Отчет о полученных данных

Представить отчет о фактическом суммарном объеме фильтрата, в миллилитрах, собранного во время каждого из выбранных интервалов времени.

Мгновенная водоотдача может быть выведена в виде отрезка отсекаемого на оси Y прямой линией, представляющей уровень статической фильтрации, когда квадратный корень времени фильтрации отображается вдоль оси X, и объем фильтрата [удвоенный для исправления площади фильтрации при использовании фильтрующей среды с площадью 22,6 см² (3,5 дюйм²)] отображается вдоль оси Y. В качестве альтернативы, приблизительное значение может быть вычислено по Формуле (37).

Для более точного определения мгновенной водоотдачи, собирать и записывать фильтрат более часто и отображать данные в соответствии с 27.4.4.1, второй абзац.

27.6.3 Расчет

Вычислить объем испытания на проницаемость, V_PPT, выраженный в миллилитрах, по Формуле (36):

Вычислить мгновенную водоотдачу, V₁, выраженную в миллилитрах, по Формуле (37):

Вычислить статическую скорость фильтрации (скорость потока), v_f, выраженную в миллилитрах в минуту, по Формуле (38):

Все три данных параметра вычисляются на основе объема фильтрата, исправленного для площади фильтрации. Фильтрующая среда, обычно используемая в данных испытаниях, имеет половину площади фильтрации сред, используемых в стандартном испытании фильтрации при низком давлении. Удвоение объема фильтрата компенсирует данную разницу в площади. При необходимости, константа (в данном случае равна 2) может быть изменена для компенсации испытаний, использующих другие площади фильтрации.

Измерить и записать толщину фильтрационной корки с точностью до ± 1,0 мм

28.1.2 Данные характеристики зависят от типа и количества твердых частиц в жидкости и их физико-химического взаимодействия. Прибор для определения проницаемости (PPA) представляет собой измененный фильтр-пресс с высокой температурой и высоким давлением, применяющийся для оценки данного взаимодействия в различных типах фильтрующих сред при давлениях до 34500 кПа (5000 фунт/кв.дюйм) и температурах от окружающей до 260 °С (500 °F). В качестве стандартного фильтр-пресса HTHP PPA является подходящим для использования в полевых и лабораторных условиях.

28.2.2 Безопасная работа PPA требует, чтобы лаборант понимал и применял правильную сборку и работу оборудования. Несоответствующая сборка, неправильная работа или использование дефектных частей создает возможность утечки ячейки или отказа, который может привести к серьезным повреждениям или поломке оборудования.

28.2.3 Ячейка для пробы нагревается во время процедуры. Лаборанту следует знать о горячих поверхностях и избегать контакта с ними. В результате прикосновения к горячим частям оборудования во время нормального функционирования могут произойти ожоги.

28.2.4 Данные инструменты нагреваются за счет электрического тока. Как и в случае любого электрического устройства, если проводка повреждена или имеет дефекты, может возникнуть электрическое короткое замыкание, создающее риск пожара, травмы и повреждения оборудования. Данные инструменты следует использовать только при наличии заземления.

28.2.5 Для безопасной работы гидравлической системы установления избыточного давления следовать инструкциям по 28.2.5.1 - 28.2.5.3.

28.2.5.1 Убедиться, что гидравлическое давление стравлено и что манометр на насосе показывает ноль перед:

a) отсоединением нагнетательного шланга от ячейки в случае быстродействующих сцепных соединениях,

b) извлечением ячейки из нагревательной рубашки,

c) перемещением PPA,

d) повторным заполнением гидравлического насоса,

e) выполнением любого технического обслуживания, включая затягивание протекающих фитингов на гидравлическом насосе, фитингов гидравлической системы или сборки ячейки.

28.2.5.2 После повторного заполнения или ремонта гидравлической системы, очистить любые остатки разлитого масла. Разлитое на полу масло представляет опасность. Кроме того, скопление разлитого масла около PPA является пожароопасным.

28.2.5.3 При сборке ячейки убедиться, что уплотнительные кольца в заглушках посажены должным образом.

28.2.6 Для безопасного пневматического поддержания повышенного давления приемника противодавления следовать инструкциям по 28.2.6.1 - 28.2.6.4

28.2.6.1 Всегда использовать азот или углекислый газ для поддержания давления приемника противодавления. Для силикатных жидкостей использовать только азот. Никогда не использовать сжатый воздух, кислород или другой не рекомендуемый газ. Если используется азот, то азот должен поставляться в одобренном для азота газовом баллоне или система подачи азота должна быть встроена в лабораторию. Баллоны для азота следует хранить согласно требованиям безопасности. CО₂ обычно поставляется в малых баллончиках с давлением до 6200 кПа (900 фунт/кв.дюйм). Прежде всего, такие баллончики используются для полевых испытаний.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Не позволять баллончикам с CО₂ нагреваться или подвергаться действию огня. При перегреве они могут взорваться.

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.

28.2.6.3 При утечках гидравлические или пневматические системы поддержания повышенного давления следует ремонтировать или заменять. Приборы, фитинги и шланги следует поддерживать в рабочем состоянии, утечки следует находить и исправлять. Периодически испытывать предохранительный клапан на гидравлическом насосе для проверки надлежащего функционирования при превышении давления. Никогда не заглушать или не перепускать данный предохранительный клапан.

28.2.6.4 При подаче давления на сборку противодавления, всегда сначала открывать нагнетающее давление, затем настраивать регулятор. Не пытаться управлять оборудованием при давлениях, свыше номинальных параметров оборудования или уставки предохранительного клапана. При стравливании противодавления закрыть нагнетающее давление, стравить давление из системы и затем отвинтить T-образный винт регулятора.

28.2.7 Для безопасного нагревания следовать инструкциям по 28.2.7.1 - 28.2.7.2.

28.2.7.1 Следует принять меры предосторожности, чтобы избежать ранения при работе с PPA, который становится достаточно горячим для причинения серьезных ожогов. Никогда не оставлять горячий или нагревающийся PPA без присмотра.

28.2.7.2 Практика извлечения и охлаждения ячейки водой является опасной и должна избегаться. Серьезные травмы могут быть получены вследствие действия пара, образованного при контакте горячей ячейки с водой, при прямом контакте с ячейкой или случайного падения ячейки.

28.2.8 Для безопасной электрической работы следовать инструкциям по 28.2.8.1 и 28.2.8.2.

28.2.8.1 Убедиться, что источник электрического тока имеет плавкие предохранителя и заземление. Проверить, что шнур питания на нагревательной рубашке в хорошем состоянии и заземлен.

28.2.8.2 Электрические неисправности в проводке или нагревателях могут не всегда обнаруживаться при визуальном осмотре. Первым признаком проблемы часто является перегорание предохранителей, размыкание прерывателей, удлиненное время нагрева или неустойчивые характеристики термостата. Никогда не начинать электрический ремонт без первоначального разъединения прибора от источника тока.

28.2.9 Для безопасного обслуживания испытательной ячейки пользователь должен знать, что фильтровальная ячейка является сосудом высокого давления и считается источником потенциальной опасности. Меры безопасности, перечисленные в

28.2.9.1 Материал ячейки должен быть совместимым с испытательными пробами.

28.2.9.2 Не использовать ячейки, показывающие признаки серьезной точечной коррозии или растрескивания под напряжением.

28.2.9.3 Не использовать ячейки, крышки ячеек или удерживающие кольца, показывающие признаки деформации или повреждения. Тщательно осмотреть резьбу на наличие признаков повреждения.

28.3.1.1 Существует два изготовителя РРА. Каждые поставляемые резьбовые заглушки для ячеек, используемых для испытаний при давлениях свыше 13800 кПа

28.3.1.3 PPA разработан для получения улучшенных статических измерений фильтрации. PPA может работать при давлениях и температурах, преобладающих в стволе скважины, и позволяет использование фильтрующей среды для моделирования нефтеносных песчаных пластов. Ячейка для жидкости переворачивается давлением, подаваемым из основания ячейки, фильтрующая среда располагается сверху и фильтрат собирается сверху. Малый ручной гидронасос подает давление в ячейку. Давление передается в пробу бурового раствора через плавающий поршень в пределах ячейки. Кольцевое уплотнение на поршне предотвращает смешивание гидравлического масла с пробой.

28.3.1.4 PPA может использовать множество фильтрующих сред, включая пористые керамические или металлокерамические диски, керны и пласты покрытых или непокрытых песков. Проницаемость керамических дисков доступна в пределах от
9,87 × 10^-16 м² до 9,87 × 10^-11 м² (от 100 мД до 100 Д). Использование сред, моделирующих вскрытые поверхности в песчаном пласте, совместно с использованием соответствующих испытательных давлений и температур, предоставляет пользователю улучшенную картину того, что происходит в стволе скважины.

Для улучшения однородности испытательных условий и воспроизводимости результатов, диски могут быть классифицированы, используя собственную процедуру пользователя для испытания потока или процедуру по 28.3.2.7.

28.3.1.5 Испытательные давления обычно ограничиваются пределами безопасности ячейки как определено изготовителем: 20700 кПа (3000 фунт/кв. дюйм), 27600 кПа
(4000 фунт/кв. дюйм) или 34500 кПа (5000 фунт/кв. дюйм) при температуре 260 °C
(500 °F). Приемник противодавления может использоваться при давлениях свыше
5170 кПа (750 фунт/кв. дюйм). Если при испытании используется противодавление, может потребоваться уменьшение максимального испытательного давления, чтобы избежать превышения предела давления ячейки.

Крышки, показывающие признаки повреждения, не следует использовать и их следует отклонить. Корпусы ячеек, показывающие признаки растрескивания под напряжением или серьезной точечной коррозии, не следует использовать.

28.3.1.6 Для температур свыше 93 °C (200 °F) приемник противодавления должен находиться под давлением для предотвращения кипения фильтрата. Стандартный приемник противодавления использует в качестве источника давления CО₂ для обеспечения противодавления. Азотный источник давления и коллектор распределения азота может быть заменой для CО₂.

28.3.1.7 Ячейка PPA помещается в термостатическую регулируемую алюминиевую нагревательную камеру во время нагревания и фильтрации. Данная камера полностью вмещает фильтрующую площадь, позволяя фильтрацию при любой желаемой температуре от окружающей до 260 °C (500 °F). Температура ячейки может быть измерена с помощью металлического палочного термометра, вставленного в специальное отверстие в стенке ячейки. Температура регулируется посредством кнопки на термостате. Градуированный диск имеет шкалу отсчета от 1 до 10. После достижения заданной температуры однажды, она может быть повторена при установлении кнопки термостата в то же самое положение. Стандартные ячейки для фильтр-пресса PPA изготавливаются из нержавеющей стали. Расход энергии для нагревательной рубашки PPA равен 800 Вт.

28.3.1.8 PPA может использоваться в лаборатории или в полевых условиях. Контейнер для переноски из нержавеющей стали с откидной рабочей полкой является полезным для полевых условий.

28.3.2 Фильтрующая среда, диски из любого пористого материала, такого как керамика, металлокерамика или покрытый смолой песок, фракционированный песок или керн.

27.3.2.1 Стандартная толщина дисков составляет 6,5 мм (0,25 дюйма), но более толстые диски могут использоваться при помощи адаптеров. Новый диск требуется для каждого испытания. Для проб буровых растворов на водной основе диски должны быть погружены в пресную воду или солевой раствор до состояния насыщения в течение времени от 5 мин до 30 мин перед использованием. Для буровых растворов на нефтяной основе диск должен быть погружен в пробу базового масла в течение времени от 5 мин до 10 мин перед использованием. Вакуумное насыщение должно использоваться для фильтрующих сред с низкой пористостью и проницаемостью.

Существует неизбежная изменчивость в размерах пор керамических дисков, обычно используемых в данных испытаниях. Следовательно, при выполнении сравнительных испытаний рекомендуется, чтобы диски испытывались и классифицировались для получения наилучшей однородности. Изготовители выполняют испытания контроля качества для классификации дисков и могут по запросу предоставить пользователю средний диаметр поровых каналов и среднюю пористость. Пользователь может использовать простое испытание потока с пресной водой для дальнейшей классификации диска.

28.3.2.2 Другие типы дисков являются доступными, включая керны песков Верии с различной пористостью и проницаемостью. Пользователю следует отметить, что данные керны могут иметь некоторую изменчивость в пористости и проницаемости и что это может повлиять на воспроизводимость результатов испытаний. Керны могут быть вырезаны для установки в цилиндр оборудования и имеют толщину 6,5 мм (0,25 дюйма). При модификации цилиндра могут использоваться керны 25,4 мм (1 дюйм).

28.3.2.3 Покрытый смолой песок может быть изготовлен в виде твердого диска, выбирая размер зерен песка для получения заданной проницаемости. Песок нагревается при 150 °C (300 °F) в течение времени от 1 ч до 3 ч в формах с диаметром немного большим, чем нормальный диаметр диска, и толщиной 6,5 мм (0,25 дюйма) или 25,4 мм

28.3.2.4 Диски из покрытого смолой песка могут изготавливаться для получения существенных различий в размерах поровых каналов и проницаемости, изменяя размеры зерен песка. Более грубые пески могут использоваться для получения фильтрующей среды для испытаний наполнителей для борьбы с поглощением, для использования при регулировании потери воды на фильтрацию в средах с жесткими условиями потери фильтрации.

28.3.2.5 Металлокерамические диски или металлические диски с прорезями могут использоваться для моделирования трещины или пластов с высокой проницаемостью. При оценке наполнителей для борьбы с поглощением, необходимых для закупоривания определенного пласта, размер поровых каналов диска следует выбирать аналогичным размеру поровых каналов пласта.

28.3.2.6 Песчаные пласты могут использоваться в качестве фильтрующей среды, если ячейка PPA оснащается фильтром на дне ячейки. Для большей воспроизводимости высоты песчаного пласта сначала определить желаемую высоту пласта, а затем взвесить количество песка, необходимого для получения данной высоты. Песчаный пласт должен быть погружен в основную жидкость перед испытанием. Если пользователь желает провести испытания по стандартной методике с фильтрующей средой вверху ячейки, покрытый смолой песок может быть помещен в ячейку, нагрет в течение времени от

28.3.2.7 Процедура для сравнения керамических дисков: Установить диск в ячейку PPA и заполнить ячейку водой. Используя прибор для определения воздухопроницаемости, при закрытом верхнем клапане ячейки, отрегулировать давление от 28 кПа до 31 кПа на проверочном манометре с давлением до 200 кПа

28.3.3 Счетчик времени, с точностью ± 0,1 мин в течение времени испытания.

28.3.4 Термометр, со шкалой до 260 °C (500 °F).

28.3.5 Мерный цилиндр, объемом 25 мл или 50 мл (TC).

28.3.6 Мешалка с высокой скоростью вращения.
28.4 Процедура для фильтрации при высокой температуре/высоком давлении (HTHP)

28.4.1 Предварительный нагрев нагревательной рубашки

28.4.1.1 Соединить шнур питания с соответствующим напряжением, указанным на табличке прибора.

28.4.1.2 Повернуть термостат до середины шкалы и поместить термометр с круговой шкалой и металлическим стержнем в отверстие для термометра в стенке нагревательной рубашки. Контрольная лампа включения загорится, когда температура нагревательной рубашки достигнет уставки термостата.

28.4.1.3 Установить термостат на 6 °C (10 °F) выше заданной испытательной температуры.

28.4.2.1 Фильтровальная ячейка является сосудом высокого давления. Корпусы ячеек, показывающие признаки растрескивания под напряжением или серьезной точечной коррозии, не следует использовать. Процедуры по 28.4.2.2 – 28.4.2.15 должны выполняться для гарантирования безопасной работы.

28.4.2.2 Использовать гаечный ключ для снятия заглушек. Затем вывинтить ниппели из заглушек и извлечь поршень из ячейки.

28.4.2.3 Проверить уплотнительные кольца на ниппелях, плавающем поршне, корпусе ячейки и заглушках. Заменить любые поврежденные или хрупкие уплотнительные кольца [все уплотнительные кольца следует заменять после испытаний при температурах свыше 150 °C (300 °F)]. Нанести тонкий слой смазки полностью вокруг всех уплотнительных колец, приняв необходимые меры для надлежащей смазки уплотнительных колец на поршне. Навинтить плавающий поршень на Т-образный ключ и установить поршень в основание ячейки, проработав его вверх и вниз для гарантирования, что поршень перемещается свободно (основание ячейки, загрузочный конец имеют более меньшую проточку, чем вершина). Поместить поршень так, чтобы он располагался как можно ближе к основанию ячейки, затем отвинтить ключ от поршня.

28.4.2.4 Заполнить пространство выше поршня гидравлическим маслом до торцевой поверхности.

28.4.2.5 Смазать торцевые края внутренней поверхности ячейки, горизонтальную поверхность на торцах внутренней поверхности противозадирной присадкой и заполнить пространство выше поршня гидравлическим маслом до торцевой поверхности.

28.4.2.6 Смазать резьбы термостойкой смазкой и завинтить заглушку, умеренно затягивая ее двухштырьковым гаечным ключом. Сильный затяг не улучшает герметизацию и усложняет снятие заглушки.

28.4.2.7 Установить гидравлическую заглушку на основание ячейки, нажав на шарик противодавления на ниппеле заглушки для нагнетательного патрубка ячейки для сброса давления, и позволить крышке ввинтиться в ячейку более легко.

Немного масла вытечет из резьбового отверстия в заглушке, указывая на отсутствие воздуха между поршнем и заглушкой.

28.4.2.8 Соединить сборку нижнего ниппеля со шлангом насоса и накачать достаточно гидравлического масла для удаления воздуха из ниппеля. Затем, приняв меры предотвращения вытекания масла из ниппеля, соединить сборку ниппеля с нижней крышкой ячейки и разъединить шланг насоса.

Процедуры по 28.4.2.9 - 28.4.2.14 могут выполняться в предварительно нагреваемой рубашке или в не нагретой рубашке, если таковая является доступной или в специально сконструированном стенде.

28.4.2.9 Повернуть ячейку вертикально и заполнить ее 275 мл бурового раствора. Для лучшей воспроизводимости результатов испытаний перемешать буровой раствор в течение 5 мин непосредственно перед загрузкой в ячейку. Данный объем учитывает расширение во время нагрева. Не превышать данный объем.

28.4.2.10 Повторно соединить шланг насоса с быстросоединяемым соединением на ниппеле основания ячейки и закрыть клапан давления на насосе. Качать насос для поднятия уровня пробы бурового раствора до канавки уплотнительного кольца.

28.4.2.11 Установить уплотнительное кольцо и вставить выбранный керамический диск или другую фильтрующую среду выше уплотнительного кольца.

28.4.2.12 Установить верхнюю заглушку в ячейку.

28.4.2.13 Смазать резьбу и основание удерживающего кольца и навинтить кольцо на вершину ячейки. Затянуть, при необходимости используя одноштырьковый гаечный ключ, так, чтобы наружная кромка удерживающего кольца находилась вровень с вершиной корпуса ячейки. Дальнейшее затягивание не улучшает герметизацию и усложняет снятие заглушки.

Данная процедура применяется только к ячейкам, использующих удерживающие кольца для верхних заглушек.

28.4.2.14 Установить ячейку в нагревательную рубашку. Убедиться, что подставка для ячейки выставлена наружу с помощью ручки, затем вставить сборку ячейки и вращать ее так, чтобы штифт в основании нагревательной рубашки попал в отверстие в основании корпуса ячейки. Это предотвращает вращение ячейки.

28.4.2.15 Тепловое расширение содержимого ячейки и гидравлической жидкости является причиной быстрого повышения давления в ячейке, когда закрытая ячейка помещается в горячую нагревательную рубашку. Когда ячейка при комнатной температуре помещается в горячую нагревательную рубашку, насос следует быстро соединить для выпускания гидравлической жидкости для предотвращения избыточного давления. Во время нагревания давление в ячейке следует контролировать, периодически выпуская излишки жидкости.