ГОСТ 33213-2014. МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ В ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ - часть 8

 

  Главная      Учебники - Разные     ГОСТ 33213-2014 (ISO 10414-1:2008). МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ В ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  6  7  8  9   ..

 

 

ГОСТ 33213-2014. МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ В ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ - часть 8

 

 

А.5.3.10  Через  мембрану  при  помощи  шприца  и  иглы  для  подкожных

инъекций  ввести  заданный  объем  свободного  от  твердой  фазы  фильтрата  в
камеру 1 (см. таблицу А.2).

А.5.3.11 Медленно ввести 10 мл раствора серной кислоты в камеру 1 через

резиновую  мембрану  с  помощью  шприца  и  иглы  для  подкожных  инъекций.
Аккуратно  встряхнуть  газовый  анализатор  для  перемешивания  кислоты  с
пробой в камере 1.
Таблица  А.2  -  Тип  трубки  Дрегера  (или  ее  аналога),  объем  пробы  и
коэффициент  трубки,  используемые  для  растворов  с  различными
диапазонами содержания карбонатов

Диапазон
содержания
карбоната, мг/л

Объем пробы

, мл

Обозначение
трубки Дрегера

Коэффициент

трубки
f

25-750

10,0

CO  100/а

2,5

50-1500

5,0

CO  100/а

2,5

100-3000

2,5

CO  100/а

2,5

250-7500

1,0

CO  100/а

2,5

 Смотреть на корпусе трубки.

 Используется в расчетах.

 Если используются другие трубки, необходимо поменять коэффициенты

трубки  по  таблице  А.2  в  соответствии  с  техническими  требованиями
изготовителя.

 Коэффициент трубки 2,5 распространяется на трубки с маркировкой CO

 100/а (CAS N 8101811) со шкалой от 100 мг/л до 3000 мг/л.

А.5.3.12  Открыть  запорный  кран  на  газовом  мешке.  Пустить  поток  газа  и

постепенно  наполнять  газовый  мешок  в  течение  10  мин.  Когда  мешок
наполнится и будет тугим на ощупь (не допустить разрыва) перекрыть поток
газа и закрыть запорный кран. Сразу перейти к следующему этапу.

А.5.3.13 Надломить концы трубки Дрегера с обеих сторон.

А.5.3.14 Вынуть трубку из выпускного отверстия камеры 3 и установить ее

во  входное  отверстие  трубки  Дрегера.  (Обратить  внимание,  что  стрелка  на
трубке указывает направление потока газа). Прикрепить ручной насос Дрегера
к выходному отверстию трубки Дрегера.

А.5.3.15 Открыть запорный кран на газовом мешке. Равномерным нажатием

руки  полностью  сбросить  давление  ручного  насоса.  Освободить  насос  и
позволить  газу  выйти  из  газового  мешка  и  пройти  через  трубку  Дрегера.
Начать откачивание и подсчитать, сколько ходов поршня потребовалось для
полного  откачивания  газа  из  мешка.  (10  ходов  должны  освободить  мешок.
Больше  десяти  ходов  означают,  что  произошла  утечка  газа  и  результаты
измерения недостоверны).

А.5.3.16  Наблюдать  появление  в  трубке  Дрегера  пурпурного  цвета  при

наличии в газовом мешке CO  и внести в отчет длину отрезка окрашивания в
единицах, указанных на шкале трубки Дрегера. (Включить в показания длины
пурпурного окрашивания слабый оттенок голубого).

Для  большей  точности  показаний  трубки  Дрегера,  "отрезок  окрашивания"

должен  занимать  более  половины  длины  трубки,  поэтому  объем  пробы
фильтрата должен быть тщательно подобран.

А.5.3.17  Для  очистки  газоанализатора  отсоединить  гибкую  трубку  и  снять

крышку.  Вынуть  трубку  Дрегера  и  газометр  из  гнезд  и  закупорить  отверстия
пробками,  чтобы  сохранить  их  сухими.  Промыть  камеры  теплой  водой  с
мягким  моющим  средством,  используя  мягкую  щетку.  Для  очистки  каналов
между  камерами  использовать  ерш.  Промыть,  ополоснуть  и  продуть
дисперсионную  трубку  сухим  газом.  Промыть  установку  деионизированной
водой  и  высушить.  Периодически  заменять  сменные  газовые  мешки  во
избежание  утечки  газа  и  загрязнения  мешка.  (Замена  мешка  рекомендуется
после проведения десяти испытаний).

А.5.4 Расчет

Рассчитать  общую  концентрацию  растворимого  карбоната  в  пробе

фильтрата с

, мг/л, по формуле (А.9):

(А.9)

где  - объем пробы, мл;

 - длина окрашенного отрезка в трубке Дрегера;

f - коэффициент трубки по таблице А.2.

А.6 Калий (концентрация свыше 5000 мг/л)

А.6.1 Принцип

Ионы калия используются в буровых растворах для стабилизации сланцев

и  контроля  набухающих  глин.  Точное  определение  содержания  ионов  калия
необходимо  для  контроля  свойств  бурового  раствора.  Данная  процедура
используется для измерения содержания ионов калия в фильтратах буровых
растворов  с  концентрацией  ионов  калия  свыше  5000  мг/л,  что  эквивалентно
содержанию  хлорида  калия  10  кг/л  (3,5  фунт/баррель).  Калий  осаждается  в
центрифуге  в  виде  соли  перхлората,  измеряется  объем  осадка.  Содержание
ионов калия определяется по подготовленной калибровочной кривой.

А.6.2 Реактивы и оборудование

А.6.2.1 Перхлорат натрия (NaClO )  (CAS  No.7601-89-0) (хч), раствор: 150,0

г/100 мл дистиллированной воды.

ОПАСНО - Перхлораты натрия и калия взрывоопасны в сухом виде

при  нагревании  и  при  контакте  с  органическими  восстановителями.
Перхлораты  не  опасны,  если  содержатся  во  влажном  виде.  Они
безвредно разлагаются в воде.

А.6.2.2 Стандартный хлорид калия (CAS No.7447-40-7) (хч), раствор: 14,0 г

долить до 100 мл деионизированной или дистиллированной водой.

А.6.2.3 Центрифуга с горизонтальным ротором (электрическая или ручная)

со скоростью вращения примерно 1800 об/мин

Примечание  -  Достаточно  постоянная  величина  числа  оборотов

центрифуги в 1800 об/мин с ручным управлением обеспечивается следующим
образом.  Определить  число  оборотов  ротора,  приходящееся  на  каждый
оборот рукоятки, то есть, медленно поворачивая рукоятку, подсчитать число
оборотов  ротора  за  один  оборот  рукоятки.  Например,  15  оборотов  ротора  за
один  оборот  рукоятки.  Вычислить  количество  оборотов  рукоятки,  требуемых
для 1800 оборотов ротора. В приведенном примере на 1800 оборотов ротора
необходимо  120  оборотов  рукоятки  (1800/15).  Таким  образом,  рукоятку
необходимо  поворачивать  120  раз  в  минуту  для  обеспечения  скорости  1800
оборотов в минуту. При такой скорости рукоятку необходимо поворачивать 10
раз за 5 с [(120/60) 5]. Постоянная величина скорости 1800 оборотов в минуту
должна  обеспечиваться  в  течение  от  15  с  до  20  с,  отсчитывая  количество
оборотов  рукоятки  за  каждые  5  с.  Время,  необходимое  для  регулировки
скорости до 1800 об/мин, должно быть включено в общее время проведения
испытания пробы на центрифуге.

А.6.2.4  Медицинская  пробирка  для  центрифуги,  10  мл,  типа  Kolmer (или

аналог).

А.6.2.5 Градуированные мерные пипетки, 1 мл (TD), 2 мл (TD) и 5 мл (TD).

(Пипетки градуированные по 

ГОСТ 29227-91

 вместимостью 1 см , 2 см

, 5 см ).

А.6.2.6 

Шприц 

для 

подкожных 

инъекций 

или 

серологическая

(градуированная) пипетка, 10 мл (TD).

А.6.2.7 Дистиллированная или деионизированная вода.

А.6.3 Построение стандартной калибровочной кривой

А.6.3.1  Стандартная  калибровочная  кривая  необходима  для  каждого  типа

центрифуги.  Для  построения  точного  графика  необходимы  минимум  3  точки

(10  кг/м   (3,5  фунт/баррель),  30  кг/м   (10,5  фунт/баррель),  50  кг/м (  )(17,5
фунт/баррель) хлорида калия).

А.6.3.2 Пробы могут быть приготовлены с помощью стандартного раствора

хлорида калия [0,5 мл стандартного раствора хлорида калия эквивалентны 10

кг/м  (3,5 фунт/баррель) KCI]. Для получения концентраций KCI 10 кг/м   (3,5

фунт/баррель),  30  кг/м   (10,5  фунт/баррель),  50  кг/м   (17,5  фунт/баррель)
использовать  0,5  мл,  1,5  мл  и  2,5  мл  стандартного  раствора  хлорида  калия
соответственно.

А.6.3.3 Разбавить каждую пробу дистиллированной водой до отметки 7 мл и

перемешать.

А.6.3.4  Добавить  3  мл  стандартного  раствора  перхлората  натрия  (но  не

перемешивать).

А.6.3.5  Центрифугировать  при  постоянной  скорости  (приблизительно  1800

об/мин) в течение 1 мин и немедленно замерить объем осадка.

Уравновесить  пробирку  центрифуги  другой  пробиркой  с  жидкостью  такой

же массы.

А.6.3.6 

Очистить 

пробирку 

центрифуги 

непосредственно 

после

использования, чтобы упростить очистку.

А.6.3.7  Отобразить  на  графике  объем  осадка  (в  миллилитрах)  по

отношению  к  содержанию  хлорида  калия,  кг/м   (или  фунтах  на  баррель),  на
специально разлинованной бумаге, как показано на рисунке А.1.

А.6.4 Порядок выполнения работ

А.6.4.1  Отмерить  заданный  объем  фильтрата  в  пробирку  центрифуги

(диапазоны см. в таблице А.3).

А.6.4.2  Если  используется  объем  фильтрата  менее  7  мл,  развести

дистиллированной водой до 7 мл и перемешать.

А.6.4.3  Добавить  3  мл  стандартного  раствора  перхлората  натрия,  но  не

перемешивать. Если присутствует калий, сразу начнется выпадение осадка.

А.6.4.4  Центрифугировать  при  постоянной  скорости  (приблизительно  1800

об/мин) в течение 1 мин. Сразу определить объем осадка и внести в отчет.

Уравновесить  пробирку  центрифуги  другой  пробиркой  с  жидкостью  такой

же массы.

Рисунок А.1 Пример построенной калибровочной
кривой для хлорида калия

Х1  - с

, кг/м ; Х2  - с

,  фунт/баррель; Y - объем осадка, мл; а - не

использовать  данную  процедуру  при  концентрациях  менее  10  кг/м   (3,5
фунт/баррель); b - за пределами данной точки графика обратиться к таблице
А.3

Рисунок А.1 Пример построенной калибровочной кривой для хлорида калия
(не использовать для калибровки)

Таблица  А.3  -  Объемы  фильтрата,  используемые  при  различных
концентрациях KCI

Диапазон концентраций KCI

K  в фильтрате,
мг/л

Объем фильтрата
для
использования

V ,
мл

с

,

кг/м

с

,

фунт/баррель

10-50

3,5-17,5

5250-26250

7,0

50-100

17,5-35

26250-52500

3,5

100-200

35-70

52500-105000

2,0

свыше 200

свыше 70

свыше 105000

1,0

А.6.4.5  Добавить  2  или  3  капли  раствора  перхлората  натрия  в  пробирку.

Если  осадок  все  еще  образуется,  это  означает,  что  полный  объем  калия  не
был  измерен  до  конца.  В  соответствии  с  таблицей  А.3  испытать  меньший
объем фильтрата пробы. Повторить процедуры с А.6.4.1 по А.6.4.4.

А.6.4.6 Определить концентрацию хлорида калия путем сравнения объема

осадка со стандартной калибровочной кривой, построенной в соответствии с

А.6.3.  Внести  в  отчет  концентрацию  хлорида  калия  как с

,  выраженную

кг/м   (или  как с

,  выраженную  фунт/баррель)  KCI.  Концентрация  калия

также  может  быть  записана  в  миллиграммах  ионов  калия  на  литр.  Если

концентрация  хлорида  калия  в  разбавленном  фильтрате, с

  (с

)  по

стандартной  калибровочной  кривой  превышает  показания  50  кг/м   (или  18
фунт/баррель), точность полученных результатов снижается. Чтобы получить
более  точный  результат,  испытать  меньший  объем  фильтрата  пробы  в
соответствии с таблицей А.3 и повторить процедуры с А.6.4.1 по А.6.4.4.

А.6.5 Расчет

Рассчитать  концентрацию  хлорида  калия  в  фильтрате, c

,  мг/л,  по

формуле (А.10) [или c

, фунт/баррель, по формуле (А.11)]:

(А.10)

(А.11)

где с

 - соответствующая концентрация на оси Х1 калибровочной кривой

(см. рисунок А.1), кг/м ;

с

 - соответствующая концентрация на оси Х2 калибровочной кривой

(см. рисунок А.1), фунт/баррель;

 - объем используемого фильтрата, мл.

Вычислить концентрацию ионов калия в фильтрате, с

, мг/л, по с

,

выраженной  кг/м ,  по  формуле  (А.12)  [или с

,  фунт/баррель,  по с

  по

формуле (А.13)]:

(А.12)

(А.13)

где с

 и с

 определяются, как указано выше.

А.7 Калий (концентрация менее 5000 мг/л)

А.7.1 Принцип

Данная процедура применяется для измерения содержания ионов калия в

фильтрате  бурового  раствора  при  значении  концентрации  менее  5000  мг/л.
Ионы  калия  осаждаются  в  виде  соли  тетрафенилбората  при  добавлении
стандартного 

раствора 

тетрафенилбората 

натрия 

(STPB).

Непрореагировавший  STPB  затем  определяется  титрованием  солью
четвертичного 

аммониевого 

основания 

(QAS), 

бромидом

гексадецилтриметила  аммония,  с  использованием  в  качестве  индикатора
бромфенола синего. Конечная точка титрования определяется по изменению
цвета индикатора с пурпурно-синего на голубой. Концентрация ионов калия в

пробе, с , определяется вычитанием количества не вступившего в реакцию
STPB из количества STPB, первоначально добавленного в пробу.

А.7.2 Реактивы и оборудование

А.7.2.1 Стандартный раствор тетрафенилбората натрия (STPB) (CAS N 143-

66-8) (хч): 8,754 г в 800 мл деионизированной воды.

Добавить от 10 г до 12 г гидроксида алюминия, перемешивать в течение 10

мин и профильтровать. Добавить 2 мл 20%-ного раствора NaOH в фильтрат и
разбавить деионизированной водой до 1 л.

А.7.2.2 Раствор соли четвертичного аммониевого основания (QAS) (CAS N

57-09-0):  1,165  г  бромида  гексадецилтриметила  аммония (хч)  на  500  мл
деионизированной воды.

А.7.2.3  Раствор  гидроксида  натрия  (CAS  N  1310-73-2) (хч),  20%  (масс)  в

деионизированной воде.

ОПАСНО - NaOH является сильной щелочью. Не допускать контакта

с кожей.

А.7.2.4  Бромфенол  синий  (CAS  N  115-39-9),  индикатор:  0,04  г

тетрабромофенолсульфонфталеина  на  3  мл  раствора  NaOH  0,1  моль/л.
Разбавить деионизированной водой до 100 мл.

А.7.2.5 Деионизированная или дистиллированная вода.

А.7.2.6 Градуированные пипетки, 2 мл (TD), с ценой деления шкалы 0,01 мл,

5  мл  (TD)  и  10  мл  (TD). (Пипетки  градуированные  по 

ГОСТ  29227-91

вместимостью 2 см , 5 см , 10 см ).

А.7.2.7  Мерные  цилиндры,  объемом  25  мл  (TD)  и  100  мл  (ТС). (Мерные

цилиндры по 

ГОСТ 1770-74

 вместимостью 25 см  и 100 см ).

А.7.2.8 Химические стаканы объемом 250 мл.

А.7.2.9 Воронка.

А.7.2.10 Фильтровальная бумага.

А.7.3 Порядок выполнения работ

А.7.3.1  Налить  необходимый  объем  фильтрата  в  100  мл  градуированный

цилиндр,  используя  таблицу  А.4  для  определения  объема  пробы.  При
отмеривании необходимого количества фильтрата пользоваться пипеткой.
Таблица  А.4  -  Объемы  фильтрата,  используемые  при  различных
концентрациях KCI

Диапазон концентраций KCI

K  в фильтрате,
мг/л

Объем  фильтрата
для
использования,
мл

кг/м

фунт/баррель

0,5-3,0

0,18-1,05

263-1575

10,0

3,0-6,0

1,05-2,1

1575-3150

5,0

6,0-20,0

2,1-7,0

3150-10500

2,0

А.7.3.2 Добавить 4 мл раствора NaOH [20% (массы)]; отмерить с помощью

пипетки  объемом  5  мл  25  мл  раствора  STPB  (отмерить  с  помощью  мерного
цилиндра  объемом  25  мл)  и  разбавить  деионизированной  водой  до  объема
100 мл.

А.7.3.3 Перемешать и дать отстояться в течение 10 мин.

А.7.3.4  Профильтровать  полученный  раствор  в  градуированный  цилиндр

объемом 100 мл. Если фильтрат мутный, профильтровать его еще раз.

А.7.3.5  Перелить  25  мл  полученного  фильтрата  (отмерить  с  помощью

мерного цилиндра объемом 25 мл) в стакан объемом 250 мл.

А.7.3.6 Добавить от 10 до 15 капель индикатора бромфенола синего.

А.7.3.7  Титровать  раствором  QAS  до  тех  пор,  пока  цвет  не  изменится  с

пурпурно-синего на голубой.

Важно проверять концентрацию раствора QAS относительно стандартного

раствора  STPB  один  раз  в  месяц.  Для  определения  эквивалента  QAS
разбавить  в  сосуде  для  титрования  2  мл  раствора  STPB  50  мл
деионизированной воды. Добавить 1 мл 20%-ного раствора NaOH и от 10 до
20  капель  индикатора  бромфенола  синего.  Титровать  полученный  раствор
раствором  QAS  до  тех  пор,  пока  цвет  не  изменится  с  пурпурно-синего  на
голубой.

Отношение  концентрации  QAS  к  концентрации  STPB, R

,

рассчитывается по формуле (А.14)

 

(А.14)

где V

 - объем раствора QAS, мл.

Если значение отношения отличается от 4,0±0,5, вычислить поправочный

коэффициент k

, используемый при вычислении концентрации ионов калия

c

, мг/л, по формуле (А.15):

 

(А.15)

 

(А.15)

А.7.4 Расчет

Если отношение попадает в диапазон 4,0±0,5, концентрация ионов калия c

, мг/л, рассчитывается с использованием V

 по формуле (А.16)

(А.16)

где  - объем фильтрата, мл.

Если необходимо использование поправочного коэффициента, рассчитать

концентрацию ионов калия в фильтрате c

, мг/л, по формуле (А.17)

 

(А.17)

Рассчитать  концентрацию  хлорида  калия  в  фильтрате c

,  кг/м ,  по

формуле (А.18) [или c

, фунт/баррель, по формуле (А.19)]

(А.18)

(А.19)

Приложение B (справочное). Измерение
статического напряжения сдвига с
использованием широметра

Приложение B
(справочное)

В.1 Принцип

В.1.1  Опыт  показал,  что  некоторые  буровые  растворы  имеют  тенденцию

приобретать  повышенное  напряжение  сдвига  в  статических  условиях,
особенно  при  повышенных  температурах.  Повышенное  напряжение  сдвига
приводит к высоким давлениям на насосе при "восстановлении циркуляции" и
может  привести  к  потере  циркуляции.  Высокое  напряжение  сдвига  также
создает  трудности  при  геофизических  исследованиях,  перфорировании  и
выполнении других скважинных работ.

В.1.2  Следующий  метод  может  использоваться  для  определения  этой

тенденции и оценки степени, до которой буровой раствор будет приобретать
повышенное  напряжение  сдвига.  Измерение  напряжения  сдвига  обычно
проводится  на  пробе  бурового  раствора,  выдержанной  в  термостатических
условиях.  Выбирается  температура  выдержки,  соответствующая  ожидаемой
температуре  на  забое  скважины.  Для  испытания  необходимы  ячейки  или
емкости  для  выдерживания,  отвечающие  требованиям  давления  и
температуры.

В.2 Оборудование

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  6  7  8  9   ..