Государственный стандарт республики казахстан



страница3/17
Дата06.05.2013
Размер2.04 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

5.4 Расчет
Записать плотность бурового раствора с точностью ± 0,01 г/мл или 10 кг/м3 (0,1 фунт/гал или на 0,5 фунт/фунт3).

Для преобразования результата в другие единицы измерения использовать формулы, приведенные в 4.4.2.
6 Вязкость и предельное статическое напряжение сдвига бурового раствора
6.1 Принципы
Вязкость и предельное статическое напряжение сдвига бурового раствора являются характеристиками, относящимися к реологическим свойствам буровых растворов. Для измерения вязкости и/или предельного статического напряжения сдвига бурового раствора применяются следующие инструменты:

а) Воронка Марша - простой прибор для определения вязкости в обычных условиях;

b) Вискозиметр прямого показания - механический прибор для измерения вязкости при различных скоростях сдвига.
ПРИМЕЧАНИЕ Информация о реологии буровых растворов может быть получена в [3].
6.2 Определение вязкости с помощью воронки Марша
6.2.1 Оборудование
6.2.1.1 Воронка Марша, калиброванный на вытекание 946 мл (1 кварта) пресной воды с температурой (21 ± 3)° С [(70 ± 5)° F] в течение времени (26 ± 0,5) с, в градуированную чашку.

6.2.1.1.1 Конусная воронка, длиной 305 мм (12,0 дюймов), диаметром 152 мм (6,0 дюймов) и объемом 1500 мл (1,6 кварты).

6.2.1.1.2 Сопло, длиной 50,8 мм (2,0 дюйма) и внутренним диаметром 4,7 мм (0,188 дюйма = 3/16 дюйма)

6.2.1.1.3 Сетка, с отверстиями диаметром 1,6 мм (0,063 дюйма = 1/16 дюйма) (12 меш), зафиксированная на расстоянии 19,0 мм (0,75 дюйма = ¾ дюйма) ниже верха воронки.

6.2.1.2 Градуированная чашка, объемом не менее 946 мл.

6.2.1.3 Секундомер

6.2.1.4 Термометр, с диапазоном измерения от 0 °С до 105 °С (от 32 °F до 220 °F).
6.2.2 Процедура
6.2.2.1 Закрыть отверстие воронки пальцем и налить свежую пробу бурового раствора через сетку в чистую, установленную вертикально воронку. Наполнять до тех пор, пока уровень раствора в воронке не достигнет сетки.

6.2.2.2 Убрать палец и запустить секундомер. Измерить время, требуемое для достижения буровым раствором отметки в 946 миллилитров в градуированной чашке.

6.2.2.3 Измерить температуру жидкости в градусах Цельсия (в градусах Фаренгейта).

6.2.2.4 Записать время (см. 6.2.2.2) с точностью ± 1 с как вязкость по воронке Марша. Записать температуру жидкости с точностью ± 1 °С (± 1 °F).
6.3 Определение вязкости и/или предельного статического напряжения сдвига бурового раствора с использованием вискозиметра прямого показания
6.3.1 Оборудование
6.3.1.1 Вискозиметр прямого показания

Данный тип вискозиметра является ротационным прибором, приводимым в действие электрическим мотором или вручную. Буровой раствор содержится в кольцевом пространстве между двумя концентрическими цилиндрами.
Внешний цилиндр или втулка ротора вращается с постоянной круговой скоростью. При вращении втулки ротора через раствор передается крутящий момент на внутренний цилиндр или поплавок. Пружина кручения ограничивает движение внутреннего цилиндра, и циферблат, закрепленный на внутреннем цилиндре, определяет смещение внутреннего цилиндра. Постоянные измерительного прибора отрегулированы так, что пластическая вязкость и предельное динамическое напряжение сдвига бурового раствора определяются путем считывания показаний при скорости вращения втулки ротора 300 об/мин и 600 об/мин.

Вискозиметр прямого показания должен отвечать следующим техническим требованиям:

a) втулка ротора:

- внутренний диаметр: 36,83 мм (1,450 дюйма),

- общая длина: 87,0 мм (3,425 дюйма),

- разметочная линия: 58,4 мм (2,30 дюйма) выше основания втулки, с двумя линиями отверстий диаметром 3,18 мм (0,125 дюйма), расположенных отдельно на углах 120 ° (2,09 рад) вокруг втулки ротора ниже разметочной линии;

b) поплавок, закрытый, с плоской основой и конусной вершиной:

- диаметр: 34,49 мм (1,358 дюйма),

- длина цилиндра: 38,0 мм (1,496 дюйма);

c) постоянная пружины кручения:

- 386 дина·см/градус изгиба;

d) скорость втулки ротора:

- высокая скорость: 600 об/мин,

- низкая скорость: 300 об/мин.
ПРИМЕЧАНИЕ Другие скорости ротора вискозиметра являются доступными от различных изготовителей.
6.3.1.2 Секундомер

6.3.1.3 Термометр, с диапазоном измерения от 0 °С до 105 °С (от 32 °F до 220 °F).

6.3.1.4 Подходящая емкость, например чашка, поставляемая с вискозиметром.
6.3.2 Процедура
6.3.2.1 Поместить пробу в емкость и погрузить втулку ротора точно до линии разметки. Полевые измерения следует производить с минимальной задержкой времени (если возможно в пределах 5 мин), и при температуре максимально приближенной к температуре бурового раствора во время отбора данной пробы, изменение температуры не должно быть больше ± 6 °С (10°F). Место отбора пробы следует указать в отчете по испытанию.
ПРИМЕЧАНИЕ Максимальная рекомендуемая рабочая температура 90 °С (200°F). Если пробы буровых растворов должны быть испытаны при более высокой температуре, то следует использовать цельнометаллический внутренний цилиндр или полый цилиндр с абсолютно сухой внутренней поверхностью. Жидкость, попавшая внутрь полого цилиндра, может испариться при погружении в нагретый буровой раствор, что может привести к взрыву внутреннего цилиндра.
6.3.2.2 Измерить температуру пробы.

6.3.2.3 При скорости вращения втулки ротора 600 об/мин, подождать установления постоянного показания по шкале вискозиметра (требуемое время зависит от свойств бурового раствора). Записать показания по шкале вискозиметра при скорости 600 об/мин.

6.3.2.4 Уменьшить скорость вращения втулки ротора до 300 об/мин и подождать установления постоянного показания по шкале вискозиметра. Записать показания по шкале вискозиметра при скорости 300 об/мин.

6.3.2.5 Перемешивать пробу бурового раствора в течение 10 с при скорости 600 об/мин. Остановить ротор.

6.3.2.6 Позволить пробе бурового раствора отстояться в течение 10 с. Медленно и плавно поворачивать колесико для получения положительных показаний по шкале. Максимальное показание является исходным предельным статическим напряжением сдвига бурового раствора. Для вискозиметров со скоростью 3 об/мин, максимальные показания по шкале, полученные после начала вращения с этой скоростью являются исходным предельным статическим напряжением сдвига бурового раствора. Зафиксировать исходное предельное статистическое напряжение сдвига (студенистый осадок после 10 с) в фунтах на 100 фут2.
ПРИМЕЧАНИЕ Для преобразования показаний по шкале в паскаль: 1 Па = 0,511 фунт/100 фут2.
6.3.2.7 Снова перемешать пробу бурового раствора в течение 10 с при скорости 600 об/мин, отключить ротор и оставить пробу в спокойном состоянии в течение 10 мин. Повторить измерения по 6.3.2.6 и записать максимальное показание по шкале как студенистый осадок после 10 мин в фунтах на 100 фут2.
ПРИМЕЧАНИЕ Для преобразования показаний по шкале в паскаль: 1 Па = 0,511 фунт/100 фут2.
6.3.3 Расчет
Вычислить пластическую вязкость, ηP, выраженную в миллипаскаль·секундах (сантипуазах) по Формуле (8):

(8)

где R600 - показание шкалы вискозиметра при 600 об/мин;

R300 - показание шкалы вискозиметра при 300 об/мин.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 В промышленности пластическая вязкость обычно обозначается как PV.

ПРИМЕЧАНИЕ 2 1 сП = 1 мПа·с.
Вычислить предельное динамическое напряжение сдвига, YP,A, выраженное в паскалях, по Формуле (9):

(9)

При вычислении значений в единицах USC предельное динамическое напряжение сдвига (выраженное в фунтах на 100 фут2) вычисляется следующим образом:

(10)
ПРИМЕЧАНИЕ В промышленности предельное динамическое напряжение сдвига, выраженное в фунтах на 100 фут2, обычно обозначается как YP.
Вычислить кажущуюся вязкость, ηа, выраженную в миллипаскаль·секундах (сантипуазах) по Формуле (11):

(11)
ПРИМЕЧАНИЕ В промышленности кажущуюся вязкость, выраженную в миллипаскаль·секундах (сантипуазах), обычно обозначается как AV.
7 Фильтрация
7.1 Принцип
Измерение поведения фильтрации и характеристик формирования глинистой корки на стенках скважины являются фундаментальными для контроля и обработки буровых растворов, также как характеристики фильтрации самого бурового раствора, такие как концентрация нефти, воды или эмульсии. Данные характеристики зависят от типа и количества твердых частиц в жидкости и их физико-химического взаимодействия, которое в свою очередь зависит от температуры и давления. Поэтому, испытания проводятся как при низком давлении и низкой температуре, так и при высоком давлении и высокой температуре, и оба испытания требуют разного оборудования и методов проведения.
7.2 Испытания фильтрации при низкой температуре/низком давлении
7.2.1 Оборудование

7.2.1.1 Фильтр-пресс, состоящий из цилиндрических ячеек для бурового раствора, с внутренним диаметром 76,2 мм (3 дюйма) и высотой не менее 64,0 мм (2,5 дюйма).

Данная ячейка изготавливается из материалов, стойких к сильнощелочным растворам и таким образом, чтобы среда под давлением легко могла подаваться в ячейку и выходить из ее верхней части. Ячейка должна быть сконструирована так, чтобы лист фильтровальной бумаги диаметром 90 мм (3,54 дюйма) мог быть расположен на дне ячейке на подходящей по размеру основе. Площадь фильтрации составляет (45,8 ± 0,6) см2 [(7,1 ± 0,1) дюйм2]. Под фильтровальной бумагой находится дренажная труба для выпуска фильтрата в мерный цилиндр. Герметизация достигается с помощью уплотнительных прокладок, и весь прибор поддерживается подставкой. Давление может создаваться при помощи любой безопасной текучей среды. Прессы оснащаются регуляторами давления и также могут оборудоваться переносными баллонами давления, малогабаритными баллончиками давления или средствами для нагнетания гидравлического давления. Для получения воспроизводимых результатов, необходимо использовать фильтровальную бумагу диаметром 90 мм одной толщины (например, Ватман № 50, S&S № 576 или эквивалент).

Фильтр-пресс низкой температуры/низкого давления должен иметь фильтровальную поверхность площадью от 45,2 см2 до 46,4 см2 (от 7,0 дюйм2 до 7,2 дюйм2), соответствующую диаметру от 75,86 мм до 76,88 мм (от 2,987 дюйма до 3,026 дюйма). Уплотнительная прокладка фильтр-пресса является определяющим фактором фильтровальной поверхности. Рекомендуется проверить используемую уплотнительную прокладку калибром для контроля конусности, на котором указаны максимальный и минимальный диаметры, 76,86 мм (3,026 дюйма) и 75,86 мм (2,987) соответственно. Уплотнительная прокладка не соответствующая этим ограничениям (больше или меньше вышеуказанных отметок) должна быть отбракована.
ПРИМЕЧАНИЕ Результаты, полученные при использовании фильтр-пресса с отличающейся по площади фильтровальной поверхностью, не будут совпадать с результатами, полученными при использовании фильтр-пресса стандартного размера.
7.2.1.2 Счетчик времени, с задаваемым интервалом времени не менее 30 мин.

7.2.1.3 Мерный цилиндр, объемом 10 мл (ТС) или 25 мл (ТС).

7.2.2 Процедура
7.2.2.1 Необходимо убедиться, что каждая часть ячейки, особенно сетка, является чистой и сухой и что уплотнительные прокладки не повреждены и не изношены. Перелить пробу бурового раствора в ячейку до уровня в пределах от 1 см до 1,5 см (от 0,4 дюйма до 0,6 дюйма) до края (чтобы минимизировать загрязнение фильтрата CO2) и закончить сборку прибора установлением фильтровальной бумаги.

7.2.2.2 Поместить сухой мерный цилиндр под дренажную трубу для сбора фильтрата. Закрыть предохранительный клапан и отрегулировать регулятор давления до уровня 690 кПа ± 35 кПа (100 фунт/кв.дюйм ± 5 фунт/кв.дюйм) в течение не более 30 с. Отчет времени ведется от момента начала подачи давления.

7.2.2.3 Через 30 минут после начала испытания, измерить объем собранного фильтрата. Прекратить подачу через регулятор давления и осторожно открыть предохранительный клапан. Интервал времени, отличный от 30 мин, должен быть записан.

7.2.2.4 Записать объем фильтрата в миллилитрах (с точностью ± 0,1 мл) и исходную температуру бурового раствора в градусах Цельсия (градусах Фаренгейта). Сохранить фильтрат для химического анализа.

7.2.2.5 Извлечь ячейку из подставки, предварительно проверив, что давление сброшено полностью. Осторожно извлечь и сохранить фильтровальную бумагу, с минимальным смещением фильтрационной корки, разобрать ячейку и слить пробу бурового раствора. Промыть фильтрационную корку на фильтровальной бумаге тонкой струей воды.

7.2.2.6 Измерить и записать толщину фильтрационной корки с точностью ± 1 мм (± 1/32 дюйм).

7.2.2.7 Хотя описания фильтрационного осадка субъективны, такие примечания как твердость, мягкость, жесткость, гибкость, эластичность, устойчивость и т.д. могут нести важную информацию о качестве корки.
7.3 Испытание при высокой температуре/высоком давлении (HTНР)
7.3.1 Оборудование
7.3.1.1 Фильтр-пресс НТНР, состоящий из регулируемого источника давления (CO2 или азот), регуляторов, ячейки для бурового раствора, способной выдержать рабочее давление от 4000 кПа до 8900 кПа (от 600 фунт/кв.дюйм до 1300 фунт/кв.дюйм), системы для нагревания ячейки, герметичной ячейки для сбора, способной поддерживать нужное противодавление (см. Таблицу 3) для предотвращения вспышки или испарения фильтрата и подходящей опоры. Ячейка для бурового раствора имеет гильзу для термометра, маслостойкие уплотнительные прокладки, стойку для фильтрующей среды и клапан на трубке подачи фильтрата для контроля потока из ячейки. Может возникнуть необходимость в частой замене уплотнительных прокладок.

Средства, такие как плавкие предохранители для нагревательной рубашки и датчики давления на фильтровальной ячейке, являются примерами доступных средств для обеспечения безопасности. Доступны средства для разборки ячейки, когда ожидается остаточное давление.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Строгое следование рекомендациям производителей в отношении объемов пробы, температуры и давления оборудования является обязательным. Нарушение рекомендаций может привести к серьезным травмам.

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Не использовать баллончики с закисью азота в качестве источников давления для фильтрации HTHP. Под действием температуры и давления закись азота может взорваться в присутствии смазки, нефтяных или каменноугольных материалов. Баллончики с закисью азота должны использоваться только для карбонатного анализа на газоанализаторе Гарретта.
7.3.1.2 Фильтрующая среда

7.3.1.2.1 Фильтровальная бумага, Ватман № 50 или эквивалентная, выдерживающая температуру до 190 °С (375 °F).

7.3.1.2.2 Пористый диск, Динэлоу X-5 или эквивалентный, выдерживающий температуры свыше 200 °С (400 °F). Для каждого испытания требуется новый диск.

7.3.1.3 Счетчик времени, с задаваемым интервалом времени не менее 30 мин.

7.3.1.4 Термометр, с диапазоном измерения до 260° С (500 °F).

7.3.1.5 Мерный цилиндр, объемом 25 мл (ТС) или 50 мл (ТС).

7.3.1.6 Мешалка с высокой скоростью.
7.3.2 Процедура для температур до 150 °С (300 °F)
7.3.2.1 Поместить термометр в гильзу нагревательной рубашки и предварительно нагреть до температуры на 6°С (10 °F) выше заданной температуры. Отрегулировать термостат для поддержания заданной температуры.

7.3.2.2 Перемешать пробу бурового раствора в мешалке в течение 10 мин. Закрыть клапан ячейки для бурового раствора и перелить пробу бурового раствора в ячейку до уровня 1,5 см (0,6 дюйма) до верха, чтобы оставить пространство для расширения. Установить фильтровальную бумагу.

7.3.2.3 Завершить сборку ячейки и при закрытых верхнем и нижнем клапанах поместить ее в нагревательную рубашку. Поместить термометр в гильзу ячейки для бурового раствора.

7.3.2.4 Присоединить ячейку сбора высокого давления к нижнему клапану и зафиксировать его на месте.

7.3.2.5 Присоединить регулируемый источник давления к верхнему клапану и ячейке сбора и зафиксировать на месте.

7.3.2.6 Не открывая клапаны, отрегулировать верхний и нижний регуляторы давления, чтобы довести давление бурового раствора до 690 кПа (100 фунт/кв. дюйм). Поддерживать давление в течение 1 ч. Если температура ячейки для бурового раствора не достигает испытательной температуры в течение 1 ч, испытание следует прекратить и провести ремонт оборудования.
ПРИМЕЧАНИЕ Исследования API показывают, что некоторое оборудование, используемое для испытания фильтрации при высокой температуре, не нагревает буровой раствор до заданной температуры надлежащим образом. Для исправления данной проблемы могут быть произведены изменения ячейки для бурового раствора в виде добавления внутреннего теплопоглотителя и изоляции. Точные измерения температуры бурового раствора во время нагревания могут быть обеспечены установлением термопары в ячейку для прямого измерения температуры бурового раствора.
7.3.2.7 Через 1 ч увеличить давление на верхнем клапане до 4140 кПа (600 фунт/кв.дюйм) и открыть нижний клапан для начала фильтрации. Собирать фильтрат в течение 30 мин, поддерживая выбранную температуру в пределах ± 3°С (± 5°F). Если во время испытания противодавление поднимется выше 690 кПа (100 фунт/кв.дюйм), осторожно уменьшить давление с помощью отвода части фильтрата. Записать общий объем собранного фильтрата, температуру, давление и время сбора.

7.3.2.8 Исправить объем фильтрата для получения объема фильтрата с фильтрующей поверхности площадью 45,8 см2 (7,1 дюйм2). Например, если фильтрующая поверхность равна 22,6 см2 (3,5 дюйм2), удвоить записанный объем фильтрата.

7.3.2.9 По окончании испытания закрыть верхний и нижний клапаны ячейки для бурового раствора. Сбросить давление с помощью регуляторов.
ПРИМЕЧАНИЕ Давление в ячейке для бурового раствора остается около 4140 кПа (600 фунт/кв.дюйм). Для предотвращения возможного несчастного случая установить ячейку вертикально и охладить до комнатной температуры. Перед разборкой ячейки постепенно сбросить давление. Сложность снятия стопорных винтов ячейки может быть показателем оставшегося давления в ячейке. Доступны ячейки с датчиками давления, которые могут предоставить дополнительные меры безопасности. Доступны средства для разборки ячейки, когда ожидается остаточное давление.
7.3.2.10 Извлечь ячейку из нагревательной рубашки, предварительно убедившись, что нижний и верхний клапаны плотно закрыты и давление сброшено. Аккуратно вынуть и сохранить фильтровальную бумагу, расположить ячейку вертикально, открыть клапан для сброса давления из ячейки и открыть ячейку. Вылить буровой раствор, сохранив фильтрационную корку. Смыть осадок на фильтровальную бумагу тонкой струей воды. Промыть фильтрационную корку на фильтровальной бумаге тонкой струей воды.

7.3.2.11 Измерить и записать фильтрационной корки с точностью ± 1 мм (± 1/32 дюйм).

7.3.2.12 Хотя описания фильтрационного осадка субъективны, такие примечания как твердость, мягкость, жесткость, гибкость, эластичность, устойчивость и т.д. могут нести важную информацию о качестве корки.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Похожие:

Государственный стандарт республики казахстан iconПравила въезда и пребывания иностранных граждан в Республике Казахстан, а также их выезда из Республики Казахстан
Конституцией Республики Казахстан, Законом Республики Казахстан "О миграции населения", Указом Президента Республики Казахстан, имеющим...
Государственный стандарт республики казахстан iconГосударственный стандарт республики казахстан
Элементы бурильной колонны включают в себя корпус бурильной трубы, резьбовое упорное соединение, утяжеленную и толстостенную бурильные...
Государственный стандарт республики казахстан iconЗакон Республики Казахстан от 30 марта 1995 года n 2155 о национальном Банке Республики Казахстан
Ведомости Верховного Совета Республики Казахстан, 1995 г., N 3-4, ст. 23, N 12, ст. 88, N 15-16, ст. 100, n 23, ст. 141; Ведомости...
Государственный стандарт республики казахстан iconКодекс республики казахстан
Республике Казахстан и направлен на защиту суверенитета и экономической безопасности Республики Казахстан, активизацию связей казахстанской...
Государственный стандарт республики казахстан iconРешение Алматинского городского маслихата XXI сессии I созыва
В соответствии со статьей 40 Закона Республики Казахстан "О местных представительных и исполнительных органах Республики Казахстан"...
Государственный стандарт республики казахстан icon1. Паспорт Программы Наименование Программа по развитию космической
Республики Казахстан №958 от 19 марта 2010 года "о государственной программе по форсированному индустриально-инновационному развитию...
Государственный стандарт республики казахстан iconЗакона Республики Казахстан «О выборах в Республике Казахстан»
В соответствии с пунктом 2 статьи 17 Конституционного Закона Республики Казахстан «О выборах в Республике Казахстан» Алматинская...
Государственный стандарт республики казахстан iconПрограмма по развитию конкуренции в республике казахстан на 2010 2014 годы
Казахстан от 14 апреля 2010 года №302 Об утверждении Плана мероприятий Правительства Республики Казахстан по реализации Государственной...
Государственный стандарт республики казахстан iconГост 3749-77 государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам москва государственный стандарт союза сср
Настоящий стандарт распространяется на поверочные угольники 90° размером до 1600 мм
Государственный стандарт республики казахстан iconБлижайшей железнодорожной станции ст. Астана
Астана (до 6 мая 1998 года Акмола) объявлена столицей Республики Казахстан с 10 декабря 1997 года Указом Президента Республики Казахстан...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org