Растворы буровые

28.4.3.1 Фильтрация при температурах свыше точки кипения пробы жидкости требует использования приемника противодавления для предотвращения испарения фильтрата. Также требуется, чтобы проба была под давлением для предотвращения закипания. Обратиться к Таблице 3 для получения давления, соответствующего испытательной температуре, и использовать гидравлический насос для нагнетания данного давления в ячейку. Если используется ручной насос, его следует качать со скоростью один ход поршня в секунду.

28.4.3.2 Во время нагревания ячейки использовать следующую процедуру для подготовки приемника противодавления.

a) Проверить для гарантирования, что T-образный винт регулятора вращается против часовой стрелки достаточно для сброса давления. Когда давление сброшено, винт вращается свободно.

b) Открыть предохранительный клапан для сброса любого остаточного давления и извлечь гильзу баллончика с CО₂ из датчика давления. Избавиться от пустого баллончика, заменить его новым и затянуть гильзу так, чтобы проколоть баллончик. Не настраивать регулятор во время данной процедуры (см. 28.4.3.6).

c) Проверить, что предохранительный клапан на сборке CО₂ и клапан для вытекания фильтрата закрыты.

d) Отложить сборку противодавления. Инструкции по ее установке приведены в 28.4.3.4.

28.4.3.3 Следить за температурой ячейки с помощью термометра в отверстии в стенке ячейки, отличном от отверстия в нагревательной рубашке. Когда ячейка достигает заданной температуры, понизить термостат для уменьшения температуры рубашки до испытательной температуры. Держать ячейку при заданной температуре до завершения теплового расширения и прекращения повышения давления в ячейке. Данная процедура может занять 1 ч.

28.4.3.4 При заданной температуре и стабилизированном давлении в ячейке смонтировать приемник противодавления на адаптере верхнего клапана. Закрепить приемник с помощью установочного штифта. Установить сборку подачи давления CО₂ на вершине приемника. Закрепить сборку подачи давления CО₂ на месте с помощью другого установочного штифта.

28.4.3.5 Если используется сливной шланг для фильтрата, соединить им спускной клапан и мерный цилиндр, в который сливается фильтрат.

Для получения точных измерений пространство от фильтрующей среды до выхода приемника противодавления и клапана приемника следует заполнить основной жидкостью перед началом испытания. Это гарантирует, что жидкость, проходящая через фильтр, перемещает равный объем жидкости в приемник. Отказ от выполнения данной процедуры может привести к существенной погрешности.

28.4.3.6 Обратиться к Таблице 3 для определения соответствующего давления для приемника противодавления и подать его, отрегулировав T-образный винт на регуляторе давления.

28.4.3.7 Привести в действие насос для повышения давления в ячейке до заданного уровня, затем открыть клапан между ячейкой и приемником противодавления для начала испытания.

Перепад фильтрационного давления является разностью между давлением, подаваемым в ячейку, и давлением, поддерживаемым в приемнике противодавления.

28.4.4.1 Проверить, что противодавление по показаниям манометра регулятора давления правильное. Отрегулировать при необходимости.

28.4.4.2 Установить счетчик времени для заданного времени испытания фильтрации. Фильтрат должен собираться через 1 мин, 7,5 мин и 30 мин, и его объем записываться. При желании данные могут собираться через дополнительные интервалы времени. Не следует брать пробы до истечения времени 1 мин. Точно записанные время испытания и измерения фильтрата необходимы для точного вычисления параметров фильтрации.

Для улучшенного определения мгновенной водоотдачи собрать фильтрат через

28.4.4.3 Открыть клапан фильтрации для начала испытания. Давление в ячейке, указанное на манометре насоса, первоначально будет падать. Насос следует использовать по мере необходимости для поддержания давления на заданном уровне. Если используется ручной насос, его следует качать со скоростью один ход поршня в секунду.

28.4.4.4 После заданного интервала времени использовать сливной клапан для слива фильтрата из приемника противодавления в мерный цилиндр. Записать время и суммарный объем.

28.4.4.5 Давление в ячейке может немного понизиться при продолжении испытания вследствие потери объема при фильтрации. Дополнительное давление должно нагнетаться в ячейку для поддержания постоянного давления. Поддерживать заданное давление в ячейке и приемнике противодавления во время испытания.

Рекомендуется сливать фильтрат непосредственно из приемника противодавления без использования сливного шланга, соединенного с ним. Если используется шланг, его длина должна быть уменьшена для снижения погрешности, вызванной задержкой жидкости на его внутренней поверхности.

28.4.4.6 После 30 минут закрыть фильтрующий клапан и слить остатки фильтрата из приемника противодавления в мерный цилиндр. Записать суммарный объем фильтрата в мерном цилиндре.

Температуру пробы в ячейке следует понизить до 38 °C (100 °F) для безопасного открывания ячейки.

28.5.2 Сборка ячейки, находящаяся под давлением, должна охладиться в нагревательной рубашке. При выполнении данных испытаний с достаточной частотой, могут быть обеспечены охлаждающий стенд, блок или баня для ускорения процесса охлаждения. Доступен инструмент для держания ячейки, которым следует пользоваться при обращении с горячей ячейкой.

Особое внимание следует уделить при охлаждении горячих ячеек.

Если рекомендуется данная процедура, она создает трудности при выполнении более одного испытания в один 8-часовой рабочий день с одним PPA. В интересах повышенной производительности может быть полезным проектирование собственных процедур для охлаждения ячейки и оборудования. Следует учитывать соображения безопасности в данных конструкциях.

28.5.3 Изолировать сборку противодавления от источника давления, повернув

28.5.4 Стравить давление из приемника противодавления, открыв предохранительный клапан на сборке CО₂.

28.5.5 После удаления замыкающего штифта извлечь сборку СО₂ из адаптера верхнего ниппеля.

28.5.6 Извлечь приемник противодавления после удаления его замыкающего штифта.

28.5.7 Открыть клапан на гидравлическом насосе для сброса давления в ячейке, затем разъединить быстродействующее сцепное соединение.

28.5.8 Открыть клапан фильтрации для сброса давления, оставшегося между фильтром ячейки и приемником противодавления.

28.5.9 Если существуют показания, что в ячейке остается давление и видимая заглушка не находится в самом нижнем положении, следующая процедура может использоваться для определения положения плавающего поршня.

- Извлечь сборку быстрого соединения из заглушки в основании ячейки и вставить малое сверло или провод через заглушку для определения: находится ли плавающий поршень в основании.

- Если поршень не находится в основании, то давление отсутствует. Если поршень находится в основании, то в ячейке может оставаться давление.

- Повторно соединить гидравлический насос и несколько раз прокачать его для перемещения поршня. Если ячейка находится под давлением, то это будет очевидным по усилию, требуемому для перемещения поршня.

28.5.10 Если существуют признаки, что ячейка все еще находится под давлением, полностью извлечь сборку фильтрующих клапанов из ячейки и вставить малое сверло или провод в крышку ячейки для удаления преграды. Сверло или провод остановятся при достижении фильтрующего диска. Надеть перчатки и убедиться, что отверстие направлено в сторону от лаборанта при вставке сверла или провода.

Ячейку следует открывать только, когда лаборант полностью уверен, что содержимое ячейки больше не находится под давлением.

28.5.11 Поднять или извлечь сборку ячейки. При желании ячейка может быть поднята в нагревательной рубашке, взявшись за сборку клапанов фильтрации или используя дополнительный инструмент для захвата ячейки. Приложить данный инструмент к ниппелю входного отверстия противодавления выше клапана фильтрации, где обычно присоединяется приемник противодавления. Закрепить его, используя замыкающий штифт стержня клапана. Ячейка может поддерживаться на основании для ячейки или поднята из нагревательного отверстия и положена на скамью при открытии.

28.5.12 Извлечь резьбовые заглушки, используя гаечный ключ. Может быть необходимо выявить на рывке, чтобы начать это. Вводная трудность - признак недостаточного смазывания, чрезмерное затягивание или недостаточная очистка. Может потребоваться стукнуть по ключу для начала отвинчивания. Трудности при открывании являются показателем недостаточной смазки, сильного затягивания или недостаточной очистки. Может потребоваться использование подходящего фиксирующего приспособления, такого как тиски с зажимными губками из мягкого металла, цепной ключ, ленточный ключ или аналогичное устройство, для фиксации ячейки во время отвинчивания.

28.5.13 Расположить ячейку фильтром вверх и отвинтить верхнюю крышку.

28.5.14 Извлечь фильтрующий диск. Использовать маленький нож, маленькую отвертку или подобные инструменты с тонким лезвием для поднятия края диска вверх, затем извлечь диск и фильтрационную корку. При необходимости, осторожно промыть фильтрационную корку пресной водой, или базовым маслом, если проба на нефтяной основе, затем измерить и записать ее толщину. Записать примечания касательно состава и текстуры фильтрационной корки.

28.5.15 Перелить оставшуюся жидкость из ячейки. Промыть внутреннюю часть ячейки пресной водой или подходящим растворителем, если проба на нефтяной основе. Обычно не является необходимым извлечение плавающего поршня и заглушки в основании ячейки, если последнее испытание не проводилось при температуре 150 °C (300 °F) или более.

Когда испытания проводятся при температурах свыше 150 °C (300 °F), следует заменять уплотнительные кольца.

28.5.16 Выполнить следующую процедуру для замены уплотнительных колец на плавающем поршне и заглушке в основании ячейки.

a) Извлечь заглушку в основании ячейки согласно процедуре, приведенной в 28.5.12 и 28.5.13, за исключением того, что положение ячейки перевернуто и используется двухштырьковый гаечный ключ.

b) Извлечь плавающий поршень. Завинтить Т-образный ключ в плавающий поршень и надавить или потянуть для скольжения поршня из любого конца ячейки. Следует отметить, что плавающий поршень может быть извлечен через верхний край без удаления заглушки в основании ячейки. Извлечь и избавиться от всех уплотнительных колец на поршне и заглушке.

c) Очистить части для повторного использования.

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

Мгновенная водоотдача (см. 3.6) 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.

28.6.3 Расчет

Вычислить объем испытания на проницаемость, мгновенную водоотдачу, статическую скорость фильтрации по Формулам (36), (37) и (38), соответственно.

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

[2] API RP 131, Recommended Practice for Laboratory Testing of Drilling Fluids (Рекомендуемая практика для лабораторных испытаний буровых растворов)

[3] API RP 13K, Recommended Practice for Chemical Analysis of Barite (Рекомендуемая практика для химического анализа барита)

[4] BINGHAM и JACKSON, Bureau of Standards Bulletin (Вестник Бюро стандартов), 14, стр. 75, 1918

[5] BINGHAM, Fluidity and Plasticity (Текучесть и пластичность), McGraw Hill, New York, 1992, стр. 340

[6] ASTM D 422, Standard Test Method for Particle (Стандартный метод испытаний для гранулометрического анализа почв).