Растворы буровые
жүктеу/скачать 1.27 Mb.
|
|
Проект Изображение Государственного Герба Республики Казахстан Государственный стандарт Республики Казахстан Промышленность нефтяная и газовая РАСТВОРЫ БУРОВЫЕ Лабораторные испытания ISO 10416:2008 Petroleum and natural gas industries – Drilling fluids – Laboratory testing (IDT) СТ РК ISO 10416 Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его утверждения Комитет технического регулирования и метрологии Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан Астана Предисловие 1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Информационно-аналитический центр нефти и газа» ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации № 58 «Нефть, газ, продукты их переработки, материалы, оборудование и сооружения для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности» 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Председателя Комитета технического регулирования и метрологии Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан от « » 20 года № 3 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 10416:2008 Petroleum and natural gas industries – Drilling fluids – Laboratory testing (Промышленность нефтяная и газовая. Растворы буровые. Лабораторные испытания). Международный стандарт ISO 10416:2008 разработан международным Техническим комитетом ISO/ТC 67 «Материалы, оборудование и морские сооружения для нефтяной и газовой промышленности», Подкомитетом SC 3 «Буровые растворы и растворы для закачивания и цементирования скважин» Сведения о соответствии государственных (межгосударственных) стандартов ссылочным международным стандартам, приведены в дополнительном Приложении Д.А. Перевод с английского языка (en). Степень соответствия – идентичная (IDT).
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Комитета технического регулирования и метрологии Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан Содержание
Введение Настоящий стандарт, устанавливающий методы испытаний материалов для буровых растворов, разработан на основе ISO 10416:2002. Настоящий стандарт разработан ввиду более требовательных методов испытаний. Испытания по настоящему стандарту разработаны в течение нескольких лет группой промышленных экспертов и были идентифицированы как воспроизводимые и точные. Испытания предназначаются для выполнения на оборудовании с лабораторной настройкой, но могут также применяться в полевых испытаниях с более жесткими условиями и оборудованием, чем обычно встречаются в наборе полевых испытаний буровых растворов. Данные испытания разработаны для оценки определенных параметров буровых растворов. Данные свойства не обязательно используются для поддержания бурового раствора для полевого применения. Испытания, обеспечивающие большую точность или различные свойства и отличные от испытания по настоящему стандарту, приведены в стандартах по полевым испытаниям ISO 10414-1 и ISO 10414-2. Пользователям настоящего стандарта следует знать, что подробные или отличающиеся требования могут быть необходимы для отдельных применений. Настоящий стандарт не запрещает изготовителю предлагать, или покупателю принимать альтернативное оборудование или конструкторские решения для отдельного применения. В частности это может быть применимо, если предлагается новаторская или разрабатываемая технология. Если предлагается альтернатива, изготовитель должен обозначить любые отличия от настоящего стандарта и обеспечить дополнительную информацию. Как и в любой другой лабораторной процедуре, требующей использование потенциально опасных химикатов и оборудования, ожидается, что пользователь прошел надлежащую подготовку и обладает необходимыми знаниями в пользовании и избавлении от данных потенциально опасных материалов. Пользователь несет ответственность за соблюдение всех соответствующих местных, региональных и национальных требований для рабочих, местных регламентов здоровья, безопасности и окружающей среды. Настоящий стандарт содержит сноски, предоставляющие примеры оборудования, реактивов и иногда поставщика (ов) доступных для торговли материалов. Данная информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта. Эквивалентные продукты могут использоваться, если доказано, что их применение приводит к аналогичным результатам.
Настоящий стандарт не предоставляет подробное руководство по процедурам контроля буровых растворов. Рекомендации по перемешиванию и испытательной температуре приведены вследствие сильного влияния перемешивания и температуры на свойства бурового раствора. 2 Нормативные ссылки Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные нормативные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание. Для недатированных ссылок применяют самое последнее издание ссылочного документа: СТ РК 1.9-2007 Государственная система технического регулирования Республики Казахстан. Порядок применения международных, региональных и национальных стандартов иностранных государств, других нормативных документов по стандартизации в Республике Казахстан. ISO 91-1:1992* Petroleum measurement tables - Part 1: Tables based on reference temperatures of 15 degrees C and 60 degrees F (Таблицы измерений параметров нефти.
ISO 2719* Determination of flash point – Pensky - Martens closed cup method (Определение температуры вспышки. Метод с применением прибора Пенски-Мартенса с закрытым тиглем). ISO 2977:1997* Petroleum products and hydrocarbon solvents - Determination of aniline point and mixed aniline point (Нефтепродукты и углеводородные растворители. Определение анилиновой точки и анилиновой точки смеси). ISO 3007* Petroleum products and crude petroleum - Determination of vapour pressure - Reid method (Нефть сырая и нефтепродукты. Определение упругости паров. Метод Рейда). ISO 3016* Petroleum products - Determination of pour point (Нефтепродукты. Определение температуры потери текучести). ISO 3104* Petroleum products - Transparent and opaque liquids - Determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity (Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости). Проект, редакция 1 ISO 3405:2000* Petroleum products - Determination of distillation characteristics at atmospheric pressure (Нефтепродукты. Определение фракционного состава при атмосферном давлении) ISO 3675* Crude petroleum and liquid petroleum products - Laboratory determination of density - Hydrometer method (Нефть сырая и жидкие нефтепродукты. Лабораторное определение плотности. Метод с использованием ареометра). ISO 3696:1987* Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытаний). ISO 3839* Petroleum products - Determination of bromine number of distillates and aliphatic olefins - Electrometric method (Нефтепродукты. Определение бромного числа для дистиллятов и алифатических олефинов. Электрометрический метод). ISO 10414-1:2008* Petroleum and natural gas industries - Field testing of drilling fluids - Part 1: Water-based fluids (Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов. Часть 1. Растворы на водной основе). ISO 10414-2* Petroleum and natural gas industries - Field testing of drilling fluids - Part 2: Oil-based fluids (Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов. Часть 2. Растворы на углеводородной основе). ISO 13500* Petroleum and natural gas industries - Drilling fluid materials - Specifications and tests (Промышленность нефтяная и газовая. Материалы для приготовления буровых растворов. Технические требования и испытания). ASTM D 1141* Standard Practice for the Preparation of Substitute Ocean Water (Стандартный метод приготовления заменителя морской воды). ASTM D 4052* Standard Test Method for Density and Relative Density of Liquids by Digital Density Meter (Стандартный метод испытания для определения плотности и относительной плотности жидкости с помощью цифрового измерителя плотности). ASTM D 5186* Standard Test Method for Determination of Aromatic Content and Polynuclear Aromatic Content of Diesel Fuels and Aviation Turbine Fuels by Supercritical Fluid Chromatography (Определение ароматических углеводородов в дизельных топливах методом хроматографии со сверхкритической подвижной фазой). ASTM E 100* Standard Specification for ASTM Hydrometers (Стандартные спецификации для ареометров ASTM). IP 391* Petroleum products – Determination of aromatic hydrocarbon types in middle distillates – High performance liquid chromatography method with refractive index detection (Нефтепродукты. Определение ароматических углеводородов в средних дистиллятах. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с обнаружением показателя преломления).
____________ * Применяется в соответствии с СТ РК 1.9
ПРИМЕЧАНИЕ 2 См. Раздел 15. 3.3 Дарси k (darcy k) Проницаемость пористой среды, в которой один дарси является потоком однофазной жидкости с вязкостью 1 сП, полностью заполняющей пустоты пористой среды, текущим через пористую среду при условиях вязкого течения при скорости 1 см3/с через площадь поперечного сечения 1 см2 под действием давления или эквивалентного градиента гидравлического давления 1 атм/см. ПРИМЕЧАНИЕ 1 сП = 1 мПа·с. 3.4 Сторона осаждения (flash side) Сторона с углублением, содержащая остаток («осаждение») от измельчения. 3.5 Квартовать (quarter) Смешать и разделить на четыре пробы для обеспечения однородности проб. 3.6 Мгновенная водоотдача (spurt loss) Объем жидкости, проходящий через фильтрующую среду перед образованием фильтрационной корки. 3.7 Отбор пробы с помощью трубы (tube sampling) Метод отбора проб, включающий забор порошкообразной пробы из мешка или насыпи с помощью цилиндрического устройства, вставляемого в пробу, закрываемого и вытаскиваемого. 4 Обозначения и сокращения АА Атомно-абсорбционная спектроскопия ACS Американское химическое общество API Американский нефтяной институт ASTM Американское общество по испытанию материалов BB Шарикоподшипник
CAS - химическая реферативная служба, отдел ACS d - внутренний диаметр D - внешний диаметр DS – выбуренные твердые частицы
HTHP - высокотемпературный, с высоким давлением ICP - индуктивно сопряженная плазма IP - стандарт, разработанный Энергетическим Институтом (ранее Институт Нефти) ISA – устройство для регулировки ионной силы ISE – ион-селективный электрод LGS – твердые частицы малой плотности MBT – испытание метиленовой синью a - истирание, в миллиграммах в минуту G10s - студенистый осадок после 10 с G10min – студенистый осадок после 10 мин l – рабочая высота ареометра, в сантиметрах (см. Таблицу 2) mAs – масса мышьяка в обработанной пробе, в микрограммах mb - начальная масса лопасти, в миллиграммах mB – масса пробы коммерческого бентонита, в граммах mh – масса воды, требуемой для регулирования содержания твердых частиц, в граммах ml – заданная масса суспензии, в граммах md – масса высушенной пробы, в граммах mDS – масса пробы выбуренных твердых частиц, в граммах mf – конечная масса лопасти, в миллиграммах mHg – масса ртути в обработанной пробе, в граммах mo – масса первичной пробы, в граммах mr – масса остатка, в граммах ms – масса пробы, в граммах PAC-HV – высоковязкостная полианионная целлюлоза PAC-LV - низковязкостная полианионная целлюлоза PI - показатель качества Pdf - щелочность буровых растворов по фенолфталеину PPA – прибор для определения проницаемости PPT – испытание для определения проницаемости
PTFE - политетрафторэтилен t1 – время начального показания, в минутах t2 – время конечного показания, в минутах wAs – массовая доля мышьяка в пробе, в микрограммах на грамм wCd – массовая доля кадмия в пробе, в микрограммах на грамм wd – массовая доля пробы в суспензии, в процентах wh – влажность, в процентах массовой доли ws – массовая доля твердых частиц, в процентах wHg – массовая доля ртути в пробе, в микрограммах на грамм wf - часть материала более мелкого, чем сито, в процентах (массовая доля) wPb – массовая доля свинца в пробе, в микрограммах на грамм wr –масса, не прошедшая через сито (массовый остаток), выраженная как массовая доля в процентах t – время, в минутах V – объем раствора метиленовой сини, используемого при титровании, в миллилитрах Vc – объем фильтрата, собранный в интервале времени между 7,5 мин и 30 мин, в миллилитрах Vf - исправленный объем фильтрата, в миллилитрах Vo – объем раствора, в миллилитрах Vs – объем пробы, в миллилитрах VPPT – объем PPT, в миллилитрах V1 – мгновенная водоотдача, в миллилитрах V7,5 – объем фильтрата после 7,5 минут, в миллилитрах V30 - объем фильтрата после 30 минут, в миллилитрах νf - статический показатель фильтрации (скорость потока), в миллилитрах в минуту Yp - предел текучести, в паскалях ρ - плотность, в граммах на миллилитр ρCd - плотность кадмия в обработанной пробе, в микрограммах на миллилитр ρPb - плотность свинца в обработанной пробе, в микрограммах на миллилитр η - вязкость воды при испытательной температуре, в сантипуазах (сП) (см. Таблицу 1) ηA – кажущаяся вязкость ηP – пластическая вязкость, в сантипуазах η600 – показания вязкости при скорости вискозиметра 600 об/мин, в миллипаскаль-секундах. 5 Барит 5.1 Принцип Мелкие фракции представляют собой частицы от 2 мкм до 10 мкм эквивалентного сферического диаметра и считаются нежелательными в буровых растворах при высоких концентрациях. Методы ситового и седиментационного анализа для определения концентрации мелких фракций приведены в 5.2 – 5.6. 5.2 Реактивы и оборудование 5.2.1 Диспергирующий раствор Приготовить раствор 40 г гексаметафосфата натрия и 3,6 г карбоната натрия, растворенных в 1 л деионизированной или дистиллированной воде. Карбонат натрия используется для регулирования pH равного 9,0 или немного меньше. После первоначального регулирования pH проверять значение pH в день применения раствора. Когда pH становится ниже 8,0 слить раствор. 5.2.2 Сушильный шкаф, с регулируемой температурой до 105 °C ± 3 °C
5.4.2 Высушить до постоянной массы при температуре 105 °C ± 3 °C (220 °F ± 5 °F). 5.4.3 Охладить пробу во влагопоглотителе и взвесить. 5.4.4 Вычислить влажность, wh, выраженную в процентах (массовая доля), по Формуле (1):  , (1)
где mо - масса первичной пробы, г; md - масса высушенной пробы, г. 5.5 Ситовой анализ 5.5.1 Взвесить 10 г ± 0,01 г барита, отобранного согласно 5.3, поместить в емкость для перемешивания. Добавить 44 мл диспергирующего раствора. Перемешать пробу вручную и разбавить до объема 350 мл деионизированной водой. Перемешивать в мешалке в течение 5 мин. 5.5.2 Промыть пробу растворенным диспергирующим раствором на сите с размером ячейки 75 мкм. Продолжать промывку 400 мл разбавленного диспергирующего раствора с помощью промывной склянки. Затем промыть материал на сетке водопроводной водой через струйную форсунку при давлении 70 кПа (10 фунт/кв. дюйм) в течение 2 мин. Во время промывки опереть коленчатый изгиб форсунки на край сита и перемещать струю по поверхности сетки. После промывки водопроводной водой промыть пробу не менее двух раз деионизированной водой. Затем пересыпать остаток с сетки в тарированную посуду для выпаривания, удалив остаток с сетки с помощью деионизированной воды. 5.5.3 Высушить остаток в сушильном шкафу до постоянной массы, охладить во влагопоглотителе. Взвесить с точностью ± 0,01 г. 5.5.4 Повторить 5.5.1, 5.5.2 и 5.5.3, используя сита с размерами ячеек 45 мкм и
5.6.2 Перелить смесь в 1 л цилиндр для отстаивания и довести деионизированной водой до метки 1 л. Тщательно перемешать содержимое, постоянно изменяя положение цилиндра от вертикального до перевернутого положения и обратно в течение 60 с, удерживая резиновую пробку на вершине цилиндра. 5.6.3 Установить цилиндр на рабочей поверхности и без промедления запустить счетчик времени. Погрузить термометр в суспензию пробы. 5.6.4 Снять показания ареометра и термометра после 5 мин, 10 мин, 20 мин, 40 мин, 90 мин, 180 мин и 360 мин (данная процедура позволяет получить размеры частиц в диапазоне от менее 2 мкм до более 10 мкм). При снятии показаний ареометра осторожно погрузить ареометр за 25 с перед снятием показания на приблизительную глубину считывания. Как только показания сняты, осторожно извлечь ареометр. Промыть ареометр деионизированной или дистиллированной водой и высушить. 5.6.5 Вычислить массовую долю пробы в суспензии wd, выраженную в процентах, по Формуле (5) и диаметр частицы, D (эквивалентный сферический диаметр), выраженный в микрометрах, по Формуле (6) (см. последующие примеры листов данных и расчетов):  , (5)
где md - масса высушенной пробы, г; ρ - плотность пробы барита, г/мл (определенная в соответствии с ISO 13500, жүктеу/скачать 1.27 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
(2)
(3)
, (4)