Нефтяная и газовая промышленность материалы буровых растворов технические условия и испытания

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
	НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ	ГОСТ Р ______ (ИСО 13500:2008)

Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его утверждения

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Национальный институт нефти и газа» (ООО «НИНГ») и Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-производственным объединением «Химбурнефть» (ООО «НПО «Химбурнефть») на основе русской версии стандарта, указанного в п. 4 данного раздела.

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 23 «Нефтяная и газовая промышленность».

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от №

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 13500:2008 «Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для приготовления буровых растворов. Технические требования и испытания» (Petroleum and natural gas industries - Drilling fluid materials - Specifications and tests), включая изменения и техническую поправку: Amd.1:2010; Cor.1:2009 [1].

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта ISO 13500:2008 «Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для приготовления буровых растворов. Технические требования и испытания» (Petroleum and natural gas industries - Drilling fluid materials - Specifications and tests) для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в
ГОСТ Р 1.0–2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет.

© Стандартинформ, 2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...

1 Область применения.............................................................................................

2 Нормативные ссылки............................................................................................

3 Термины и определения........................................................................................

4 Обозначения и сокращения ……………………..................................................

5 Технические требования и испытания …………................................................

5.1 Барит…………………......................................................................................

5.2 Гематит..............................................................................................................

5.3 Глинопорошок..................................................................................................

5.4 Полимеры на основе эфиров целлюлозы………………………...…………

5.5 Реагенты на основе крахмала……………………………..…………………

5.6 Ксантановая смола……………...……………………………………………

5.7 Смазочные добавки………………...………………………………………...

Приложение А (рекомендуемое) Метод определения плотности по ISO

13500:2008 (R)..............................................

Приложение Б (рекомендуемое) Метод определения массовой доли водорастворимых солей, на примере кальция, по ГОСТ 4682-84 с изм. № 1-3......

Приложение В (рекомендуемое) Метод определения массовой доли фракции, диаметр частиц которого не превышает 6 мкм по ISO 13500:2008 (R)………..............

Приложение Г (справочное) Метод определения показателя статической фильтрации суспензии с использованием прибора ВМ-6…………….………................

Приложение Д (справочное) Определение коэффициента трения корки на КТК-2.........................................................

Библиография.............................................................................................................

Введение

Настоящий стандарт устанавливает минимальные требования эффективности, безопасности и единые методы контроля материалов, применяемых в буровых растворах.

Настоящий стандарт содержит общие технические требования, методы их контроля, методы испытаний, правила приемки, требования безопасности, требования к упаковке, маркировке, транспортированию и хранению.

Испытания материалов буровых растворов, предназначенных для применения при строительстве скважин, проводят с целью подтверждения их соответствия техническим требованиям настоящего стандарта.

Настоящий стандарт может быть использован для проведения входного контроля показателей качества, в целях подтверждения заявленных производителем характеристик.

Как для любой другой лабораторной процедуры, связанной с использованием потенциально опасных химических веществ, предполагается, что пользователь обладает соответствующими знаниями, прошел подготовку по использованию и утилизации данных химических реагентов. Пользователь несет ответственность за соблюдение всех применимых местных, региональных и государственных требований по охране здоровья и безопасности персонала, а также ответственность за соблюдение требований к защите окружающей среды.

Настоящий стандарт устанавливает технические требованиям к свойствам материалов буровых растворов и правила к применению методов лабораторных испытаний физико-химических и технологических характеристик компонентов буровых растворов для нефтяных и газовых скважин.

Положения стандарта обязательны для выполнения испытательными лаборатория­ми и организациями, связанными с испытанием и контролем качества применяемых компонентов буровых растворов при строительстве и ремонте скважин. Настоящий стандарт предназначен для применения изготовителями материалов буровых растворов.



Издание официальное

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные и национальные стандарты:

ГОСТ 1.0–92 Межгосударственная система стандартизации. Основные положения

ГОСТ 1.2–2009 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены

ГОСТ 8.010-2013 ГСИ. Методики выполнения измерений. Основные положения (Вступает в силу 01.03.2015)

ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы физических величин

ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.004-91 (с Изменением № 1) ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.005-88 (с Изменением № 1) ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007-76 (с Изменениями № 1, 2) ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.016-79 (с Изменением № 1) ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентрации вредных веществ

ГОСТ 12.4.009-83 (с Изменением № 1) ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 61-75 (с Изменениями № 1, 2, 3) Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 342-77 (с Изменением № 1) Реактивы. Натрий дифосфат 10-водный. Технические условия

ГОСТ 450-77 (с Изменениями № 1, 2, 3) Кальций хлористый технический. Технические условия

ГОСТ 857-95 Кислота соляная синтетическая техническая. Технические условия

ГОСТ 1770-74 (с Изменениями № 1-10) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3765-78 (с Изменением № 1) Реактивы. Аммоний молибденовокислый. Технические условия

ГОСТ 3885-73 (с Изменениями № 1, 2, 3, 4, 5) Реактивы и особо чистые вещества. Правила приемки, отбор проб, фасовка, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

ГОСТ 4108-72 (с Изменениями № 1, 2, 3) Барий хлорид 2-водный. Технические условия

ГОСТ 4165-78 (с Изменениями № 1, 2, 3) Реактивы. Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия

ГОСТ 4198-75 (с Изменениями № 1, 2, 3) Реактивы. Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия

ГОСТ 4201-79 (с Изменением № 1) Натрий углекислый кислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 (с Изменениями № 1, 2) Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4209-77 (с Изменениями № 1, 2, 3) Реактивы. Магний хлористый 6-водный. Технические условия

ГОСТ 4232-74 (с Изменениями № 1, 2) Реактивы. Калий йодистый. Технические условия

ГОСТ 4233-77 (с Изменениями № 1, 2) Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4328-77 (с Изменениями № 1, 2) Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4682-84 (с Изменениями № 1, 2, 3) Концентрат баритовый. Технические условия

ГОСТ 4919.1-77 (с Изменением № 1). Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления растворов индикаторов

ГОСТ 6613-86 (с Изменением № 1) Сетки проволочные тканные с квадратными ячейками. Технические условия

ГОСТ 6709-72 (с Изменениями № 1, 2) Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 7698-93 Крахмал. Правила приемки и методы анализа

ГОСТ 9147-80 (с Изменениями № 1, 2, 3) Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 10163-76 (с Изменением № 1) Реактивы. Крахмал растворимый. Технические условия

ГОСТ 12026-76 (с Изменениями № 1, 2, 3, 4) Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 13170-80 (с Изменениями № 1, 2) Руды и концентраты цветных металлов. Метод определения влаги

ГОСТ 14180-80 (с Изменениями № 1, 2) Руды и концентраты цветных металлов. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа и определения влаги

ГОСТ 14192-96 (с Изменениями № 1, 2, 3) Маркировка грузов

ГОСТ 14870-77 (с Изменениями № 1, 2) Продукты химические. Методы определения воды

ГОСТ 14919-83 (с Изменениями № 1-7) Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия

ГОСТ 15846-2002 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

ГОСТ 16504-81 (с Изменением № 1) Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 16932-93 Целлюлоза. Определение содержания сухого вещества

ГОСТ 19652-89 (с Изменением № 1) Спирты синтетические первичные жирные фракции С(7)-С(9). Технические условия

ГОСТ 20287-91 Нефтепродукты. Методы определения температур текучести и застывания

ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия

ГОСТ 24598-81 (с Изменением № 1) Руды и концентраты цветных металлов. Ситовый и седиментационный методы определения гранулометрического состава

ГОСТ 25336-82 (с Изменениями № 1-4) Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25795-83 (с Изменением № 1) Сырье глинистое в производстве глинопорошков для буровых растворов. Технические условия

ГОСТ 25796.0-83 (с Изменением № 1) Сырье глинистое в производстве глинопорошков для буровых растворов. Общие требования к методам испытаний

ГОСТ 25796.1-83 (с Изменением № 1) Сырье глинистое в производстве глинопорошков для буровых растворов. Метод определения выхода глинистого раствора

ГОСТ 25796.2-83 Сырье глинистое в производстве глинопорошков для буровых растворов. Метод определения свойств суспензии

ГОСТ 25796.3-83 (с Изменением № 1) Сырье глинистое в производстве глинопорошков для буровых растворов. Метод определения массовой доли песчаной фракции

ГОСТ 27025-86 (с Изменением № 1) Реактивы. Общие указания по проведению испытаний.

ГОСТ 27068-86 Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия

ГОСТ 29251-91 Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29289-92 Продукты лесохимические. Правила приемки, отбор проб

ГОСТ 30240.4-95 Концентрат баритовый. Метод определения водорастворимых солей и водорастворимого кальция

ГОСТ 30240.5-95 Концентрат баритовый. Метод определения плотности

ГОСТ 30240.6-95 Концентрат баритовый. Метод определения массовой доли фракции 6 мкм

ГОСТ 30240.7-95 Концентрат баритовый. Метод определения рН водной вытяжки

ГОСТ Р 1.0-2012 (с Изменением № 1) Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения

ГОСТ Р 1.12-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения

ГОСТ Р 1.5-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 1.7-2008 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила оформления и обозначения при разработке на основе применения международных стандартов

ГОСТ Р 8.568-97 (с Изменением № 1) ГСИ. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р 51293-99 Идентификация продукции. Общие положения

ГОСТ Р 52108-2003 (с Изменением № 1) Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения

ГОСТ Р 55064-2012 Натр едкий технический. Технические условия

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.7 волюметр: Прибор для определения объёма материала, объём которого не может быть определён погружением его в воду и измерением вытесненного объёма воды.

3.8 вискозиметр ротационный: Прибор, основанный на измерении крутящего момента, передаваемого анализируемой жидкостью чувствительному элементу, являющегося функцией ее вязкости.

3.9 палыгорскит или аттапульгит: Солестойкие глинопорошки, состоящие из глиноземистых материалов и применяемые в качестве структурообразующего компонента сильно минерализованных буровых растворов.

3.10 показатель статической фильтрации: Величина, косвенно характеризующая способность бурового раствора отфильтровываться через стенки ствола скважины.

3.11 статическое напряжение сдвига: Минимальное касательное напряжение сдвига, при котором начинается разрушение структуры в покоящемся буровом растворе.

В настоящем стандарте используются следующие обозначения и сокращения:

ПДНС - Предельное динамическое напряжение сдвига, дПа

КМЦ - Карбоксиметилцеллюлоза

ПАЦ - Полианионная целлюлоза

ОЭЦ - Оксиэтилцеллюлоза

ГЭЦ - Гидроксиэтилцеллюлоза

КМОЭЦ - Карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза

API - Американский нефтяной институт

ASTM - Американское общество по испытаниям и материалам

EDTA - Этилендиаминтетраацетатная кислота

ISO - Международная организация по стандартизации, ИСО

Ф₁ - показатель статической фильтрации за 7,5 мин, см³

К - коэффициент пересчета для фильтров с диаметром не равным 75 мм

Ф₂ - показатель статической фильтрации при градиенте дав­ления, отличном от градиента дав­ления на ВМ-6, см³

П - массовая доля песчаной фракции, %

b - отношение предельного динамического напряжения сдвига к пластической вязкости

D₁ - эквивалентный диаметр частиц, незначительно отличающийся от 6 мкм в большую сторону

D₂ - эквивалентный диаметр частиц, незначительно отличающийся от 6 мкм в меньшую сторону

D_e - эквивалентный сферический диаметр, мкм

K_S - константа образца

L - эффективная глубина (ареометра), см

Mc - наклон кривой поправок ареометра

m - масса образца, выражаемая в граммах

m_х - масса остатка, выражаемая в граммах

R - показание ареометра

R₆₀₀ - показание шкалы вискозиметра при 600 об/мин

R₃₀₀ - показание шкалы вискозиметра при 300 об/мин

t - время, мин

Т - титр раствора трилона Б по кальцию, г/см³

V - объем, мл

V_c - объем фильтрата, мл, собранного в промежутке времени между 7,5 мин и 30 мин

V₁ - начальный объем, мл
V₂ - конечный объем, мл

V₃ - объем использованного EDTA, мл

V₄ - объем использованного фильтрата, мл

W - массовая доля влаги, %

w₁ - массовая доля остатка частиц, диаметр которых превышает 75 мкм, %

w₂ - кумулятивная процентная доля частиц, диаметр которых незначительно

отличается от 6 мкм в большую сторону

θ - температура суспензии, С⁰

η - вязкость воды, мПа·с

η_р - пластическая вязкость (PV), мПа·с

η_γ - предельное динамическое напряжение сдвига (ПДНС, YP), фунты на 100 футов² (коэф.пересчета 4,788 в дПа)

γ - степень замещения по карбоксильным группам

Настоящий стандарт распространяется на марочный барит для буровых растворов. Барит производится из промышленных руд, содержащих сульфат бария, используется в нефтегазодобывающей и геологоразведоч­ной отраслях промышленности для приготовления утяжелителя или в качестве утяжелителя буровых растворов.

Барит может производиться из отдельной руды или смеси руд и может быть продуктом, полученным прямой добычей, или обработанным методами обогащения, например, промыванием, обогащением на концентрационных столах или флотацией.

Он может содержать побочные минералы, не являющиеся минералом сульфата бария (BaSO₄). Из-за минеральных примесей промышленный барит может иметь разный цвет, а именно, белый, серый и красный или коричневый. Обычными побочными минералами являются силикаты, например, кварц и кремнистый сланец, соединения карбонатов, такие как сидерит и доломит, а также окислы металлов и сульфидные соединения.

Баритовые утяжелители применяются для приготовления утяжеленных буровых растворов при строительстве эксплуатационных и разведочных скважин с коэффициентом аномальности пластового давления от 1,30 до 1,95.

5.1.2 Содержание технических требований

Барит, применяемый для буровых растворов должен соответствовать следующим техническим требованиям настоящего стандарта из таблицы 1.

Таблица 1— Технические требования к бариту