в противен случай резултатът от определянето може да бъде изкривен.

Обемната концентрация на колоидните частици в сондажната течност се определя по следната формула

където CK е обемната концентрация на колоидните частици в сондажната течност, %;

V е обемът на MS, използван за титруване на 2 ml от изпитвания разтвор, ml.

Превръщането на обемната концентрация на колоидните частици в масова концентрация се извършва по формулата:

където Тк е масовата концентрация на колоидни частици в сондажната течност, %;

rch. - плътността на глината, равна на 2,6 g / cm 3

Тест за метиленово синьо (MBT)

lb/bbl (lb/bbl) или kg/m3

CEC = 5 mEq/ml разтвор

Еквивалентна концентрация на бентонит = 25 lb/bbl (71 kg/m3)

Ерленмайерова колба, 250 мл

спринцовка, 10 ml (без игла)

две пипети от 1 ml

мерителна колба, 25 мл

пръчка за разбъркване

разтвор на метилово синьо (3,74 g/l; 1 ml = 0,01 meq)

3% разтвор на водороден прекис

разтвор на сярна киселина, 5N

филтърна хартия, API стандарт

Вземете проба от разтвора.

Добавете 10 ml дестилирана вода към ерленмайеровата колба.

Прехвърлете 1 ml разтвор на пробата в Ерленмайерова колба; Разклатете съдържанието на колбата равномерно с кръгови движения.

Добавете 15 ml разтвор на водороден прекис към сместа.

Добавете 0,5 ml разтвор на сярна киселина към сместа.

Поставете колбата на котлон, оставете сместа да заври и сместа бавно се вари 10 минути.

Махнете колбата от нагревателната плоча и сместа се разрежда с дестилирана вода до 50 ml. Оставете сместа да изстине.

Добавете 0,5 ml разтвор на метиленово синьо към сместа.

Разклатете съдържанието на ерленмайеровата колба за около 20 секунди.

С пръчка за разбъркване прехвърлете капка от сместа върху филтърна хартия.

Ако в капка	Действия
появява се син ореол,	отидете на стъпка 11.
без син ореол	повторете стъпки 8-10.

Разклатете сместа за 2 минути.

С пръчка за разбъркване прехвърлете капка от сместа върху филтърна хартия.

Ако в капка	Действия
появява се син ореол,	Това е крайната точка. Отидете на стъпка 13.
без син ореол	Повторете стъпки 8 - 12.

Запишете обема на разтвора на метиленово синьо, необходим за достигане на крайната точка.

Изчислете капацитета на катионен обмен от метиленово синьо.

CEC, mEq/ml разтвор = ml разтвор на метиленово синьо ¸ ml разтвор на пробата

Изчислете еквивалентната концентрация на бентонит (CEC).

Еквивалентна концентрация на бентонит, lb/bbl = 5 ´ (CEC) kg/m3= 14 ´ (CEC)

---