Скважинный телевизор

ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ РЕПОРТАЖ ИЗ СКВАЖИНЫ

С телевизионной техникой будущие инженеры-буровнки сталкиваются еще в студенческие годы, когда слушают лекции по специальным дисциплинам. Так, при изучении курса механики горных пород им приходится изучать взаимодействие разрушающего инструмента с горной породой.

Вдавливание инструмента в горную породу является одним из важнейших элементов процесса ее разрушения, поэтому для оценки сопротивления породы этому виду деформации необходимо иметь точные данные о ее твердости.

- В настоящее время распространены два метода испытаний на твердость: вдавливание штампа и метод испытания на микротвердость при помощи алмазной пирамиды. Второй способ обладает некоторыми методическими преимуществами: размеры образцов горных пород могут быть небольшими, специальная подготовка их к испытанию сводится к минимуму, в результате опыта определяется твердость отдельных структурных составляющих образца.

Алмазная пирамида с квадратным основанием вдавливается механизмом нагружения. Отпечаток, полученный на поверхности

Породы, измеряется в поле зрения микроскопа винтовым окулярным микрометром, а твердость определяется как отношение нагрузки к площади отпечатка.

Несмотря на относительную простоту метода, при большом объеме измерений через два-три часа непрерывной работы наступает резкая утомляемость глаз лаборанта. В связи с этим в Тюменском индустриальном институте проведена работа по усовершенствованию существующей измерительной установки. Телевизионная установка (рис. 32) позволяет переносить изображение отпечатка на экран телевизионного устройства, что значительно упрощает процесс измерений. Установка включает прибор ПМТ-3, основание со стойкой, передающую камеру и видеоконтролыюе устройство с пультом управления.

Перед экраном телевизора установлена масштабная сетка, в виде концентрических кругов с ценой деления 1 мм.

Изображение отпечатка, появившееся на экране, при помощи микрометренных винтов подводится к перекрестию нитей в центре экрана. Замеряются величины обеих диагоналей отпечатка с учетом масштаба увеличения. Несмотря на некоторую нелинейность разверток телевизионной установки, новый прибор с успехом используется для измерений микротвердостн горных пород с достаточной -для инженерных расчетов точностью. Он позволяет значительно

уплостить и ускорить определение микротвердости, минералов и других пород. Студенты работают на приборе с большим интересом и удовольствием."

Бурение — один из немногих технологических процессов, не поддающихся непосредственному наблюдению. Оператор что-то знает, в основном косвенно, по приборам о том, что делается на забое скважины, удаленной от него в сотни метров и даже километров. Поэтому увидеть скважину, ее стенки, забой и получить дополнительную информацию о геологическом строении и трещиноватости горных пород, техническом состоянии ствола скважины, обсадных труб, месте аварии с бурильными трубами всегда было мечтой геологов-разведчиков и буровиков. Первые опыты были связаны с созданием скважиниых фотоаппаратов, управляемых Иа расстоянии по кабелю. Серия снимков, часто случайно привязанных к тому или другому месту съемки, не давала необходимой информации, а многократное фотографирование отнимало много времени.

Съемка фотоаппаратом вслепую, т. е. с разрывом во времени между процессами регистрации н получением информации, делала поиск объекта наблюдения весьма неопределенным. Лишь ничтожная часть снятого материала в. какой-то мере оказывалась полезной, а детальное повторение тех же кадров исключалось полностью.

Визуальное изучение ствола скважины в динамике, непрерывно в процессе спуска прибора было возможно только телевизионным способом. Сразу же после зарождения телевидения, даже 30-строч- иого, появилась мысль о его скважинном применении. Задача упрощалась тем. что передача сигнала была возможна по кабелю низкочастотным сигналом.

В разных странах было создано множество телевизионных устройств специального назначения.

В СССР разработка телевизионных оптнко-электронных средств исследования скважин велась с 1952 г. в Ленинградском электротехническом институте связи. Первые полевые испытания относятся к 1956 г. Несколько позже, спустя 2 года, сообщения о сква- жинных телевизорах появились в ФРГ, США, Чехословакии и Швеции.

Все телевизионные зонды, опускаемые в скважину, достаточно малогабаритны. Они имеют диаметр 60—70 мм и длину 1,5—2 м. Корпус приборов способен выдерживать высокие внешние давления. В некоторых конструкциях любое попадание воды внутрь прибор® немедленно фиксируется специальным датчиком и сигнальной лампочкой на пульте управления. Влага в приборе — это не только сигнал о нарушении герметичности корпуса, но и причина запотевания оптики. Качество изображения от этого ухудшается.

Приборы содержат подземную часть, соединительный кабель и "адземный пульт управления с видеоконтрольным устройством. Подземная телевизионная камера (рис. 33) содержит цилиндрический корпус со смотровым окном, закрытым специальным стеклом. Внутри корпуса имеется наклонное зеркало, объектив, передающая трубка-видикон, осветитель и электронная часть устройства (развертки, усилитель и т. д.).

Некоторые установки имеют устройство не только для получения изображения стенок скважины, ио и для измерения глубины каверн и крупных трещин. Чаще всего оценка глубины каверны делается по изменению фокусировки изображения — операции, обратной той, которая делается каждым фотолюбителем при съемке. Обычно фотограф сначала определяет расстояние, а уже затем устанавливает объектив на резкое изображение.

В скважине с помощью ди- станциоиного управления объектив передвигается вдоль своей "си, чем и достигается изменение фокусировки. Точная фокусировка устанавливается специальным электронным устройством, а не субъективно оператором. Устройство срабатывает при максимуме высокочастотных компонентов видеосигнала и указывает линейное Расстояние на пульте управления.

Изображение стенки передается через смотровое окно в объектив на наклонное зеркало. Часто бывает необходим круговой обзор скважины. Тогда зеркало может либо вращаться на все 360°, либо место него устанавливается коническое зеркало. К сожалению,
коническое зеркало, упрощающее конструкцию прибора, искажает геометрические изображения. Искажения вызваны вынужденной трансформацией цилиндрической поверхности наблюдения вкруговую, Существуют способы обратной трансформации. Один из них предус. натривает спиральную развертку электронного луча на передающей трубке и линейнострочную — на приемной. Если периоды строки и витка на обеих трубках совпадают, то искажения конического зеркала почти исключаются.

Отдельные конструкции не только показывают изображения стенок, но и могут ориентировать изображение относительно стран света. Очевидно, что такая ориентация весьма полезна для геологической интерпретации полученных сведений. Ориентирование ведется простейшим путем — подачей изображения магнитной стрелки на екран телевизора или подачей электросигнала от гироскопа. Гироскоп монтируется внутри подземного зонда. На экране север отмечается специальной световой меткой.

Телевизионная передача содержит определенную последовательность электрических сигналов, которые легко поддаются автоматической обработке и количественному анализу с помощью ЭВМ. Такие характеристики изображения, как трещиноватость пород, пористость, кавернозность, мощность пропластков и др. Счетная машина может оценивать мгновенно, освобождая оператора от огромного объема ручного труда. В этом преимущество телевизионных средств исследований скважин.

Для передачи телевизионной информации применяются специальные высокочастотные многожильные кабели. Они сложны в изготовлении и недостаточно прочны, поэтому глубины спуска телевизионных приборов пока не превышают нескольких сотен метров.

Надземный пульт управления имеет телевизионный экран, видеомагнитофон 'для записи изображений и управляющее устройство. Панель управления предусматривает команды типа «обзор», «вращение зеркала», «фокусировка», «фотографирование», «экспозиция» и др.

Недостаточно высокое качество телевизионного изображения вынуждает иногда телевизиониое устройство использовать лишь для поиска объекта наблюдения и (съемки. Фотография всегда выше изображения на экране по четкости, цветности и детальности. Отсюда — стремление объединить фототелевизионные методы исследования в одном приборе. Это удобно, так как многие детали оказываются общими: объектив, окно, корпус, осветитель, кабель и т. д. Часто вместо фотоаппарата применяют портативные кинокамеры сцветной пленкой.

Замена фотографирования киносъемкой увеличивает скорость осмотра стенок скважин. Детальное исследование переноситси в камеральные условия после извлечения прибора из скважины.

Все современные скважинные телевизионные зонды для уменьшения габаритных размеров делаются только на полупроводниках.

Фотографические и фототелевизионные методы исследования ствола скважины дают дополнительную информацию о слагающих породах как в сухих, так и в водозаполненных скважинах. Однако чаще всего в качестве промывочной жидкости используется глинистый раствор, непрозрачный для света от обычных источников, поэтому фотографирование в скважине возможно после продолжительной промывки скважины или после отстоя минеральных частиц. Вместе с ослаблением и рассеиванием светового потока в глинистых растворах наблюдается также потеря контраста изображения. Поэтому контрастность изображения на телевизионном экране всегда меньше контраста наблюдаемого объекта. Все вместе взятое ухудшает качество зрительной информации и заставляет искать другие пути освещения полости скважины, например за счет новых источников света.

Дополнительные возможности открывает применение мощных лазеров, особенно с излучением в инфракрасной области. Автору приходилось заниматься экспериментальным изучением перспектив фотографировании стенок скважины с использованием лазерной установки, включающей полупроводниковый лазер, кюветку из оргстекла с 15-миллиметровым слоем глинистого раствора, электронно- оптический преобразователь (ЭОП) и фотоаппарат.

Выполненные исследования оказали определенное влияние на проектирование скважинных приборов с мощными источниками освещения, использующих тонкий лазерный луч для сканирования Изображения стенки скважины, составленного из развертки светового луча по строкам и кадрам.

Существует еще один путь получения телевизионных изображений из скважины, заполненной непрозрачной зцидк'остью. Речь идет об акустическом способе фотографий стенок скважины. Если на стеику узким пучком послать ультразвуковые высокочастотные импульсы, то их обратное отражение будет зависеть от шероховатости горных пород и их физических свойств. Гладкая поверхность отражает лучше, чем неровная, твердая — лучше, чем мягкая. Поверхность, нормальная к направлению ультразвукового луча, дает максимальное отражение на преобразователь, а наклонная — минимальное и в сторону от него.

Возвращенная к преобразователю энергия формируется в электрический сигнал, по кабелю передается в надземную аппаратуру, усиливается и модулирует яркость электронного луча иа экране электронно-лучевой трубки.

Гладкая поверхность стенок скважины на экране выглядит яркими белыми полосами, а трещины и чередование горных пород — темно-серыми пятнами. В итоге формируется достаточно четкое черно-белое изображение, независимо от среды, через которую проходит акустический луч: в воде, в глинистой суспензии или нефти. Даже рыхлая глинистая корка, покрывающая стенкн скважины, не является препятствием для ультразвука.

Четкость телевизионного изображения по сравнению с оптическими приборами невелика. Это объясняется существенной разницей в длине волны звукового и световых источников .излучений. Так, для реальных конструкций, испытанных в скважине, четкость в линейных размерах не превышала 0,8 мм, а в угловых — одного градуса. Однако часто такая разрешающая способность в конечном счете оказывается реально выше, чем фотографии, полученные при съемках сквозь суспензию.

В мировой практике имеется множество патентных описаний акустических скважинных телевизоров. Все они могут быть объединены в две группы. Одна из них содержит приборы с точечными источниками ультразвуковых колебаний, сканирующих луч по стенке скважины путем вращения прибора в скважине с одновременным его опусканием на тросе. Сочетание вращения акустического преобра' зователя с равномерным і вертикальным перемещением прибора создает непрерывную развертку обследуемой поверхности скважины. Одновременно по кабелю подается информация об ориентировании прибора относительно направления на север. Схемы акустических скважинных телевизоров даны на рис. 34.

В конструкциях другой группы сканирование изображения по двум взаимно перпендикулярным осям проводится с помощью карусельного качающегося устройства, на котором укреплены два ультразвуковых источника (рис. 34,6).

Качающееся коромысло механически соединено с потенциометри- ческим устройством, формирующим электроимпульсы для усилителя. Основа механизма развертывания растра — электродвигатели привода рамки вокруг двух осей. По конструкции они одинаковы но скорость колебательного движения по одной из осей делается в 15—20 раз выше, что позволяет получить на растре 30—40 строк

Конечно, четкость такого изображения мала. Поэтому подобные устройства используются в приборах поискового назначения для обнаружения, например, посторонних предметов на забое скважины.

Более четкое изображение получается в случае, если в качестве преобразователя ультразвуковых сигналов используется пьезокера-
мическая многослойная пластинка, с поверхности которой электрические заряды снимаются электронным лучом так же, как с обычной передающей телевизионной трубки типа видикон. Фокусировка ультразвуковых волн осуществляется звуковой двояковогнутой линзой.

Такие передающие трубки со звукочувствительным слоем, "вляющимся одновременно и экраном передающей ЭЛТ, созданы и успешно работают в скважинных приборах как у нас в СССР, Так н за рубежом.

С помощью ультразвуковых зелевизионных устройств удается обнаружить на стенках скважин тектонические трещины и их расположения в пространстве, чередование продуктивных песчаников и глин. Впервые обнаружены продольные и поперечные трещины, образованные долотом в процессе бурения. Они могут служить источником осложнений в операциях по разобщению пластов на перетоках пластовых вод в нефтяные и газовые коллекторы. Длина вертикальных трещин по наблюденияи достигала 95 м, что без скважинного телевизора трудно было даже предположить.

Телевизионная техника примеяяется не только для изучения скважин, но и в других целях. Мне хочется рассказать об одном удачном эксперименте, выполненном при участии автора на нефтепромыслах Западной Сибири в 1971 — 1972 гг. В те годы, когда буровые работы в Сибири развернулись небывалыми темпами и объемами, остро стоял вопрос о принципах диспетчерского управления буровыми установками. Одна из возможностей состояла в создании телевизионной связи между буровой бригадой и диспетчерским пунктом, удаленным на расстояние 20—30 км.

На экране телевизионной усіановки необходимо было получить изображение рабочего места бурильщика, включая устье скважины с ротором, и контрольно-измерительных приборов. Предполагалось, что оперативная связь буровых с диспетчерской службой позволит сократить простои, улучшить контроль за выполнением технологических рекомендаций, повысить дисциплину труда и в конечном счете поднять его производительность.

На основе серийной промышленной аппаратуры была разработана экспериментальная радиотелевизионная установка. Передающие камеры появились на одной из буровых знаменитого Самотлорского месторождения. Антенну-параболоид диаметром 1,5 м разместили иа буровой вышке на высоте 40 м, а в культбудке — аппаратуру (рис. 35). Изображение передавалось двумя телевизионными камерами.

Диспетчерский пункт находился в 22 км.. Он имел приемную антенну высотой 30 м и контрольний пульт. Диспетчер мог вызвать бурильщика по громкоговорящей связи через отдельный радиоканал.

Аппаратура обеспечивала устойчивую передачу черно-белого изображения и звукового сопровождения в любое время суток при 12 ч непрерывной работы. Качество передач оценивалось вполне удовлетворительным, за исключением тех редких случаев, когда буровая вышка и вместе с нею передающая антенна подвергались сильным вибрациям.

Качество изображения и удобство управления предполагалось повысить за счет применения проекционной светоклапанной системы,

имеющей телевизионный экран площадью свыше 8 м². Телезрители часто видят такие экраны в программе «Время», когда идут телевизионные репортажи из центра управления космическими полетами.

Этими экспериментами впервые в Западной Сибири была подтверждена возможность телевизионной диспетчерской связи.

Описаны интересные опыты по использованию телевизионных передающих камер в подземных условиях в шахтах. Так, при подземной разведке Индерского калийного месторождения в Казахстане при бурении скважин наблюдались выделения метана. Он находился под давлением, превышающим геостатическое в 5 раз. Метан взрывоопасен. Кроме того, при высоких давлениях возможен выброс инструмента из скважины. В таких случаях управление буровым станком делается дистанционным. Прямые наблюдения за изливом жидкости на устье скважины, обычно свидетельствующим о начале выброса, сопряжены с большой опасностью. Здесь-то и пригодилась промышленная телевизионная установка.

С увеличением глубин скважин и объемов морского • бурения появились сложные буровые установки, оснащенные механизмами для полной автоматизации всех процессов бурения. Примечательно, что состав буровой бригады почти не увеличился. В немалой степени этому способствовало телевидение. Зрительная информация поступает в пульт управления со всех ответственных мест.

Так, в американской автоматической установке АДМ-І передающая телевизионная камера установлена внутри труборазворота— устройства для автоматического свинчивания бурильных труб. Камера следит за техническим состоянием резьбы и соосностью соединений.

Телекамер'ами оснащены все современные буровые установки для сверхглубокого бурения.

Без телевидения стали немыслимы корабли-бурильщики нефтяного флота. На Каспии, в объединении «Каспморнефть», действует- буровое судно, оснащенное установкой для шланго-кабельного бурения. Гибкий шланг вместо традиционных стальных труб — ее отличительная особенность. При работе такой установки предусмотрено' участие подводной телевизионной камеры. Основное ее назначение — наблюдение за устьем скважины, которое легко потерять.

Вообще поиск устья скважищи при 'морском бурении стал одной из главных проблем океанских буровиков. Эта проблема стоит тем острее, чем глубже слой воды над устьем. Существует множество способов наведения конца бурильной колонны на устье скважины. Один из них — телевизионный.

При неспокойном море судно ие остается на месте, поэтому при повторном вводе инструмента в скважину на дне моря тре
буется воистину снайперская точность опускания долота в заданную точку. Фирмой «Эдо Уэстерн» разработано телевизионное устройство, которое помещается иа кабеле внутри долота и передает изображение дна моря (рис. 36). Телекамера позволяет определять положения устья скважины в круге диаметром 300 м за 45 секунд с точностью до нескольких десятков сантиметров.

Подобная система прошла испытания при эксплуатации исследовательского бурового судна «Гломар Челленджер», работающего по международному проекту глубоководного бурения. Глубина моря составляла 1800 м.

Из этого следует, что кроме ультразвукового способа телевизионного осмотра стенок скважин пока не существует метода визуального наблюдения сквозь непрозрачную жидкость. Что же, обычные телевизионные способы непригодны и не существует путей их улучшения? Не совсем так.

Качественное изображение стенок скважины, обладающее максимальной информативностью, можно получить, если будут разработаны способы и методы местного осветления промывочной жидкости на ограниченном по длине участке скважины вблизи точки наблюдения. Желательно при этом, чтобы изображение было стереоскопическим и цветным. Для этих целей понадобится соот
ветствующая телевизиоипая аппаратура. В некоторых случаях окажутся целесообразными методы фототелеграфной малокадровой телевизионной техники, способной резко увеличить качество изображения, глубину спуска приборов до нескольких километров и упростить кабель. Разумеется, при г.іалокадровом телевидении скорость передачи каждой строки изображения будет низкой, но с этим придется смириться, особенно в сверхглубоких скважинах, где телевизионная камера на глубинах 5—15 км еще никогда не бывала.

Представляет большой интерес использование для скважинных наблюдений световолоконной оптики — впечатляющего достижения техиики последних двух десятилетий. В одной из предложенных конструкций вместо обычного электрического кабеля применен гибкий световод, жилы которого состоят из нескольких сотен нитей оптического стекловолокна.

Круговое изображение стенок скважииы через серию объективов подается на торцы волокон. Они передают на поверхность цветное изображение. Четкость его зависит от числа волокон.

Гибкость и прочность волоконного световода не уступает обычному кабелю, что позволяет использовать стандартную спуско- подъемную аппаратуру и лебедки.

На поверхности в пульте управления световодные пучки подводятся к видеоэкрану. На рис. 37 показан экран волоконного световода. Он содержит матовое стекло, набор -поворотных окуляров различного увеличения и фокусировочное кольцо. Ось поворотного диска с окулярами смещена относительно оси волоконных пучков. При повороте окуляры могут устанавливаться возле одного из выбранных волоконных пучков. Этим меняется детальность изображения. Каждый из семи пучков предназначен для обзора '/₇ части круговой панорамы.

Для решения частных исследовательских задач может применяться телевизионная гидролокационная техника. Конструкция установок при этом значительно упрощается. Например, ряд технологических операций требует только сведений о форме сечения скважины для построения ее профиля в вертикальном разрезе. Такие данные используются в расчетах объемов цементных растворов, необходимых для крепления нефтяных и газовых скважин, и для други* целей.

Один из таких приборов, названный скважинным гидролокационным профилемером и созданный в Тюменском индустриальном институте, показан на рис. 38. Его скважинная часть состоит из пьезокерамического преобразователя — акустической антенны и феР" розоидового датчика азимута. Генератор ультразвуковых колебаний периодически посылает короткие импульсы к стенке скважинЫ.

/ — экран; 2 — фокусирующее кольцо; 3~ поворотный диск с окуляром; « — сеточная шкала иа окуляре; 5—пучок световодов с соединительной муфтой

' — пьеэокерамкческнй преобразователь; 2 — генератор' ультразвуковых колесниц; 3— усилитель н детектор; 4 — датчик азимута; 5 — двигатели'; 6 — капель; 7 — синхронизация; 8 — блок меток; 9 — вращающаяся отклоняющая система; 10 — телевизионный ииднкатор кругового обзора; и — измерительная "^аиель; 12 — скважиииый прибор; 13 — изображение на экране сечения сква- ЖНиы

Отраженные эхо-импульсы поступают на усилитель и по кабелю в наземную панель.

Измерительная наземная часть включает электронно-лучевой индикатор кругового обзора (ИКО), вращающуюся фокусирующ_е- отклоняющую систему и блок меток дальности. Вращения отклоняющей системы и акустической антенны синхронизированы.

Поперечное сечение скважины, рисуемое электронным лучом на экране, привязано к северному меридиану. В момент совпадения акустического луча с направлением на магнитный север на экране ИКО высвечивается узкий светлый сектор.

Размеры сечения ствола скважины оцениваются по калибровочным меткам. Они вырабатываются соответствующим электронным блоком в виде системы концентрических равноудаленных светлых колец с масштабом 25 мм между соседними кольцами.

Большие возможности откроются перед скважинными исследовательскими приборами, предназначенными для наблюдения стеиок скважины, если удастся найти методы местного осветления промывочной жидкости. Известны отдельные любопытные инженерные решения.

В одном из них' фотографический или телевизионный прибор помещают в эластичную прозрачную оболочку, заполненную прозрачной жидкостью или газом, и прилегающую к стенкам скважины. Эластичная оболочка позволяет производить фотосъемку стенок и предметов, находящихся в скважине, без замены промывочной жидкости осветленной водой.

На рис. 39 даио устройство с эластичной прозрачной оболочкой для фотографирования стенок скважины. Камера прибора заполняется прозрачной жидкостью, которая по сигналу может подаваться насосом через каналы в эластичную оболочку. Оболочка герметически отделена от полости скважины и обладает достаточной прочностью при спуске прибора на кабеле.

Во время остановки прибора для фотосъемки оболочка, прижатая к корпусу прибора при его спуске и отключенном насосе, под давлением жидкости раздувается и плотно прижимается к стенке скважины по всей своей длине. Изображение будет четким, так как непрозрачная жидкость окажется оттесненной в том объеме, который займет раздувшаяся оболочка.

После фотографирования концы кабеля, находящиеся на ДО" верхности, меняют полюсами у источника постоянного тока, это заставляет электродвигатель вращаться в обратную сторону. Нас»^с будет откачивать жидкость из оболочки в обратном направлении- За счет снижения давления объем оболочки уменьшится и она- при жмется к корпусу прибора. Прибор готов к перемещению в сква #ине к новой точке фотосъемки. В дальнейшем все Операции повторяются в описанной последовательности.

Для снижения износа оболочки при ее трении о стенки скважины устанавливаются предохраняемые пластины, ие мешающие работе фотообъектива.

Существуют химические пути осветления дисперсных систем в скважине. Дисперсные системы по сравнению с молекулярными обладают сравнительно .малой агрегативной устойчивостью, что дает

возможность использовать й скважине некоторые химические и Me. ханические способы локального осветления промывочных жидкостей вблизи точки съемки стенок скважины.

Агрегативная устойчивость выражается в том, что частицы не укрупняются при столкновении друг с другом. Система, лишенная агрегативной устойчивости, коагулирует, т. е. частицы слипаются в более крупные агрегаты; происходит осветление дисперсной системы, разделение дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Наиболее изучена коагуляция под действием минеральных электролитов. В этой области накоплен большой экспериментальный материал, разработана необходимая теоретическая база, объяснен механизм коагуляции под действием электролитов.

Для коагуляции суспензий минеральными электролитами расходуются значительные количества коагулянта, а полнота осаждения дисперсной фазы не всегда оказывается удовлетворительной. В связи с этим особое место занимают органические коагулянты. К ним относятся высокомолекулярные соединения агар-агара, альгината, растворимого крахмала, полиакриламида, полиметакрилата натрия, карбоксилметилцеллюлозы, сополимерванилацетата, малеинового ангидрида и др. Часто незначительные добавки к дисперсным системам резко изменяют условия взаимодействия частиц дисперсной фазы и ускоряют агрегацию частиц, что сопровождается в дальнейшем разделением дисперсионной среды от дисперсной фазы.

Наиболее действенной добавкой является полиакриламид, обладающий нитевидными разветвленными молекулами. Молекулы закрепляются одновременно на нескольких частицах, сближают их, способствуя слипанию — коагуляции.

Расход полиэлектролита и степень осветления дисперсных систем хорошо изучены. Так, эффективное действие полиакриламида сепа- рана на минеральные суспензии наступает при добавке 0,01-" 0,1 вес. % твердой фазы. В некоторых случаях коагуляция улу⁴" шается, если днсперсная система предварительно обрабатываете" минеральным электролитом.

Для осветления тонкодисперсных систем используются механические методы, основанные на использовании центробежных С* Для этой цели находят применение скважинныегидроциклоиы-

В процессе осветления сточных вод применяется еще эффективный способ — флотация, основанный на снижении масс'' твердой фазы путем введения в поток снизу через конус воэду или другого газа и закрепления его на частичках. Для предотвР^ щения разрушения хлопьев воздух должен вводиться микр^ зырьками. Хлопья становятся легкими и приобретают положит иую скорость подъема.

Итак, существуют следующие пути осветления промывочной жидкости:

изменение температуры в/ зоне фотосъемки, например путем "_спрыска сильно охлажденных жидкостей (жидкий азот и т. п.);

механическое воздействие на дисперсную систему применением _в скважине встряхивающих устройств, высокочастотных вибраторов, ультрацентрифуг и гидроциклонов;

использование скважинных устройств, создающих иа отдельиом участке скважины за счет потока воздуха или газа флотационный эффект;

локальное введение в промывочную жидкость электролитов (изменение рН среды), а также применение органических высокомолекулярных коагуляторов, действие которых основано на взаимодействии нитевидных разветвленных молекул на дисперсную фазу;

изменение локальной концентрации дисперсной фазы путем впрыска прозрачной жидкости.

Во всех случаях зона скважины для локальной обработки должна быть отделена от других участков устройствами пакерного нли сальникового типа.

Отметим в заключение весьма любопытную закономерность, наблюдаемую при использовании в бурении органических высокомолекулярных соединений (полиакриламид, карбоксилметилцеллю- лоза и др.): в одних и тех же добавках (0,01—0,1%) они одинаково полезны для снижения турбулентных пульсаций потока промывочной жидкости, для снижения коррозии стальных труб, для коагуляции дисперсных систем при их осветлении.