Ареометр для буровых растворов

В ходе проведения работ по бурению скважин состав и, как следствие, технические характеристики буровых растворов могут претерпевать значительные изменения. При этом в качестве причины могут выступать целенаправленные действия со стороны буровой бригады – а именно, введение в состав раствора добавок и химических реагентов с целью обеспечить наиболее подходящие параметры раствора для текущих условий бурения. Кроме того, состав раствора может меняться под воздействием среды в скважине, а потому для поддержания его исходных характеристик необходим мониторинг показателей используемой жидкости.

Одним из приборов, применяемых для измерения показателей бурового раствора, является ареометр. Это устройство позволяет определять плотность буровых растворов, а также других жидкостей, технических растворов и пульп (дисперсионных составов).

Конструктивно ареометр для буровых растворов представляет собой цилиндрический корпус с полостью для заполнения исследуемым составом, и системой грузов для калибровки устройства и обеспечения его устойчивости. Дополнительно устройство снабжено полым поплавком, который обеспечивает удержание ареометра на плаву и соединяется с корпусом при помощи резьбового соединения.

Принцип действия и конструкция бурового ареометра крайне просты. Его работа основывается на всем хорошо знакомом законе Архимеда. Плотность любого раствора напрямую коррелирует с показателем его массы, а значит – с увеличением этих показателей будет расти глубина погружения измерительного прибора в воду. При погружении образца вытесняется объем воды, масса которого равна разности масс воды и исследуемой жидкости. При погружении устройства определяется соответствующая уровню погружения отметка на измерительной шкале. В случае, если прибор полностью погружается в воду, калибровочный груз снимается и производится повторный замер. При проведении замеров ареометр может использоваться не только однократно, но и с учетом поправок на плотность рабочей жидкости, в которой проводят замер.

Как правило, шкала ареометра предполагает измерение малых (от 800 до 1 700 кг/м³) и больших (свыше 1 700 кг/м³ и до 2 600 кг/м³) значений плотности составов. Кроме того, на устройстве есть шкала поправок, которая позволяет учитывать показатель плотности воды, для чего и проводят погружение ареометра, заполненного такой же водой, если ее плотной отличается от показателя 1 г/см³.