Граничне статичне напруження зсуву (СНС) позначається буквою «q» і вимірюється в Па.
Фізичний сенс: умовна характеристика міцності тиксотропної структури, що виникає в промивної рідини після знаходження в спокої протягом однієї (СНС1) або десяти (СНС10) хвилин. Перша величина характеризує утримує здатність промивної рідини. При виборі параметрів промивної рідини приймається менше значення величини СНС1. при якому забезпечується виконання зазначеної функції. При ще менших величинах частки породи не будуть утримуватися в підвішеному стані.
У зв'язку з тиксотропністю промивної рідини міцність структури при тривалому знаходженні в спокої може досягти таких значень, при яких в момент відновлення циркуляції опір структури викличе дуже велике збільшення тиску промивної рідини, що сприяє розриву пласта. Тому крім величини СНС1 вимірюють і СНС10. причому тиксотропність характеризують часткою від ділення другої величини на першу.
У промислових лабораторіях поширені різні ротаційні прилади для визначення СНС. Загальним принципом дії цих приладів є урівноваження опорів, що виникають при взаємному переміщенні досліджуваної рідини і знаходиться в ній підвішеного на дроті циліндра, і пружних опорів цього дроту закручування. В одних ротаційних приладах внутрішній циліндр є нерухомим, а заповнений розчином зовнішній циліндр-стакан обертається, в приладах іншого типу обертається внутрішній циліндр, а досліджувана рідина в зовнішньому циліндрі-склянці знаходиться в нерухомому стані. Якщо, наприклад, обертається зовнішній стакан, то сила взаємодії між які перебувають в склянці структурованим розчином і поверхнею внутрішнього циліндра змусить останній також обертатися, а дріт, на якій циліндр повішений, - закручуватися. Обертання внутрішнього циліндра буде відбуватися до тих пір, поки зростаючий опір закручувати дріт не зрівняється з опорами зрушення, що виникають при взаємному переміщенні циліндра і рідини.
Мал. 6.12. Прилад СНС-2
Сила опору розчину обертанню в ньому внутрішнього циліндра f1 дорівнює добутку бічній поверхні циліндра на статичну електрику зсуву.
У вітчизняній практиці застосовуються ротаційні прилади з нерухомим внутрішнім циліндром і обертовим зовнішнім циліндром-склянкою. Набув поширення прилад СНС-2 (рис. 6.12.) Заводу КВП.
показник РН (мати такий же, як у викриті порід; РН = 7 - нейтральне середовище, РН> 7 - лужне середовище, РН<7 – кислая среда), стабильность (повышать), смазывающие свойства (повышать).
Наявність в промивної рідини водневих іонів пов'язано з процесом дисоціації води, що є слабодіссоціірующім речовиною: в 1 л при 22 0 С дисоціюють 1 × 10 -7 благаючи з утворенням 1 × 10 -7 благаючи водню Н + та 1 × 10 -7 благаючи гідроксидні групи ВІН -. Концентрацію дисоційованому молекул Н2 О в воді і розбавлених водних розчинах можна вважати величиною постійною. Твір концентрацій водневих і гідроксідних іонів, так зване іонний добуток води, також постійно. Чисельне значення його при 22 0 С дорівнює 1 10 -14.
Якщо у водних розчинах концентрація водню і гідроксидні групи однакова (кожна дорівнює 1 × 10 -7 моль / л), такі розчини є нейтральними.
У кислих розчинах концентрація водневих іонів перевищує 1 × 10 -7 моль / л, в лужних розчинах концентрація іонів гідроксидні групи більше концентрації водню.
Кислотність і лужність розчину можна виражати або через концентрацію іонів Н +. або через концентрацію іонів ОН -. На практиці для цього зазвичай користуються концентрацією Н +.
Щоб уникнути незручностей, пов'язаних із застосуванням статечних негативних чисел, концентрацію водневих іонів прийнято висловлювати її логарифмом зі зворотним знаком і називати водневим показником
У нейтральних розчинах рН = 7
У кислих рН <7 и уменьшается с ростом кислотности.
У лужних розчинах рН> 7 і підвищується зі збільшенням лужності.
Концентрація водневих іонів рН важливий показник, що визначає характер фізико-хімічних процесів в промивної рідини і необхідність обробки її реагентами. У кожній дисперсної системі за певних значеннях концентрації водневих іонів настає максимум і мінімум стабільності.
Для різних промивних рідин існує своя оптимальна концентрація водневих іонів, при якій вони найбільш повно задовольняють вимогам технології буріння в конкретних геолого-технічних умовах. Контроль за величиною рН дозволяє визначити причини зміни властивостей промивної рідини в процесі буріння і вжити заходів по відновленню її якості. Концентрацію водневих іонів промивних рідин вимірюють колориметрическим і електрометричним способами.
Мал. 6.11. Польовий рН-метр
Колориметричний спосіб заснований на застосуванні індикаторів. При цьому способі використовують набори індикаторів і буферних розчинів різних реактивів з певними значеннями рН. Фільтрат, отриманий при вимірюванні водоотдачи, наливають в пробірку, додають в неї розчин індикатора і порівнюють колір рідини в цій пробірці з кольором еталонних буферних розчинів з індикаторами або з еталонною кольоровою шкалою, на якій вказані значення рН. що відповідають тій чи іншій забарвленням. Більш зручний колориметрический спосіб вимірювання рН з використанням набору індикаторного паперу і еталонних кольорових шкал. При вимірі смужку індикаторного паперу обережно укладають на поверхню промивної рідини. Коли смужка просочується рідиною і колір її перестане змінюватися, прикладають її до еталонної шкалою і за шкалою визначають величину рН. що відповідає даній інтенсивності забарвлення. Якщо підібрати відповідний колір за шкалою не вдається, це означає, що сорт паперу була встановлена неправильно, досвід потрібно повторити, взявши відповідний папір. Колориметричний метод має невисоку точність (+0,5 рН) і частіше застосовується в польових умовах.
Електрометричний спосіб використовується для більш точного визначення рН в лабораторіях на спеціальних приладах рН-метрах (рис. 6.11.). наприклад рН-262. Тут для вимірювання величини рН використовується система зі скляним електродом, електрорушійна сила якої залежить від активності іонів водню в розчині. При зануренні електроду в розчин між поверхнею кульки електрода і розчином відбувається обмін іонами, в результаті якого іони літію в поверхневих шарах скла заміщуються іонами водню і скляний електрод набуває властивостей водневого електрода.
Прилад дозволяє виконати вимірювання рН з точністю до 0,01 одиниці.
1.7.3.4. Обробка бурових розчинів - проводиться за допомогою обважнювачів і хімічних реагентів для досягнення необхідних показників по щільності, стабільності, в'язкості і Водовіддача.