RUS_ISO_10414_1_2001 Растворы на водной основе. Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов. Часть Растворы на водной основе
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов. Часть 1. Растворы на водной основе Petroleum and natural gas industries – Field testing of drilling fluids - Part 1: Water-based fluids Ссылочный номер ISO 10414-1:2001 (R) © ISO 2001 МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 10414-1 Первое издание 2001-03-15 ЗАРЕГИСТРИРОВАНО Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии ФГУП “СТАНДАРТИНФОРМ” Номер регистрации: 2478/ISO Дата регистрации: 31.08.2006 ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются ii Отказ от ответственности при работе в PDF Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении. Adobe – торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated. Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный секретариат по адресу, приведенному ниже. © ISO 2001 Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране заявителя. ISO copyright office Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyright @ iso.org Web www.iso.org ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются iii Содержание Стр. Предисловие.………………………………………………………………………………………. iv Введение…….………………………………………………………………………………………. v 1 Область применения……………………………………………………………………… 1 2 Термины и определения…………………...….………………………………………….. 2 3 Аббревиатуры терминов……………………….. …………………..……………………. 2 4 Плотность буровых жидкостей (буровых растворов)...………………………………. 2 5 Альтернативный метод определения плотности буровых жидкостей...…………… 5 6 Вязкость и предельное статическое напряжение сдвига…………………………….. 6 7 Фильтрация……………………………..…………………………………………………. 10 8 Содержание воды, нефти и твердых веществ.…………………….…………………… 15 9 Содержание песка……………………………………………...…………………………. 20 10 Показатель метиленового синего…….…………………………………………………. 21 11 pH……………………………………………………………………………………………. 25 12 Щелочность и содержание извести……………………………………………………… 29 13 Содержание ионов хлоридов..…………………………………………………………… 32 14 Полная жесткость по кальцию………………………………………………………….. 34 Приложение А (информативное) Химический анализ буровых жидкостей на водной основе……………………………………………………………………………………………….. 37 Приложение B (информативное) Измерение прочности на сдвиг с помощью трубки широметра………………………………………………………………………………………….. 56 Приложение C (информативное) Сопротивление……………………………………………… 58 Приложение D (информативное) Удаление воздуха или газа перед испытаниями……….. 60 Приложение E (информативное) Кольцевой образец для испытания коррозии бурильной трубы………………………………………………………………………………….. 61 Приложение F (информативное) Отбор оборазцов, контроль и отбраковка………………. 65 Приложение G (информативное) Отбор образцов на месте буровой установки…………... 67 Приложение H (информативное) Калибровка и верификация стеклянной посуды, термометров, вискозиметров, ретортной посуды и весов для бурильной жидкости…… 70 Библиография……………………………………………………………………………………… 76 ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются iv Предисловие Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные и неправительственные, имеющие связи с ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC). Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ISO/IEC, часть 3. Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на голосование. Для опубликования их в качестве международного стандарта требуется одобрение не менее 75% комитетов-членов, принимающих участие в голосовании. Необходимо учитывать возможность, что некоторые элементы настоящего документа могут быть объектом патентных прав. ISO не несет ответственность за определение каких-либо или всех таких патентных прав. Международный стандарт ISO 10414-1 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 67, Материалы, оборудование и береговые структуры для нефтяной и газовой промышленности, Подкомитетом SC 3, Буровые жидкости и жидкости для вскрытия пласта. Стандарт ISO 10414-1 состоит из следующих частей, под общим названием Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов.. - Часть 1. Растворы на водной основе - Часть 2. Буровые жидкости на углеводородной основе Приложения A – H настоящей части ISO 10414 предназначены только для информации. ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются v Введение Данная часть ISO 10414 основана на стандарте API RP 13В-1, второе издание, сентябрь 1997 [2]. Что касается лабораторных методик, требующих использования потенциально опасных химических веществ, то ожидается, что пользователь имеет достаточные знания и уровень подготовки в области применения и утилизации таких веществ. Пользователь несет ответственность за соблюдение всех применяемых местных, региональных и национальных требований безопасности труда и охраны окружающей среды. В данной части ISO 10414 приводятся для информации в квадратных скобках, где это целесообразно, единицы измерения США. МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются 1 Промышленность нефтяная и газовая. Полевые испытания буровых растворов. Часть 1. Растворы на водной основе 1 Область применения Данная часть ISO 10414 содержит стандартные методики определения указанных ниже характеристик буровых жидкостей на водной основе: a) плотности буровой жидкости (веса бурового раствора); b) вязкости и предельного статического напряжения сдвига; c) фильтрации; d) содержания воды, нефти и твердых веществ; e) содержания песка; f) величины метиленового синего; g) рН; h) щелочности и содержания извести; i) содержания солей соляной кислоты; j) полной жескости по кальцию. Приложения A, B, C и E включают дополнительные методы испытаний, которые могут быть использованы для следующих целей k) химического анализа на кальций, магний, сульфат кальция, сульфиды, карбонаты, калий; l) определения прочности на сдвиг; m) определения сопротивления; n) контроля коррозии бурильных труб. Приложения D, F, G и H описывают методики, которые могут быть использованы для o) удаления воздуха; p) отбора образцов, их контроля и отбраковки; q) отбора образцов на месте буровой установки; ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются 2 r) калибровки и верификации стеклянной посуды, термометров, вискозиметров, набора ретортной посуды и весов для буровой жидкости. 2 Термины и определения Для целей данной части ISO 10414 применяются следующие термины и определения. 2.1 реактивы, соответствующие требованиям ASC химические реактивы, соответствующие по степени чистоты стандартам Американского химического общества (ASC). 3 Аббревиатуры терминов ASC Американское химическое общество AISI Американский институт железа и стали CAS Кемикал абстракт сервис EDTA этилендиаминтетраацетик кислота HT/HP высокая температура, высокое давление meq Миллиэквивалент OCMA Ассоциация производителей химических веществ для нефтедобычи PTFE Политетрафторэтилен QAS четвертичная аммониевая соль STPB тетрафенилборат натрия TC Содержать TD Поставлять 4 Плотность буровых жидкостей (буровых растворов) 4.1 Основные принципы Данная методика испытаний представляет собой метод определения массы заданного объема жидкости (= плотность). Плотность буровой жидкости выражается в граммах на кубический сантиметр, или в килограммах на кубический метр. 4.2 Аппаратура 4.2.1 Любой прибор для измерения плотности с точностью до 0,01 г/см 3 или 10 кг/м 3 ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются 3 Весы для бурового раствора представляют собой прибор, обычно применяемый для определения плотности буровой жидкости. Весы для бурового раствора сконструированы таким образом, что чашка для заполнения буровой жидкостью на одном конце коромысла весов уравновешивается фиксированным противовесом на другом конце, расположенным на свободно двигающемся по градуированной шкале ползуне. Для точного уравновешивания весов на коромысле установлен пузырьковый уровень. При необходимости могут быть использованы приспособления, позволяющие расширять диапазон весов. Должна достаточно часто производиться калибровка прибора пресной водой. Показания для пресной воды должны быть 1,00 г/см 3 или 1000 кг/м 3 при температуре 21 °С (70°F). Если это не выполняется, производят регулировку с помощью винта, или помещения некоторого количества свинцовой дроби в углубление на конце градуированного плеча коромысла. 4.2.2 Термометр, на диапазон от 0 °С до 105°С (от 32°F до 220°F). 4.3 Методика 4.3.1 Основание прибора должно быть установлено на плоской, ровной поверхности. 4.3.2 Измеряют и регистрируют температуру буровой жидкости. 4.3.3 Заполняют испытываемой буровой жидкостью чистую и сухую чашку; помещают на заполненную буровой жидкостью чашку крышку и поворачивают ее до плотной установки. Позволяют некоторому количеству буровой жидкости вытечь из отверстия в крышке в целях удаления захваченного воздуха или газа (см. приложение D по вопросу удаления воздуха или газа). 4.3.4 Закрепляют крышку прочно на чашке для буровой жидкости (при закрытом отверстии крышки), промывают или протирают наружную сторону чашки до сухого и чистого состояния. 4.3.5 Устанавливают коромысло на опору основания и уравновешивают его путем перемещения ползуна вдоль градуированной шкалы. Уравновешивание считается достигнутым, когда пузырек находится на центральной линии. 4.3.6 Считывают показание плотности буровой жидкости на крае ползуна, ближайшем к чашке для буровой жидкости. Вводят необходимую поправку при использовании расширителя диапазона. 4.4 Расчет 4.4.1 Включают в отчет значения плотности буровой жидкости с точностью до 0,01 г/см 3 или 10 кг/м 3 4.4.2 Для преобразования показаний к другим единицам измерения используют следующее ρ = 1000 × г/см 3 (1) ρ = 16 × фунт/фут 3 (2) ρ = 119,8 × фунт/галлон США (3) где ρ - плотность, выраженная в килограммах на кубический метр. ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются 4 DFG = 9,81 × г/см 3 (4) DFG = 0,0226 × psi (фунт/дюйм 2 )/1000 футов (5) где DFG градиент давления буровой жидкости, выраженный в килопаскалях на метр. Перечень преобразований плотности приводится в таблице 1. Таблица 1. Преобразования плотности Грамм на кубический сантиметр а г/см 3 Килограмм на кубический метр кг/м 3 Фунт на галлон США (фунт/гал США) Фунт на кубический фут (фунт/фут 3 ) 0,70 700 5,8 43,6 0,80 800 6,7 49,8 0,90 900 7,5 56,1 1,00 1 000 8,345 b 62,3 1,10 1 100 9,2 68,5 1,20 1 200 10,0 74,8 1,30 1 300 10,9 81,0 1,40 1 400 11,7 87,2 1,50 1 500 12,5 93,5 1,60 1 600 13,4 99,7 1,70 1 700 14,2 105,9 1,80 1 800 15,0 112,1 1,90 1 900 15,9 118,4 2,00 2000 16,7 124,6 2,10 2 100 17,5 130,8 2,20 2200 18,4 137,1 2,30 2300 19,2 143,3 2,40 2400 20,0 149,5 2,50 2500 20,9 155,8 2,60 2600 21,7 162,0 2,70 2700 22,5 168,2 2,80 2800 23,4 174,4 2,90 2900 24,2 180,7 a Такая же величина как относительная плотность. b Точный коэффициент преобразования. ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются 5 5 Альтернативный метод определения плотности буровых жидкостей 5.1 Основные принципы Плотность буровой жидкости, содержащей захваченный воздух или газ, может быть определена более точно с помощью весов для бурового раствора под давлением. Весы для бурового раствора под давлением аналогичны по принципу работы обычным весам для бурового раствора, при том отличии, что глинистый раствор может быть помещен в чашку для образцов фиксированного объема под давлением. Цель создания в образце давления состоит в минимизации влияния захваченного воздуха или газа на измерения плотности глинистого раствора. При создании давления в чашке для образца захваченные воздух или газ уменьшают свой объем до пренебрежимо малой величины, позволяя выполнить измерения плотности при условиях, более близких к существующим в скважине. 5.2 Аппаратура 5.2.1 Любой прибор для измерения плотности с точностью до 0,01 г/см 3 или 10 кг/м 3 Весы для бурового раствора под давлением представляют собой прибор, обычно используемый для определения плотности буровой жидкости. Весы для бурового раствора под давлением сконструированы таким образом, чтобы чашка для буровой жидкости с навинчивающейся крышкой на одном конце коромысла уравновешивалась фиксированным противовесом на другом конце, расположенном на свободно двигающемся по градуированной шкале ползуне. Для точного уравновешивания на коромысле установлен уровень с пузырьком. Должна достаточно часто производиться калибровка прибора пресной водой. Показания для пресной воды должны быть 1,00 г/см 3 или 1000 кг/м 3 при температуре 21 °С (70°F). Если это не выполняется, производят регулировку с помощью винта, или помещения некоторого количества свинцовой дроби в углубление на конце градуированного плеча коромысла. 5.2.2 Термометр, на диапазон от 0 °С до 105°С (от 32°F до 220°F). 5.3 Методика 5.3.1 Измеряют и регистрируют температуру буровой жидкости. 5.3.2 Заполняют чашку для образца до уровня немного ниже верхнего края чашки (приблизительно на 6 мм). 5.3.3 Устанавливают крышку на чашку при закрепленном контрольном клапане в нижнем (открытом) положении. Толкают крышку вниз на входное отверстие чашки до начала контакта между наружным краем крышки и верхним краем чашки. Все излишнее количество глинистого раствора будет слито через контрольный клапан. После того, как крышка помещена на чашку, переключают контрольный клапан в закрытое положение, промывают чашку и резьбу водой и навинчивают крышку на чашку. 5.3.4 Плунжер для создания давления действует аналогично шприцу. Заполняют плунжер путем погружения его конца в глинистый раствор при полностью вдвинутом внутрь положении стержня поршня и последующего выдвижения стержня поршня наружу. Объем в плунжере должен быть ISO 10414-1:2001(R) © ISO 2001 – Все права сохраняются 6 вытолкнут под действием плунжера и снова заполнен свежим образцом глинистого раствора для гарантирования, что этот объем плунжера не разбавлен жидкостью, оставшейся после последней очистки механизма плунжера. 5.3.5 Толкают переднюю часть плунжера в сопряженную поверхность кольцевого уплотнителя клапана крышки. Повышают давление в чашке для образца путем приложения усилия вниз к корпусу цилиндра с целью поддержания контрольного клапана в нижнем (открытом) положении, и в то же время двигая стержень поршня внутрь. На стержне поршня должно поддерживаться усилие приблизительно 225 Н (50 фунтов) или больше. 5.3.6 Запорный клапан на крышке приводится в действие давлением; когда внутри чашки повышается давление, запорный клапан проталкивается в верхнее закрытое положение. Для закрытия клапана постепенно ослабляют усилие на корпусе цилиндра, поддерживая давление на стержне поршня. После закрытия запорного клапана снижают давление на стержне поршня перед отсоединением плунжера. |