Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

99 страниц

669.00 ₽

Купить ГОСТ 33696-2015 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Устанавливает методы лабораторных испытаний материалов для буровых растворов, физико - химических и технологических характеристик буровых растворов как базовых, так и составных жидкостей.

Стандарт не предоставляет подробное руководство по процедурам контроля буровых растворов. Рекомендации по перемешиванию и испытательной температуре приведены из-за их значительного влияния на свойства буровых растворов.

  Скачать PDF

Идентичен ISO 10416:2008

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Обозначения и сокращения

5 Барит

6 Характеристики барита

7 Абразивная способность утяжеляющих материалов

8 Ртуть в барите для буровых растворов

9 Кадмий и свинец в барите для буровых растворов

10 Мышьяк в барите для буровых растворов

11 Тампонирующие материалы для восстановления циркуляции

12 Реактивы для контроля фильтрации

13 Испытание метиленовой синью для выбуренных твердых частиц и товарного бентонита

14 Испытание дефлокуляции для понизителя вязкости

15 Испытания базовых масел, используемых в буровых растворах

16 Содержание ионов калия. Метод ион-селективного электрода

17 Содержание ионов кальция. Метод ион-селективного электрода

18 Содержание ионов натрия. Метод ион-селективного электрода

19 Плотность твердых частиц. Стереопикнометрический метод

20 Плотность твердых частиц. Метод воздушного пикнометра сравнения

21 Выдерживание буровых растворов на водной основе

22 Выдерживание буровых растворов на нефтяной основе

23 Испытание на отделяемость частиц сланца при горячем вращении

24 Материалы для приготовления буровых растворов. Высоковязкая полианионная целлюлоза (ПАЦ-В) (обычная)

25 Материалы для приготовления буровых растворов. Низковязкая полианионная целлюлоза (ПАЦ-Н)

26 Приготовление и оценка инвертно-эмульсионных буровых растворов

27 Испытание буровых растворов на фильтрацию при высокой температуре/высоком давлении с помощью прибора для определения проницаемости и ячеек с заглушками, закрепляемыми стопорными винтами

28 Испытание буровых растворов на фильтрацию при высокой температуре/высоком давлении с помощью прибора для определения проницаемости и ячеек с резьбовыми заглушками

Приложение ДА (справочное) Перечень технических отклонений

Приложение ДБ (справочное) Сравнение структуры международного стандарта со структурой межгосударственного стандарта

Библиография

Показать даты введения Admin

Нормативные ссылки

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ


ГОСТ

33696—

2015

(ISO

10416:2008)


РАСТВОРЫ БУРОВЫЕ Лабораторные испытания


(ISO 10416:2008, MOD)


Москва

Стандартинформ

2016


Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Энергосертпродукт» (ООО «Энергосертпродукт») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 ноября 2015 г. №82-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ISO 3166) 004—97

Код страны по МК (ISO 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 июля 2016 г. № 808-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33696-2015 (ISO 10416:2008) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2017 г.

5    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ISO 10416:2008 Petroleum and natural gas industries — Drilling fluids — Laboratory testing (Нефтяная и газовая промышленность. Растворы буровые. Лабораторные испытания) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом, путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях этого текста. Разъяснения приведены в дополнительном приложении ДА. Изменения введены с целью согласования данного стандарта с уже действующими нормативными документами.

Настоящий стандарт модифицирован по отношению к указанному международному стандарту путем изменения структуры. Сравнение структуры международного стандарта со структурой настоящего стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ.

Международный стандарт разработан международным Техническим комитетом ISO/TC 67 «Материалы, оборудование и морские сооружения для нефтяной и газовой промышленности», Подкомитетом SC 3 «Буровые растворы и растворы для закачивания и цементирования скважин».

Перевод с английского языка (ел).

Степень соответствия — модифицированная (MOD)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5.6.3    Устанавливают цилиндр на рабочей поверхности и без промедления запускают счетчик времени. Погружают термометр в суспензию пробы.

5.6.4    Снимают показания ареометра и термометра после 5, 10, 20, 40, 90, 180 и 360 мин. (данная процедура позволяет получить размеры частиц в диапазоне от менее 2 мкм до более 10 мкм).

При снятии показаний ареометра осторожно погружают ареометр за 25 с перед снятием показания на приблизительную глубину считывания. Как только показания сняты, осторожно извлекают ареометр. Промывают ареометр деионизированной или дистиллированной водой и высушивают.

100 ООО/?

™Ар-'О

(5)

5.6.5    Вычисляют массовую долю пробы в суспензии &>d, %, по формуле (5) и диаметр частицы D (эквивалентный сферический диаметр), мкм, по формуле (6) (см. последующие примеры листов данных и расчетов):

й =

(«с-1).

где md — масса высушенной пробы, г;

1    ЗО/7/

980(/?-l)f


D = 100


(6)


р — плотность пробы барита, г/см3 (определенная в соответствии со стандартом [7], раздел 7); Нс — исправленное показание ареометра [показание ареометра за вычетом составной поправки (см. 5.6.7 и 5.6.8)],

где rj — вязкость воды при испытательной температуре, мПа-с (см. таблицу 1); / — рабочая высота ареометра, см (см. таблицу 2);

t — временной интервал от начала отстаивания до снятия показаний, мин.

Таблица 1 — Вязкость воды при различных температурах

Температура в

Вязкость А)1)

Температура в

Вязкость г;1)

°С

°F

мПа-с

°С

°F

мПа-с

15,6

60

1,1225

22,2

72

0,9533

16,1

61

1,1061

22,8

73

0,9399

16,7

62

1,0911

23,3

74

0,9291

17,2

63

1,0779

23,9

75

0,9163

17,8

64

1,0611

24,4

76

0,9058

18,3

65

1,0479

25,0

77

0,8937

18,9

66

1,0324

25,6

78

0,8815

19,4

67

1,0197

26,1

79

0,8717

20,2

68

1,0050

26,7

80

0,8601

20,6

69

0,9904

27,2

81

0,8507

21,1

70

0,9785

27,8

82

0,8396

21,7

71

0,9646

28,3

83

0,8305

^ Значения

где ц — вязкость, в — температу

Примечан

эассчитывают по следующей формуле:

1

0,021482 [в-8,435) + -^8078,4 + (#- 8,435)2 -1,2

1Па-с; за, °С.

и е — См. стандарты [3] и [4].


Пример — Типичный лист данных для барита и выполнение расчета

Лист данных для барита плотностью 4,30

Время t, мин

Показания ареометра р, г/см3

Температура в

Отклонение арео-метра от кривой, г/см3

Исправленное показание ареометра

Нс, г/см3

°С

°F

5

1,0350

25,5

78

- 0,0019

1,0331

10

1,0280

25,5

78

- 0,0019

1,0261

20

1,0210

25,5

78

- 0,0019

1,0191

40

1,0140

25,5

78

- 0,0019

1,0121

90

1,0120

25,5

78

- 0,0019

1,0101

180

1,0085

25,0

77

- 0,0020

1,0065

360

1,0070

25,0

77

- 0,0020

1,0050

W* =

_ 100000(4,30) (1,0261-1) _

= 42,5%;


80 (4,30-1)


D =


17,5


I


ЛI

Ср-1)*


= 17,5,


(0,8837)8,9

(4,30-1)10


Таблица 2 — Значения рабочей высоты

Неисправленное показание ареометра, см

Рабочая высота /

Неисправленное показание ареометра, см

Рабочая высота /

см

дюйм

см

ДЮЙМ

1,000

16,3

6,42

1,020

11,0

4,33

1,001

16,0

6,30

1,021

10,7

4,21

1,002

15,8

6,22

1,022

10,5

4,13

1,003

15,5

6,10

1,023

10,2

4,02

1,004

15,2

5,98

1,024

10,0

3,93

1,005

15,0

5,91

1,025

9,7

3,81

1,006

14,7

5,79

1,026

9,4

3,70

1,007

14,4

5,67

1,027

9,2

3,62

1,008

14,2

5,59

1,028

8,9

3,50

1,009

13,9

5,47

1,029

8,6

3,39

1,010

13,7

5,39

1,030

8,4

3,20

1,011

13,4

5,28

1,031

8,1

3,31

1,012

13,1

5,16

1,032

7,8

3,07

1,013

12,9

5,08

1,033

7,6

2,99

1,014

12,6

4,96

1,034

7,3

2,87

1,015

12,3

4,84

1,035

7,0

2,76

1,016

12,1

4,76

1,036

6,8

2,68

1,017

11,8

4,65

1,037

6,5

2,56

1,018

11,5

4,53

1,038

6,2

2,44

1,019

11,3

4,45

7


5.6.6    Отображают процентное содержание (массовую долю) пробы в суспензии cod на арифметической шкале в качестве ординаты (обозначаемой «Суммарное содержание частиц более мелких, чем сито») и диаметр частиц D на логарифмической шкале в качестве абсциссы.

5.6.7    Составная поправка находится по кривой, построенной для каждого ареометра (следует обратить внимание на то, что поправка является отрицательным числом). Поправка является необходимой по следующим причинам.

a)    Формулы для процентного содержания барита, оставшегося в суспензии, в 5.6.5, основываются на использовании деионизированной или дистиллированной воды с диспергирующими веществами. В результате плотность раствора больше, чем плотность чистой воды.

b)    Ареометры калибруют при 20 °С (68 °F), и отклонения от данной стандартной температуры приводят к погрешностям в фактических показаниях ареометра. Общая погрешность показаний возрастает при возрастании отклонений от стандартной температуры.

c)    Ареометры градуируются изготовителем для снятия показаний в основании мениска, образованного жидкостью на столбике. Так как невозможно снять показания суспензии барита в основании мениска, показания следует снимать в верхней части и применять поправку.

5.6.8    Сумма поправок для трех перечисленных пунктов обозначается как составная поправка и может быть определена экспериментально следующим образом.

а) Графики или таблицы составных поправок для температуры через один градус для диапазона ожидаемой испытательной температуры могут быть подготовлены и использованы при необходимости. Измерение составной поправки может быть проведено при нескольких температурах, охватывающих диапазон ожидаемых испытательных температур, и поправках для испытательных температур, вычисленных с учетом прямой зависимости для наблюдаемых значений (см. рисунок 1).

X—температура испытания, "С;

У — поправка для наблюдаемого показания ареометра при испытательной температуре, г/мл

Рисунок 1 — Пример графика составных поправок для ареометра

Ь) Готовят 1000 см3 жидкости, состоящей из дистиллированной воды и диспергирующего вещества в пропорции, аналогичной пропорции для седиментационного испытания. Переливают жидкость в цилиндр для отстаивания. Цилиндр помещают в водяную баню с постоянной температурой, установленной для одного из двух выбранных значений температуры. Когда температура жидкости становится постоянной, осторожно погружают ареометр и после короткого интервала для уравновешивания температуры ареометра снимают показания в верхней части мениска, образованного на стержне.

ГОСТ 33696-2015

Для ареометра 151Н составная поправка равна единица минус данное показание. Доводят жидкость и ареометр до второго выбранного значения температуры и снимают аналогично показания.

6 Характеристики барита

6.1    Принцип

6.1.1    Реологические свойства утяжеленного бурового раствора изменяются в зависимости от плотности, примесей и мелких фракций в барите. Данное испытание сравнивает реологические свойства буровых растворов с баритом с аналогичной системой с калибровочным баритом для испытаний (стандарт [7], пункт 4.2) или баритом с известными удовлетворительными характеристиками.

6.1.2    Буровой раствор представляет собой раствор предварительно гидратированного бентонита/ лигносульфоната в пресной воде. Индикатором нежелательных характеристик вследствие излишних примесей и/или мелких фракций может являться барит для сравнения со значительно низшими реологическими свойствами, чем испытательный барит.

6.1.3    Данное испытание не выявляет все нежелательные примеси и используется совместно с испытаниями барита в соответствии со стандартом [7] и рекомендуемыми процедурами химического анализа барита.

6.2 Реактивы и оборудование

6.2.1    Реактивы

6.2.1.1    Калибровочный барит для испытаний.

6.2.1.2    Эталонный бентонит.

Запасы калибровочного барита для испытаний и эталонный бентонит хранятся в организации, которая занимается поставками калибровочного барита и эталонного бентонита. Точность результатов для использования данного калибровочного материала является ответственностью самих лабораторий, использующих данный материал.

Для организации или компании, не имеющей доступа к калибровочному бариту для испытаний и эталонному бентониту, испытания могут проводиться с использованием местных материалов, регулируя количество бентонита для получения соответствующей вязкости основных буровых растворов и используя барит с известными характеристиками.

6.2.1.3    Гидроксид натрия, ч., раствор NaOH концентрацией c(NaOH) = 5 моль/л.

6.2.1.4    Лигносульфонат хрома или феррохрома, для межлабораторных сравнений.

Общая проба одного высококачественного лигносульфоната должна быть разделена между лабораториями для проведения испытаний.

6.2.2 Оборудование

6.2.2.1    Сушильный шкаф с регулируемой температурой до (105 ± 3) °С [(220 ± 5) °F],

6.2.2.2    рН-метр.

6.2.2.3    Ячейки для выдерживания, две или более, емкостью 500 см3, изготовленные из нержавеющей стали.

6.2.2.4    Вискозиметр, способный поддерживать скорости вращения 3, 300 и 600 об/мин, в соответствии с ГОСТ 33213 (раздел 6).

6.2.2.5    Мешалка с высоким усилием сдвига, оборудованная двусторонней лопастью.

6.2.2.6    Регулятор скорости, переменный трансформатор для мешалки с высоким усилием сдвига.

6.2.2.7    Мензурка вместимостью от 1500 до 2000 см3.

6.2.2.8    Колба градуированная, вместимостью 1000 см3.

6.2.2.9    Емкостью дм3.

6.2.2.10    Весы диапазоном взвешивания от 0 до 3000 г с точностью ± 1 г.

6.2.2.11    Мешалка со скоростью вращения (11500 ± 300) об/мин с одинарным ребристым рабочим колесом диаметром 25,4 мм (1 дюйм).

Рабочее колесо должно заменяться, когда потеря массы составит 10 %. Первоначальная масса лопасти составляет приблизительно 5,5 г.

6.2.2.12    Чашки для мешалки, две или более в зависимости от числа исследуемых проб, глубиной 180 мм (7 и 1/8 дюйма), диаметром d верхней части 97 мм (3 и 3/4 дюйма), диаметром d основания 70 мм (2 и 3/4 дюйма).

9

6.3 Приготовление основного бурового раствора

6.3.1    Готовят 3,5 дм3 эквивалента жидкого раствора бентонита с pH от 11,8 до 11,9 и показаниями по шкале вискозиметра при 600 об/мин от 20 до 24 при температуре (27 ± 3) °С [(80 ± 5) °F],

Может быть подготовлен больший или меньший объем. Используют подходящую емкость и пропорциональное количество бентонита, воды, лигносульфоната и раствора гидроксида натрия для получения концентрации 59,9 кг/м3 жидкого раствора бентонита, содержащего 11,4 кг/м3 лигносульфоната и 3,42 кг/м3 NaOH.

6.3.2    Для приготовления 3,5 дм3 эквивалента добавляют 3,5 дм3 деионизированной или дистиллированной воды в 10 дм3 емкость. Во время перемешивания в мешалке с высоким усилием сдвига при скорости (8500 ± 1000) об/мин медленно добавляют 210 г бентонита. Располагают вал мешалки с высоким усилием сдвига в смещенном положении относительно центра емкости для максимального усилия сдвига. Продолжают перемешивание в течение 30 мин.

6.3.3    Выдерживают в течение не менее 16 ч в запечатанной емкости при комнатной температуре.

6.3.4    После выдерживания повторно перемешивают раствор в течение 5 мин. в мешалке с высоким усилием сдвига при скорости (8500 ± 1000) об/мин. Медленно добавляют 40 г лигносульфоната, затем добавляют (55 ±10) см3 NaOH концентрацией 5 моль/л. Перемешивают в течение 30 мин. после добавления NaOH.

6.3.5    Выдерживают в течение не менее 4 ч в запечатанной емкости при комнатной температуре.

Рекомендуется выдерживать в течение 16 ч, несмотря на возможность использования основного

бурового раствора после выдерживания в течение 4 ч.

6.3.6    Перемешивают основной буровой раствор в течение 5 мин. при скорости (8500 ± 1000) об/мин. Измеряют pH бурового раствора и регулируют pH в пределах диапазона от 11,8 до 11,9 с помощью NaOH концентрацией 5 моль/л.

6.3.7    Снимают показания вискозиметра для основного бурового раствора при скорости 600 об/мин при температуре (27 ± 3) °С [(80 ± 5) °F], Показание по шкале вискозиметра при 600 об/мин должно быть в пределах от 20 до 24. Если показание находится в диапазоне от 18 до 19, увеличение усилия сдвига перемешивания обычно увеличивает показания до допустимого диапазона. Если повторное перемешивание не дает надлежащих показаний, проверяют материалы и используемое оборудование. Если показания находятся в диапазоне от 24 до 28, для регулирования добавляют деионизированную или дистиллированную воду частями по 50 см3. После каждого добавления перемешивают в течение 10 мин. и проверяют показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин. Если показание остается более 24, добавляют больший объем воды, не превышающий 250 см3. Когда показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин попадают в указанный диапазон, измеряют и записывают pH и приступают к процедуре по 6.4.

6.4 Испытание реологических свойств

6.4.1    Отмеряют 240 см3 основного бурового раствора в две или более чашки для мешалки (одна чашка — для каждого исследуемого барита и одна чашка — для калибровочного барита для испытаний).

6.4.2    Во время перемешивания в мешалке медленно добавляют 480 г испытуемой пробы в основной буровой раствор. Перемешивают в течение 5 мин. Очищают стенки емкости для перемешивания всего объема барита. Дополнительно перемешивают в течение 10 мин.

6.4.3    Повторяют процедуру по 6.4.2, используя калибровочный барит для испытаний.

6.4.4    Переливают каждый из утяжеленных растворов в ячейки для выдерживания. Запечатывают и взвешивают ячейки. Записывают массу с точностью ± 1 г.

6.4.5    Выдерживают пробы, вращая в течение 16 ч при температуре (105 ± 3) °С [(220 ± 5) °F],

6.4.6    Охлаждают ячейки до (25 ± 3) °С [(77 ± 5) °F] и взвешивают. Если изменение массы ячейки превышает 5 г по сравнению с результатом в 6.4.4, отклоняют пробу и повторяют испытание.

6.4.7    Открывают ячейки для выдерживания и перемешивают выдержанный буровой раствор в мешалке в течение 5 мин.

6.4.8    В течение 30 с после перемешивания и при температуре пробы (27 ± 3) °С [(80 ± 5) °F] измеряют реологические свойства. Определяют и записывают пластическую вязкость, предел текучести, студенистый осадок после 10 с и студенистый осадок после 10 мин. и pH в соответствии с ГОСТ 33213 (разделы 6 и 11). Также записывают температуру пробы.

6.5 Расчет

6.5.1 Существенные различия между реологическими свойствами раствора калибровочного барита и раствора пробы барита являются наилучшими индикаторами нежелательных характеристик. Барит

10

ГОСТ 33696-2015

с меньшим количеством примесей и мелких фракций обычно имеет более низкие значения пластической вязкости, предела текучести и студенистого осадка, чем калибровочный барит.

6.5.2 Одной из целей сравнения является определение показателя качества FP, различных жидких растворов по следующей формуле:

^pi = Лр + ^р + 3(G10S + G10min),    (7)

где rjp — пластическая вязкость, мПа с\

Ур — предел текучести, Па;

Giqs — студенистый осадок после 10 с;

Giomin — студенистый осадок после 10 мин.

Примечание — В большинстве случаев улучшенные характеристики могут ожидаться, если показатель качества испытательной пробы будет эквивалентен или менее, чем калибровочный барит.

Пример — Если FPi для калибровочного барита равен 150, FPi, равный 150 или менее, указывает на лучшие характеристики барита. В аналогичной последовательности испытания испытуемый барит с FP|, равным 200, может добавлять излишние мелкие фракции и предавать высокую вязкость полевым буровым растворам.

7 Абразивная способность утяжеляющих материалов

7.1    Принцип

7.1.1    Утяжеляющие материалы для буровых растворов могут значительно изменяться относительно абразивных свойств. Данное лабораторное испытание разработано для измерения и оценки относительной абразивной способности.

7.1.2    Испытания проводятся с использованием стандартной испытательной лопасти, прикрепленной к валу мешалки с высоким усилием сдвига для перемешивания основного бурового раствора, содержащего утяжеляющий материал. Потеря массы лопасти используется для вычисления абразивной способности утяжеляющего материала в миллиграммах в минуту.

7.1.3    Данное испытание предназначается для выявления относительного индекса изнашивания для утяжеляющих материалов. Не следует применять материалы, являющиеся причиной абразивного износа полевых систем для буровых растворов.

7.2 Реактивы и оборудование

7.2.1    Эталонный бентонит.

Запасы эталонного бентонита для испытаний хранятся в организации, которая занимается поставками эталонного бентонита. Точность результатов для использования данного калибровочного материала является ответственностью самих лабораторий, использующих данный материал.

7.2.2    Детергент.

7.2.3    Дистиллированная вода, соответствующая требованиям ГОСТ 6709.

Для подготовки всех реактивов, калибровочных стандартов и воды для растворения используют дистиллированную воду.

7.2.4    Мешалка со скоростью вращения (11500 ± 300) об/мин, с одинарным ребристым рабочим колесом диаметром 25,4 мм (1 дюйм).

Рабочее колесо должно быть заменено лопастью для испытания на абразивный износ в соответствии с 7.2.8.

7.2.5    Емкость глубиной 180 мм (7 и 1/8 дюйма), диаметром d верхней части 97 мм (3 и 3/4 дюйма), диаметром d основания 70 мм (2 и 3/4 дюйма).

7.2.6    Весы с точность взвешивания ± 0,0001 г.

7.2.7    Весы с пределом взвешивания до 500 г и с точностью ± 0,1 г.

7.2.8    Лопасть для испытания на абразивный износ стальная диаметром 36,5 мм (1,4 дюйма); плоская сторона толщиной 1,4 мм (0,05 дюйма); твердость по шкале Роквелла 16; с четырьмя волнами глубиной 6,4 мм (0,25 дюйма) и шириной 15,3 мм (0,6 дюйма); центральное отверстие диаметром 7,1 мм (0,28 дюйма); покрытие G-90 массой 12 г.

Каждая лопасть может использоваться до суммарной потери массы 200 мг (приблизительно четыре испытания).

11

7.2.9    Винт 13 мм (1/2 дюйма), размер 10, крепежный винт с полукруглой головкой, 32 нитки/дюйм резьбы, для крепления лопасти для испытания на абразивный износ на вал абразивной мешалки.

7.2.10    Тахометр с возможностью измерения до (11000 ± 50) об/мин.

7.2.11    Цилиндр мерный, соответствующий требованиям ГОСТ 1770, вместимостью (500 ± 2,5) см3.

7.2.12    Вискозиметр прямого показания в соответствии с ГОСТ 33213 (раздел 6).

7.2.13    Счетчик времени механический или электрический с точностью ± 0,1 мин в течение времени испытания.

7.2.14    Маленькая щетка.

7.3 Определение абразивного износа

7.3.1    Готовят основную суспензию, добавив (15,0 ± 0,1) г эталонного бентонита в (350 ± 2,5) смдистиллированной воды в емкость во время перемешивания в мешалке. Для испытания необходимо не менее двух таких суспензий.

7.3.2    После перемешивания в мешалке в течение 5 мин. извлекают емкость из мешалки и очищают стенки емкости шпателем, чтобы удалить всю глину, прилипшую к стенкам емкости. Проверяют, вся ли глина, прилипшая к шпателю, перемещена в суспензию.

7.3.3    Снова помещают емкость в мешалку и продолжают перемешивание в течение 15 мин. Емкость следует извлекать из мешалки для очистки стенок от глины, прилипшей к стенкам емкости, через интервалы времени 5 мин. Общее время перемешивания после добавления глины должно равняться 20 мин.

7.3.4    Переливают основную суспензию в чашку вискозиметра, поставляемую с вискозиметром прямого чтения. Показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин должны регистрироваться, когда будет достигнута постоянная величина. Показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин не должны превышать 10 при испытательной температуре (25 ± 1) °С [(77 ± 3) °F]. При необходимости показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин основной суспензии могут быть понижены добавлением небольшого количества воды.

7.3.5    Переливают (300 ± 2,5) см3 основной суспензии в емкость для перемешивания [берут (280 ± 2,5) см3 при испытании барита].

7.3.6    Добавляют (300 ± 1) г утяжеляющих материалов в испытательную емкость с основной суспензией.

7.3.7    Без промедления перед использованием очищают лопасть с помощью детергента и маленькой щетки. Тщательно прополаскивают и высушивают. Взвешивают очищенную и высушенную лопасть для испытания на абразивный износ с точностью ± 0,1 мг. Записывают как ть (мг).

Следует использовать только лопасти, не подвергшиеся коррозии.

7.3.8    Отсоединяют шнур питания мешалки во избежание несчастных случаев во время установки лопасти. Следует отцентрировать и закрепить лопасть на вал мешалки с помощью стопорной шайбы и винта для испытания на абразивный износ так, чтобы волны были направлены в нисходящем положении.

7.3.9    Не включая мешалку, помещают емкость для перемешивания в мешалку так, чтобы край соприкасался с выключателем расцепляющей катушки. Запускают мешалку несколькими нажатиями кнопки «включения-выключения» для плавного разгона вала до заданной скорости.

Примечание — Резкий пуск может привести к выливанию суспензии из чашки.

Лопасти следует полировать после изготовления для удаления острых краев. Лопасти следует устанавливать в мешалку так, чтобы волны были направлены в нисходящем положении.

7.3.10    Проводят испытание в течение (20 ± 0,1) мин.

7.3.11    Выключают мешалку, разъединяют шнур питания, извлекают емкость для перемешивания и лопасть для испытания на абразивный износ.

7.3.12    Очищают и высушивают лопасть для испытания на абразивный износ и взвешивают с точностью ± 0,1 мг. Записывают как /nf (мг).

7.3.13    Вычисляют абразивный износ а, мг/мин, по следующей формуле:

(8)

а ть-т, t

где mb — начальная масса лопасти, мг; mf — конечная масса лопасти, мг; t — время, мин (для данной процедуры 20 мин.).

ГОСТ 33696-2015

7.3.14 Точность испытания для данной процедуры следующая:

г=± 0,45;

R = ± 0,78,

где г — воспроизводимость в пределах одной лаборатории, максимальное ожидаемое расхождение между результатами двух испытаний одной и той же пробы в одной и той же лаборатории при 95 % доверительном уровне;

R —воспроизводимость между лабораториями, максимальное ожидаемое расхождение между результатами испытаний двух лабораторий одной и той же пробы при 95% доверительном уровне.

Вследствие отличия данного испытания от абсолютного измерения следует осторожно проводить оценку результатов испытаний. Наилучшая оценка достигается при сравнении результатов испытаний пробы с результатами испытаний утяжеляющего материала с доказанными характеристиками.

8 Ртуть в барите для буровых растворов

8.1    Принципы

8.1.1    Данный метод предоставляет определение содержания ртути (Нд) в барите для буровых растворов. Для исследования используют метод атомной абсорбции холодного пара после вываривания и окисления пробы для гарантии того, что большая часть Нд в пробе растворена в водной среде и преобразована в ионы ртути.

8.1.2    Метод атомной абсорбции холодного пара основывается на поглощении энергии света длиной волны 253,7 нм от паров ртути. Нд восстанавливается до элементарной ртути и удаляется из раствора в закрытой системе. Пары Нд проходят через ячейку, помещенную в световой путь лампы — излучателя ртути. Спектральная поглощаемая способность (пиковое значение) измеряется как функция от содержания ртути.

8.2    Реактивы и оборудование

8.2.1    Дистиллированная вода, соответствующая требованиям ГОСТ 6709.

Для подготовки всех реактивов, калибровочных стандартов и воды для растворения используют дистиллированную воду.

Примечание — Специальные реактивы с низким содержанием ртути доступны для химических веществ, приведенных в 8.2.2—8.2.7.

8.2.2    Соляная кислота (HCI), х.ч., концентрированная.

8.2.3    Азотная кислота (HN03), х.ч., концентрированная.

8.2.4    Смесь азотной и соляной кислот.

Готовят непосредственно перед использованием, осторожно добавив три объема концентрированной соляной кислоты (HCI) в один объем концентрированной азотной кислоты (HN03).

8.2.5    Соляная кислота, сНС|= 1,2 моль/л.

Добавляют 100 см3 концентрированной соляной кислоты (HCI) в 500 см3 воды в градуированную колбу вместимостью 1000 см3. Разводят водой до метки 1000 см3.

8.2.6    Хлорид олова, х.ч., раствор.

Добавляют 10 г хлорида олова (SnCI2) в 50 см3 соляной кислоты (HCI) концентрацией 1,2 моль/л (см. 8.2.5) в колбу вместимостью 100 см3. Разводят до метки соляной кислотой концентрацией 1,2 моль/л.

8.2.7    Гидрохлорид гидроксиламина, х.ч., раствор.

Растворяют 12 г гидрохлорида гидроксиламина в воде и доводят до метки 100 см3 дистиллированной и деионизированной водой.

8.2.8    Перманганат калия, х.ч., 5 % раствор.

Растворить 5 г перманганата калия (КМп04) в 100 см3 воды.

8.2.9    Персульфат калия, х.ч., раствор.

Растворяют 50 г персульфата калия (K2S208) в воде и доводят до 1000 см3 горячей водой (60 °С) (140 °F).

8.2.10    Ртуть, основной раствор (7 см3 раствора = 1 мг Нд, который эквивалентен стандарту с концентрацией Hg 1 г/дм3).

13

Растворяют 0,1354 г хлорида ртути в 75 см3 воды. Добавляют 10 см3 концентрированного HN03 и доводят объем до 100 см3.

Примечание — Коммерческий основной раствор Нд является доступным и может быть использован в качестве альтернативы приготовления основного раствора.

8.2.11    Ртуть, промежуточный раствор (раствор 1 см3 = 10 мкг Нд, который эквивалентен стандарту с концентрацией Нд 10мкг/см3 или 10 мг/дм3).

Пипеткой отмеряют 1 см3 основного раствора Нд в колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой, содержащей 10 см3 концентрированной HN03 на 1000 см3. Раствор устойчив в течение нескольких недель.

Стандарты Нд с более низкой концентрацией (менее 10 мкг/см3) следует хранить в стеклянной емкости, чтобы избежать потери/увеличения Нд от взаимодействия с атмосферой.

8.2.12    Ртуть, рабочий раствор (раствор 1 см3 = 0,1 мкг Нд, который эквивалентен стандарту с концентрацией Нд 0,1 мкг/см3 или 0,1 мкг/дм3).

Пипеткой отмеряют 1 см3 промежуточного раствора Нд в колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой, содержащей 10 см3 концентрированной HN03 на 1000 см3.

8.2.13    Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Любой атомно-абсорбционный элемент, оснащенный фоновым компенсатором и аппаратно-программным блоком для пробы, в который можно установить подходящую поглощающую ячейку. Следует пользоваться рекомендациями изготовителя по настройке оборудования.

Оборудование, специально разработанное для измерения ртути по методу холодного пара, является коммерчески доступным и может быть альтернативой атомно-абсорбционному спектрофотометру.

8.2.14    Ртутный полый катод или газоразрядная лампа с электродом.

8.2.15    Самописец.

Является подходящим любой многодиапазонный самописец с переменной скоростью, совместимый с системой обнаружения ультрафиолета.

8.2.16    Поглощающая ячейка.

Стандартные спектрофотометрические ячейки длиной 100 мм (4,0 дюйма) могут использоваться при наличии кварцевых торцовых окошек. Ячейка присоединяется к горелке и поддерживается прямолинейно в луче света для получения максимального коэффициента пропускания.

Примечания

1    Подходящие ячейки могут быть сконструированы из стеклянной трубки размерами D = 25 мм (1,0 дюйма) * 100 мм (4,0 дюйма) длины, с кварцевыми окошками диаметром 25 мм (1,0 дюйма) * 1,6 мм (1/16 дюйма) толщины, прикрепленными на торцах. Входной и выходной порты для газа [также стеклянные, но D = 8 мм (3/16 дюйма)], прикрепленные на расстоянии 13 мм (5/8 дюйма) от каждого торца.

2    Более длинные ячейки [например, 300 мм (12,0 дюймов)] характерны для отделяемых систем Нд и обеспечивают более низкие пределы обнаружения.

8.2.17    Источник газа, азот или аргон.

8.2.18    Расходомер, способный к измерению расхода газа, равного 1 бл^/мин.

8.2.19    Аэратор, состоящий из прямой стеклянной фритты, имеющей грубую пористость.

Чистая гибкая пластмассовая труба, используется для прохождения пара Нд из колбы для проб

до поглощающей ячейки и обратно.

8.2.20    Осушительный патрон диаметром 150 мм (6 дюймов) х 20 мм (3/4 дюйма), содержащий 20 г перхлората магния, упакованный с использованием стеклянного волокна на обоих торцах.

8.2.21    Сосуд для реакции, стеклянная емкость вместимостью от 250 до 300 см3, оснащенная стеклянным круглым соединением.

Склянка для промывания газов является наиболее подходящей в качестве сосуда для реакций.

8.2.22    Сосуд для вываривания, колба вместимостью 250 см3 со стеклянным круглым соединением с конденсатором с водяным охлаждением.

8.2.23    Фильтровальная ячейка, любое оборудование, способное фильтровать вываренные пробы через фильтровальную бумагу номер 40 или 42.

8.3 Приготовление стандартов

Примечание — Некоторое оборудование для обнаружения ртути требует стандарты с концентрациями ртути в десять раз выше.

ГОСТ 33696-2015

8.3.1    Стандарт Hg 0,005 мкг/см3: перемешивают 5 см3 рабочего раствора Нд (8.2.12) в градуированной колбе вместимостью 100 см3 и доводят до метки соляной кислотой (HCI) концентрацией

1,2 моль/л.

8.3.2    Стандарт Нд 0,010 мкг/см3: перемешивают 10 см3 рабочего раствора Нд в градуированной колбе вместимостью 100 см3 и доводят до метки согласно 8.3.1.

8.3.3    Стандарт Нд 0,020 мкг/см3: перемешивают 20 см3 рабочего раствора Нд в градуированной колбе вместимостью 100 см3 и доводят до метки согласно 8.3.1.

8.3.4    Стандарт Нд 0,050 мкг/см3: перемешивают 50 см3 рабочего раствора Нд в градуированной колбе вместимостью 100 см3 и доводят до метки согласно 8.3.1.

8.4    Вываривание пробы

8.4.1    Взвешивают 2,0 г пробы барита для буровых растворов и помещают в колбу вместимостью 250 см3.

8.4.2    Добавляют 40 см3 смеси азотной и соляной кислот, 15 см3 КМп04 и 8 см3 K2S208 в колбу и нагревают в колбе с обратным холодильником в течение 60 мин. с помощью конденсатора с водным охлаждением в вытяжном шкафу. Охлаждают.

Примечание — Следует принять необходимые меры для предотвращения потери ртути во время вываривания.

8.4.3    Добавляют 6 см3 раствора гидрохлорида гидроксиламина для уменьшения излишнего перманганата до потери цвета раствора.

8.4.4    Позволяют твердым частицам отстояться и фильтруют раствор через фильтровальную бумагу номер 42 или 40 в колбу вместимостью 100 см3. Несколько раз промывают водой сосуд для вываривания и остаток на фильтре. Доводят водой до метки.

8.4.5    Готовят холостую пробу, выполняя процедуры по 8.4.2—8.4.4 без пробы.

8.5    Проверка на восстановление Нд во время вываривания

8.5.1    Перемешивают 10 см3 рабочего раствора (см. 8.2.12), содержащего 1,0 мкг Нд, в один из сосудов для вываривания вместимостью 250 см3.

8.5.2    Очищают согласно процедурам по 8.4.2—8.4.4.

8.6    Анализ стандартов и проб

Примечание — Вследствие токсичности ртутного пара следует избегать его вдыхания. Необходимо включить заслонку в системе для прохождения пара через абсорбирующую среду эквивалентными объемами КМп04 с концентрацией 0,1 моль/л и 10 % H2S04.

8.6.1    Включают систему Нд, регулируют расход воздуха и обнуляют оборудование согласно техническим требованиям изготовителя.

Примечание — Каждая система для определения Нд имеет несколько различные физические конструкции и методологии. Система, указанная ниже, служит одним из полезных примеров однопроходной конструкции.

8.6.2    Перемешивают 5 см3 раствора хлорида олова в сосуд для реакции, содержащий 100 смводы, и позволяют промывочному газу проходить через оборудование для аэрации и поглощающую ячейку до полного отсутствия сигнала спектральной поглощательной способности.

8.6.3    Отклоняют поток газа с помощью двунаправленного клапана и переливают 1 см3 стандарта Нд 0,005 мкг/см3 (см. 8.3.1) в сосуд для реакции, ждут 1 мин. Затем позволяют промывочному газу проходить до достижения пиковой точки на самописце и постепенного возврата сигнала к нулю. Ополаскивают колбу в соляной кислоте с концентрацией 1,2 моль/л и затем в воде между анализами. Повторяют с каждым стандартом, подготовленным согласно 8.3.2—8.3.4.

Примечание — В некоторых системах определения Нд регулировку расхода воздуха и обнуление оборудования проводят согласно техническим требованиям изготовителя.

8.6.4    Повторяют процедуры по 8.6.2 и 8.6.3 для каждой пробы, используя объемы от 0,5 до 5 см(из общего объема 100 см3).

Примечание — В некоторых системах определения Нд стандартная кривая включает значения Нд 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мкг.

15

ГОСТ 33696-2015

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2016

В Российской Федерации 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

8.6.5 Аналогично анализируют 1 см3 пробы, приготовленной для проверки на восстановление Нд по 8.5. Спектральная поглощательная способность для пробы должна быть не менее 95 % спектральной поглощательной способности стандарта Нд 0,010 мкг/см3 (см. 8.3.2).

8.7 Расчет

8.7.1 После проведения анализа стандартов строят стандартную кривую, отображая высоту пиков в зависимости от микрограммов ртути (0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,10 мкг).

Примечание — В некоторых системах определения Нд стандартная кривая включает значения Нд 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мкг.

8.7.2    Измеряют высоту пика испытательной пробы и снимают показания содержания ртути по стандартной кривой.

8.7.3    Вычисляют массовую долю ртути <ыНд, мкг/г, по следующей формуле:

(9)

лцУо

где /т7Нд — масса ртути в вываренной пробе, мкг; т0 — масса первичной пробы, г;

1/д — объем вываренного раствора, см3 (100 см3 для данной процедуры); Vs —точный объем пробы, с/и3.

9 Кадмий и свинец в барите для буровых растворов

9.1    Принцип

9.1.1    Данный метод распространяется на определение кадмия (Cd) и свинца (РЬ) в барите для буровых растворов. Атомная абсорбция (АА) используется для анализа после вываривания пробы для гарантии того, что большая часть Cd и РЬ в пробе растворена в водной среде.

9.1.2    Водная проба, содержащая расплавленные ионы Cd и РЬ, распыляется и всасывается в пламя. Во время раздельных исследований лучи света с длиной волны 228,8 нм для кадмия и 283,3 нм для РЬ пропускают через пламя в монохроматор и на датчик, который измеряет количество поглощенного света. Энергия света, поглощенная пламенем, является мерой концентраций Cd и РЬ в пробе.

9.2    Реактивы и оборудование

9.2.1    Дистиллированная вода, соответствующая требованиям ГОСТ 6709.

Для подготовки всех реактивов, калибровочных стандартов и воды для растворения используют дистиллированную воду.

9.2.2    Раствор соляной кислоты.

Добавляют один объем концентрированной соляной кислоты (HCI), х.ч., в равный объем воды

(1:1).

9.2.3    Азотная кислота (HN03), х.ч., концентрированная, химически чистая.

9.2.4    Нитрат кадмия, х.ч., для основного раствора Cd (1 см3 раствора = 0,1 мг Cd, который эквивалентен стандарту с концентрацией Cd 100 мкг/см3 или 100 мг/дм3).

Взвешивают 0,2744 г нитрата кадмия [Cd(N03)220, ч.д.а.], растворяют в 200 см3 воды в колбе вместимостью 1000 см3. Добавляют 20 см3 раствора соляной кислоты (см. 9.2.2) и доводят водой до метки 1000 см3.

9.2.5    Нитрат свинца, х.ч., для основного раствора РЬ (7 см3 раствора = 1 мг РЬ, который эквивалентен стандарту с концентрацией РЬ 1 мг/см3 или 1 г/дм3).

Взвешивают 1,599 г [Pb(N03)2, ч.д.а.], растворяют в 200 см3 воды, добавляют^ см3 HN03 (концентрированной) и доводят водой до метки 1000 см3.

Примечание — Коммерческие основные растворы Cd и РЬ являются доступными и рекомендуются в качестве альтернативы приготовления основного раствора. Основной раствор Cd с концентрацией 100 мкг/см(см. 9.2.4) может быть приготовлен следующим образом: перелить 100 см3 стандарта Cd с концентрацией 1 мкг/дмв градуированную колбу вместимостью 1000 см3 и добавить 20 см3 соляной кислоты (см. 9.2.2), доведя до метки водой.

16

ГОСТ 33696-2015

Содержание

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

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Обозначения и сокращения............................................................2

5    Барит...............................................................................4

6    Характеристики барита................................................................9

7    Абразивная способность утяжеляющих материалов.......................................11

8    Ртуть в барите для буровых растворов..................................................13

9    Кадмий и свинец в барите для буровых растворов........................................16

10    Мышьяк в барите для буровых растворов...............................................18

11    Тампонирующие материалы для восстановления циркуляции..............................21

12    Реактивы для контроля фильтрации...................................................23

13    Испытание метиленовой синью для выбуренных твердых частиц

и товарного бентонита.................................................................29

14    Испытание дефлокуляции для понизителя вязкости......................................32

15    Испытания базовых масел, используемых в буровых растворах............................36

16    Содержание ионов калия. Метод ион-селективного электрода..............................38

17    Содержание ионов кальция. Метод ион-селективного электрода............................41

18    Содержание ионов натрия. Метод ион-селективного электрода.............................44

19 Плотность твердых частиц. Стереопикнометрический метод...............................46

20    Плотность твердых частиц. Метод воздушного пикнометра сравнения.......................47

21 Выдерживание буровых растворов на водной основе.....................................48

22 Выдерживание буровых растворов на нефтяной основе...................................55

23    Испытание на отделяемость частиц сланца при горячем вращении.........................61

24    Материалы для приготовления буровых растворов.

Высоковязкая полианионная целлюлоза (ПАЦ-В) (обычная)..................................63

25    Материалы для приготовления буровых растворов.

Низковязкая полианионная целлюлоза (ПАЦ-Н)............................................66

26    Приготовление и оценка инвертно-эмульсионных буровых растворов.......................68

27    Испытание буровых растворов на фильтрацию при высокой температуре/высоком

давлении с помощью прибора для определения проницаемости и ячеек с заглушками, закрепляемыми стопорными винтами....................................................72

28    Испытание буровых растворов на фильтрацию при высокой температуре/ высоком давлении с помощью прибора для опеределения проницаемости

и ячеек с резьбовыми заглушками.......................................................80

Приложение ДА (справочное) Перечень технических отклонений..............................89

Приложение ДБ (справочное) Сравнение структуры международного стандарта

со структурой межгосударственного стандарта...............................93

Библиография........................................................................93

ГОСТ 33696-2015

Введение

Настоящий стандарт, устанавливающий методы испытаний материалов для буровых растворов, разработан на основе ISO 10416:2008. 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 использования 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.

v

ГОСТ 33696-2015 (ISO 10416:2008)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

РАСТВОРЫ БУРОВЫЕ

Лабораторные испытания

Drilling fluids. Laboratory testing


Дата введения — 2017—08—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы лабораторных испытаний материалов для буровых растворов, физико-химических и технологических характеристик буровых растворов как базовых, так и составных жидкостей.

Настоящий стандарт не предоставляет подробное руководство по процедурам контроля буровых растворов. Рекомендации по перемешиванию и испытательной температуре приведены из-за их значительного влияния на свойства буровых растворов.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104—94) Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости

ГОСТ 1756-2000 (ИСО 3007—99) Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042—83, ИСО 4788—80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ ISO 2719-2013 Нефтепродукты. Методы определения температуры вспышки в закрытом тигле Пенски-Мартенса

ГОСТ ISO 3405-2013 Нефтепродукты. Определения фракционного состава при атмосферном давлении

ГОСТ 3900-85 Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности ГОСТ 4682-84 Концентрат баритовый. Технические условия

ГОСТ 5066-91 (ИСО 3013—74) Топлива моторные. Методы определения температуры помутнения, начала кристаллизации и кристаллизации

ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия ГОСТ 6709—72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 12329—77 Нефтепродукты и углеводородные растворители. Метод определения анилиновой точки и ароматических углеводородов

ГОСТ 33213-2014 (ISO 10414-1:2008) Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях. Растворы на водной основе

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты за текущий год. Если ссылочный стандарт

Издание официальное

заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    реактивы для приготовления бурового раствора m (reagent grade): Химические вещества, отвечающие стандартам чистоты.

3.2    базовое масло (base oil): Углеводородное масло без каких-либо твердых частиц и воды, широко применяемое в промышленности буровых растворов для приготовления и/или растворения жидкостей для глушения или буровых растворов на водной основе.

Примечания

1    Широко применяемые базовые масла часто называются «минеральными маслами», «масло селективной очистки» или «абсорбционное масло», а также «дизельные масла».

2    См. раздел 15.

3.3    дарси k (darcy к): 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 см1 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    квартование (quarter): Смешивание и разделение 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

В настоящем стандарте используют следующие обозначения:

а — истирание, в миллиграммах в минуту;

С— концентрация;

Св а— концентрация бентонита, в килограммах на кубический метр;

Св в — концентрация бентонита, в фунтах на баррель;

CDS а— концентрация выбуренных твердых частиц, в килограммах на кубический метр;

CDS в — концентрация выбуренных твердых частиц, в фунтах на баррель;

CLG А — концентрация твердых частиц малой плотности, в килограммах на кубический метр;

CLG в — концентрация твердых частиц малой плотности, в фунтах на баррель;

Cmbt-ave — среднее значение поглощения метиленовой сини для твердых частиц малой плотности, в милиэквивалентах на сто граммов;

СМВт-в — поглощение метиленовой сини товарного бентонита, в милиэквивалентах на сто граммов;

CMBt-ds — поглощение метиленовой сини выбуренных твердых частиц, в милиэквивалентах на сто граммов;

d — внутренний диаметр;

D — внешний диаметр;

Еве а — эквивалент бентонита, выраженный в килограммах на кубический метр;

еве, в — эквивалент бентонита, выраженный в фунтах на баррель;

е—эффективность понизителя вязкости, в процентах;

Fp\ — показатель качества (математический символ);

Нс — исправленное показание ареометра (показание ареометра за вычетом составной поправки);

ГОСТ 33696-2015

I— рабочая высота ареометра, в сантиметрах (см. таблицу 2);

Giqs — студенистый осадок после 10 с;

Giomin — студенистый осадок после 10 мин;

mAs — масса мышьяка в обработанной пробе, в микрограммах;

ть — начальная масса лопасти, в миллиграммах;

тв — масса пробы коммерческого бентонита, в граммах;

mh — масса воды, требуемой для регулирования содержания твердых частиц, в граммах;

/77| — 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;

тид — масса ртути в обработанной пробе, в граммах;

т0 — масса первичной пробы, в граммах;

/пг — масса остатка, в граммах; ms — масса пробы, в граммах;

PI — показатель качества;

Pdf— щелочность буровых растворов по фенолфталеину;

рг — характеристика эталонного понизителя вязкости, например, предел текучести или предельное статическое напряжение сдвига в соответствии с ГОСТ 33213;

ps — характеристика испытательной пробы, например, предел текучести или предельное статическое напряжение сдвига в соответствии с ГОСТ 33213;

Ц — время начального показания, в минутах; t2 — время конечного показания, в минутах;

содд — массовая доля мышьяка в пробе, в микрограммах на грамм;

®cd — массовая доля кадмия в пробе, в микрограммах на грамм;

a>d — массовая доля пробы в суспензии, в процентах;

a>h — влажность, в процентах массовой доли;

а>д — массовая доля твердых частиц, в процентах;

®нд — массовая доля ртути в пробе, в микрограммах на грамм;

a>f — часть материала более мелкого, чем сито, в процентах (массовая доля);

®рь — массовая доля свинца в пробе, в микрограммах на грамм;

юг—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 кубических сантиметрах; Vc — объем фильтрата, собранный в интервале времени между 7,5 и 30 мин., в кубических сантиметрах;

\/f— исправленный объем фильтрата, в кубических сантиметрах;

V0 — объем раствора, в кубических сантиметрах;

Vs — объем пробы, в кубических сантиметрах;

\/ррт — объем РРТ, в кубических сантиметрах;

Vj — мгновенная водоотдача, в кубических сантиметрах;

V7 5 — объем фильтрата после 7,5 мин., в кубических сантиметрах;

V30 — объем фильтрата после 30 мин., в кубических сантиметрах;

vf — статический показатель фильтрации (скорость потока), в миллилитрах в минуту;

У — предел текучести, в паскалях; р — плотность, в граммах на кубический сантиметр;

Pea — плотность кадмия в обработанной пробе, в микрограммах на кубический сантиметр;

Ррь — плотность свинца в обработанной пробе, в микрограммах на кубический сантиметр; ц — вязкость воды при испытательной температуре, в миллипаскаль-секундах (см. таблицу 1);

;/А — кажущаяся вязкость, в миллипаскаль-секундах; цр — пластическая вязкость, в миллипаскаль-секундах;

т/боо — показания вязкости при скорости вискозиметра 600 об/мин, в миллипаскаль-секундах.

В настоящем стандарте применяют следующие сокращения:

АА — атомно-абсорбционная спектроскопия;

ACS — американское химическое общество;

API — американский нефтяной институт;

3

ASTM — американское общество по испытанию материалов;

ВВ — шарикоподшипник;

DCP — плазма постоянного тока;

DS — выбуренные твердые частицы;

EDTA — этилендиаминтетрауксусная кислота;

НТНР — высокотемпературный, с высоким давлением;

ICP — индуктивно связанная плазма;

IP — стандарт, разработанный Энергетическим институтом (ранее Институт нефти);

ISA — устройство для регулировки ионной силы;

ISE — ион-селективный электрод;

LGS — твердые частицы малой плотности;

МВТ — испытание метиленовой синью;

ПАЦ-В — полианионная целлюлоза высокой вязкости;

ПАЦ-Н — полианионная целлюлоза низкой вязкости;

РРА— прибор для определения проницаемости;

РРТ — испытание для определения проницаемости;

PTFE — политетрафторэтилен.

5 Барит

5.1    Принцип

Мелкие фракции представляют собой частицы от 2 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

Готовят раствор 40 г гексаметафосфата натрия и 3,6 г карбоната натрия, растворенных в 1000 см3 деионизированной или дистиллированной воды. Карбонат натрия используется для регулирования pH, равного 9,0 или немного меньше. После первоначального регулирования pH проверяют значение pH в день применения раствора. Когда pH становится ниже 8,0, сливают раствор.

5.2.2    Сушильный шкаф с регулируемой температурой до (105 ± 3) °С [(220 ± 5) °F],

5.2.3    Мешалка со скоростью вращения (11500 ± 300) об/мин, с одинарным ребристым рабочим колесом диаметром 25,4 мм (1 дюйм).

5.2.4    Емкость для перемешивания глубиной 180 мм (7 и 1/8 дюйма), диаметром d верхней части 97 мм (3 и 3/4 дюйма), диаметром d основания 70 мм (2 и 3/4 дюйма).

5.2.5    Сита с размерами ячейки 71,45 и 30 мкм.

5.2.6    Секундомер с прямым показанием отсчета и точностью от 0 до 30 мин. в течение времени испытания.

5.2.7    Пробка резиновая, размер 13 [диаметром верхней части 68 мм (2 и 2/3 дюйма) и диаметром основания 58 мм (2 и 1/4 дюйма)].

5.2.8    Промывные склянки: одна — содержащая 125 см3 диспергирующего раствора, растворенного в 1 дм3 дистиллированной воды, и одна — с дистиллированной водой.

5.2.9    Весы с точностью взвешивания ± 0,01 г.

5.2.10    Термометр диапазоном от 16 до 32 °С (от 60 до 90 °F), сточностью ± 0,5 °С (± 1 °F).

5.2.11    Мерный стакан 250 см3.

5.2.12    Водяная баня или комната с постоянной температурой, способная поддерживать постоянную температуру приблизительно 20 °С (68 °F).

5.2.13    Цилиндр стеклянный для отстаивания высотой 457 мм (18 дюймов), диаметром 63,5 мм (2,5 дюйма) с меткой объема 1000 см3.

5.2.14    Ареометр ASTM № 151Н согласно стандарту [8], градуированный для снятия показаний плотности суспензии.

5.2.15    Посуда для выпаривания.

5.2.16    Шпатели лабораторные различных размеров.

4

ГОСТ 33696-2015

5.2.17    Влагопоглотитель с осушителем из сульфата кальция или эквивалентного вещества.

5.2.18    Струйная форсунка.

5.3 Отбор проб

Отбирают четыре пробы барита по 10 г и одну пробу барита 80 г с помощью трубы и квартования.

5.4 Расчет влажности

5.4.1    Взвешивают (10 ± 0,01) г барита, отобранного согласно 5.3.

5.4.2    Высушивают до постоянной массы при температуре (105 ± 3) °С [(220 ± 5) °F],

5.4.3    Охлаждают пробу во влагопоглотителе и взвешивают.

5.4.4    Вычисляют влажность <wh, % (массовая доля), по формуле:

„__тп — тл

(1)

ГУ*

= 100—5--

П)г\

где т0 — масса первичной пробы, г; /T7d — масса высушенной пробы, г.

5.5 Ситовый анализ

5.5.1    Взвешивают (10 ± 0,01) г барита, отобранного согласно 5.3, помещают в емкость для перемешивания. Добавляют44см3диспергирующего раствора. Перемешивают пробу вручную и разбавляют до объема 350 см3 дистиллированной водой. Перемешивают в мешалке в течение 5 мин.

5.5.2    Промывают пробу растворенным диспергирующим раствором на сите № 0071 по ГОСТ 6613. Продолжают промывку 400 см3 разбавленного диспергирующего раствора с помощью промывной склянки. Затем промывают материал на сетке водопроводной водой через струйную форсунку при давлении 70 кПа (10 фунт/дюйм2) в течение 2 мин.

Во время промывки опирают коленчатый изгиб форсунки на край сита и перемещают струю по поверхности сетки. После промывки водопроводной водой промывают пробу не менее двух раз дистиллированной водой. Затем пересыпают остаток с сетки в тарированную посуду для выпаривания, удалив остаток с сетки с помощью дистиллированной воды.

5.5.3    Высушивают остаток в сушильном шкафу до постоянной массы, охлаждают во влагопоглотителе. Взвешивают с точностью ± 0,01 г.

5.5.4    Повторяют процедуры по 5.5.1,5.5.2 и 5.5.3, используя сита по ГОСТ6613 с размерами ячеек 45 и 30 мкм и отдельные пробы барита.

5.5.5    Вычисляют массу высушенной пробы md, г, массу остатка сог г, и часть материала более мелкого, чем сито cof, % (массовая доля), по следующим формулам:

100 - (oh

т<1 = тп-

d 0 100

(2)

/77-

га. = 100—ч md

(3)

щ = 100-гц.,

(4)

где coh — влажность, % (массовая доля), как указано в 5.4.4; т0 — масса испытуемого образца, г; й)г — остаток, задержанный на сите, % (массовая доля).

5.6 Седиментационный анализ

5.6.1    Взвешивают (80 ± 0,1) г барита, отобранного согласно 5.3, и помещают в емкость для смешивания. Добавляют (125 ± 2) с/и3 диспергирующего раствора. Перемешивают пробу вручную и разбавляют до объема 400 с/и3 дистиллированной водой. Перемешивают в мешалке в течение 5 мин.

5.6.2    Переливают смесь в цилиндр вместимостью 1000 см3 для отстаивания и доводят дистиллированной водой до метки 1000 см3. Тщательно перемешивают содержимое, постоянно изменяя положение цилиндра от вертикального до перевернутого положения и обратно в течение 60 с, удерживая резиновую пробку на вершине цилиндра.

5

1