СТО Газпром 2-3.2-008-2005

  Главная      Учебники Газпром     

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140 .. 

 

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “ГАЗПРОМ”


 


 

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ


 

БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ И ДАВЛЕНИЯХ

НА ПРИБОРЕ УИВ-2


 

СТО Газпром 2-3.2-008-2005


 

Издание официальное


 


 

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “ГАЗПРОМ”


 

Общество с ограниченной ответственностью “ТюменНИИгипрогаз”


 

Общество с ограниченной ответственностью “Информационно-рекламный центр газовой промышленности”


 

Москва 2005

Предисловие


 

  1. РАЗРАБОТАН


     

  2. ВНЕСЕН


     

  3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ


     

  4. ВВОДИТСЯ ВЗАМЕН

Обществом с ограниченной ответственностью «ТюменНИИгипрогаз»


 

Управлением по бурению газовых и газоконденсатных скважин Департамента по добыче газа, газового конденсата, нефти ОАО «Газпром»


 

Распоряжением ОАО «Газпром» от 12 апреля 2005 г. № 58 с 1 августа 2005 г.


 

РД 00158758-08-98


 


 

© ОАО «Газпром», 2005

© Разработка ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2004

© Оформление ООО «ИРЦ Газпром», 2005


 

Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных ОАО «Газпром»

Содержание

Введение IV

  1. Область применения 1

  2. Нормативные ссылки 1

  3. Нормы погрешности измерений 2

  4. Метод измерений 3

  5. Требования к средствам измерений, вспомогательному

    оборудованию, материалам 3

  6. Требования безопасности 4

  7. Требования к квалификации операторов 4

  8. Условия выполнения измерений 4

  9. Подготовка к выполнению измерений 5

  10. Выполнение измерений 6

  11. Обработка результатов измерений 7

  12. Оформление результатов измерений 9

  13. Контроль точности получаемых результатов измерений 9

    Приложение А (рекомендуемое). Форма записи результатов измерений 12

    Библиография 13

    Введение

    Методика выполнения измерений фильтрации при высоких температурах и давлениях на приборе УИВ-2 для буровых растворов разработана в соответствии с ГОСТ Р 8.563 и аттестована Государственным научным метрологическим центром Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии – ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (свидетельство об аттестации № 74-223-2004).

    СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА

    “ГАЗПРОМ”


     

    image


     

    БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

    ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ И ДАВЛЕНИЯХ НА ПРИБОРЕ УИВ-2


     

    image

    Дата введения 2005-08-01


     

    1. Область применения

      Настоящий стандарт распространяется на буровые растворы и устанавливает методику выполнения измерений (МВИ) показателя динамической фильтрации на приборе УИВ-2 в интервале температур буровых растворов от 30 оС до 250 оС при перепаде давления на фильтрующем элементе до 5 МПа. Диапазон измерений определяемого параметра от 10,0 до 40,0 см3/30 мин.

      Примечание – В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО 5725-1 и единицы величин в соответствии с ГОСТ 8.417.

    2. Нормативные ссылки

      В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Едини-

      цы величин

      ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

      ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность.

      Общие требования

      ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защит

      ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание


       

      image


       

      Издание официальное

      ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

      ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия ГОСТ 9245-79 Потенциометры постоянного тока измерительные. Общие техничес-

      кие условия

      ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия ГОСТ 12290-89 Картон фильтровальный для пищевых жидкостей. Технические ус-

      ловия


       

      ГОСТ 23779-95 Бумага асбестовая. Технические условия

      ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Мето-

      дики выполнения измерений

      ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

      ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

      ГОСТ Р 50779.42-99 (ИСО 8258-91) Статистические методы. Контрольные карты Шухарта

    3. Нормы погрешности измерений

      Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р = 0,95 для определяемого параметра приведены в таблице 3.1.

      Таблица 3.1 – Диапазон измерений, показатели точности, повторяемости, воспроизводимости


       

      image

      Значения относительных пределов повторяемости (для двух результатов параллельных определений, n = 2) и показателя внутрилабораторной прецизионности (для двух результатов измерений, m = 2), критический диапазон (для четырех результатов параллельных определений, n = 4) при доверительной вероятности Р = 0,95 для определяемого параметра приведены в таблице 3.2.


       

      Таблица 3.2 – Относительные пределы повторяемости, воспроизводимости, критический диапазон


       

      image


       

    4. Метод измерений

      Метод измерения показателя динамической фильтрации основан на измерении количества жидкости (в дальнейшем – фильтрата), прошедшей в течение 30 минут через фиксированную поверхность бумажного фильтра при заданных значениях температуры и перепада давления на фильтрующем элементе.

    5. Требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию, материалам

      1. Прибор УИВ-2 [1] для определения водоотдачи буровых растворов со следующими характеристиками:

        • максимальный перепад давления на фильтре ............ 5 МПа;

        • максимальная температура раствора. .......................... 250 °С;

        предел допускаемой погрешности. .............................. ± 1,5 см3;

        площадь фильтра ........................................................... 22 см2.

        В комплекте термопара хромель-копель по ГОСТ 6616, потенциометр КСП-1 по ГОСТ 9245.

      2. Секундомер механический 2 класса точности, обеспечивающий предел допускаемой погрешности за 60 мин ± 1,8 с (например, СОС пр-2б-010 «Агат» по ТУ 25-184.003-90 [2]).

      3. Установка смесительная, обеспечивающая номинальную частоту вращения вала мешалки: 8000 об/мин, 10000 об/мин, 12000 об/мин (например, «Воронеж-4» по ТУ 16-88 ИЖЕА.6921.00ТУ [3]).

      4. Цилиндр 2-25 по ГОСТ 1770.

      5. Мензурка 500 по ГОСТ 1770.

      6. Азот сжатый газообразный по ГОСТ 9293.

      7. Картон фильтровальный по ГОСТ 12290 толщиной 0,4-0,5 мм.

      8. Фильтры из асбестовой бумаги по ГОСТ 23779 толщиной 0,4 и 0,8 мм.

        Средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке (калибровке) и клейма. Допускается применение других средств измерений с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками.

    6. Требования безопасности

      1. Требования электробезопасности при работе с электроустановками согласно ГОСТ 12.1.019.

      2. Помещение должно соответствовать правилам пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004, иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

      3. Организация обучения операторов безопасности труда должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.0.004.

    7. Требования к квалификации операторов

      Для выполнения измерений показателя динамической фильтрации буровых растворов допускаются операторы, изучившие руководство по эксплуатации прибора, настоящую методику выполнения измерений, прошедшие инструктаж и сдавшие экзамен по безопасности труда.

    8. Условия выполнения измерений

      При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

      температура окружающего воздуха .............................. плюс (20±5) °С;

      относительная влажность воздуха. .............................. (60±20) %;

      атмосферное давление .................................................. от 84,0 до 106,7 кПа;

      напряжение питающей сети. ....................................... (220±22) В;

      частота питающей сети. ................................................ (50,0±0,5) Гц.


       

    9. Подготовка к выполнению измерений

      1. В два стакана смесительной установки помещают по (800±100) см3 исследуемого бурового раствора (в каждый стакан), закрепляют их в смесительной установке и перемешивают в течение 20-30 минут.

      2. Включают питание установки УИВ-2.

      3. Включают питание потенциометра КСП-1 (не менее, чем за 20 минут до начала измерений), заправляют чернилами перо самописца и установливают стрелку-задатчик потенциометра КСП-1 на требуемый предел температуры.

      4. Собирают фильтр в следующем порядке: укладывают в выемку корпуса перфорированную пластину (пазами вниз), поверх пластины помещают два слоя фильтра размером 26х110 мм из асбестовой бумаги толщиной 0,4 или 0,8 мм (для испытаний при температурах раствора от 180 С до 250 С).

        Примечание – Для испытаний при температурах раствора от 30 С до 180 С вместо фильтров из асбестовой бумаги допускается применять фильтровальный картон толщиной 0,4-0,5 мм по ГОСТ 23779.

      5. Заливают в автоклав 350 см3 приготовленного бурового раствора и устанавливают его в нагревательную печь.

      6. Вставляют в автоклав вкладыш с фильтром и затягивают его резьбовой втулкой. Подсоединяют к автоклаву трубопроводы для подвода газа и отвода фильтрата. Вставляют термопару в карман автоклава.

      7. Проверяют положение крана «автоклав» системы охлаждения (на боковой панели кран должен быть закрыт). Открывают вентили «заполнение», «автоклав», вентили «сброс» и «фильтрат» закрывают (на передней панели).

      8. Открывают вентиль на баллоне со сжатым воздухом. Подают воздух в систему до тех пор, пока давление не достигнет заданного, после чего вентиль закрывают. Если давление в системе выше требуемого, снижают его открытием вентиля «сброс».

      9. Проверяют отсутствие утечки в системе. Для этого закрывают вентиль «заполнение» и в течение 2-3 минут следят за давлением по манометру. Если давление падает, устраняют негерметичность. Опускают защитный кожух, подставляют цилиндр под трубку для выхода фильтрата.

    10. Выполнение измерений

      1. Проверяют давление в автоклаве. Давление не должно быть выше значений, указанных в таблице 10.1.


         

        Таблица 10.1 – Предельное давление в автоклаве в зависимости от температуры раствора


         

        Температура испытаний, С

        Давление, МПа

        От 0 до 90 включ.

        0,098

        От 90 до 170

        0,981

        От 170 до 190

        1,471

        От 190 до 205

        1,961

        От 205 до 225

        2,942

        От 225 до 240

        3,923

        От 240 до 250

        4,903


         


         

      2. Включают мешалку и нагрев печи, устанавливают по амперметру ток нагревателя 4 А.

      3. После нагрева пробы исследуемого раствора до заданной температуры поворотом рукоятки крана «фильтрат» (на боковой панели) включают охлаждение фильтрата.

      4. Медленно открывают вентиль «фильтрат» (на передней панели), и как только из трубки для выхода фильтрата появится жидкость, включают секундомер. Через 30 минут закрывают вентиль «фильтрат», определяют количество фильтрата с точностью до 0,5 см3. Результат определения объема фильтрата записывают в журнал по форме таблицы А.1 (приложение А).

      5. Отключают нагрев автоклава, открывают кран «автоклав» на боковой панели. Охлаждают раствор в автоклаве до комнатной температуры. Закрывают вентиль на баллоне сжатого воздуха. Открывают вентиль «сброс» на передней панели, снижают давление в автоклаве до атмосферного. Отключают мешалку и напряжение установки.

      6. Отсоединяют от автоклава трубопроводы и термопару. Вывинчивают резьбовую втулку, вынимают из автоклава вкладыш с фильтром.

      7. Разбирают вкладыш с фильтром в обратной последовательности согласно 9.4, детали промывают водой. Автоклав извлекают из нагревательной печи, освобождают от пробы и промывают. Все детали протирают насухо. Трубку отвода фильтрата продувают воздухом.

      8. Проводят два параллельных определения объема фильтрата для i-го исследуемо-

        го раствора Vi1 и Vi2, согласно операциям 10.1–10.4, используя на каждое измерение отдельную пробу исследуемого раствора.

        Результаты измерения объема фильтрата i-го исследуемого раствора Vi1 и Vi2 заносят в журнал по форме таблицы А.1 (приложение А).


         

    11. Обработка результатов измерений

      1. Значения показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора Фi1 и Фi2 рассчитывают по формуле (1) и округляют до первого десятичного знака

        Фi = Vi  2 , (1)

        где Фi – показатель фильтрации порядковой пробы, соответственно Фi1 или Фi2, см3/30 мин;

        3

         

        Vi – объем фильтрата, соответственно Vi1 или Vi2, см ;

        2 – коэффициент пересчета на стандартную площадь фильтра.

        Результаты определения показателя фильтрации i-го исследуемого раствора Фi1 и Фi2 заносят в журнал по форме таблицы А.1 (приложение А).

      2. Проводят проверку приемлемости результатов двух параллельных определений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора, полученных в условии повторяемости.

        1. Вычисляют среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора по формуле

          image

          image, (2)

          где Фi1, Фi2 – результаты двух параллельных определений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора, см3/30 мин.

          i

           

        2. Вычисляют относительное расхождение результатов двух параллельных определений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора r , %, по формуле

          image

          image , (3)

          где Фi max – максимальный результат определяемого параметра для i-го исследуемого бу-

          рового раствора, выбранный из Ф

          и Ф , см3/30 мин;

          i1 i2

          Фi min – минимальный результат определяемого параметра для i-го исследуемого буро-

          вого раствора, выбранный из Ф

          и Ф , см3/30 мин.

          i1 i2

          i

           

        3. Если значение r для двух параллельных определений не превышает значение

          относительного предела повторяемости ri отн. (для n = 2), указанного в таблице 3.2, то результаты параллельных определений признаются приемлемыми и за окончательный результат

          принимают среднее арифметическое значение, полученное по формуле (2).

          i

           

        4. Если значение r для двух параллельных определений превышает значение отно-

          сительного предела повторяемости ri отн. (для n = 2), указанного в таблице 3.2, измерения (включая подготовку к ним) повторяют и получают дополнительно еще два параллельных

          определения показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора.

          i

           

        5. Рассчитывают r , как указано в 11.2.2, для четырех параллельных определений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора.

          i

           

          Если значение r для четырех параллельных определений не превышает значения кри-

          тического диапазона СR0.95 (для n = 4), указанного в таблице 3.2, то результаты параллельных определений признаются приемлемыми, и за окончательный результат принимают сред-

          нее арифметическое значение четырех параллельных определений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора, определяемое по формуле


           


           

          image

          image

          image

          , (4)


           

          image


           

          где Фin – результат n-го параллельного определения показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора, см3/30 мин;

          N – количество параллельных определений (n = 1, … N).

          i

           

        6. Если значение r

          для четырех параллельных определений превышает значение

          критического диапазона СR0.95 (для n = 4), то окончательный результат рассчитывают как медиану четырех параллельных определений согласно формуле


           

          image

          image , (5)


           

          i2

           

          где Ф

          – второй наименьший результат определения показателя фильтрации i-го иссле-

          дуемого бурового раствора, см3/30 мин;

          Ф

           

          i3

           

          – третий наименьший результат определения показателя фильтрации i-го иссле-

          дуемого бурового раствора, см3/30 мин.

    12. Оформление результатов измерений

      Результат измерения показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора округляют до первого десятичного знака и представляют в виде


       

      image

      3

       

      Фi, см /30 мин , ± , %; Р = 0,95; n = 2 (n = 4),


       

      где image – границы допускаемой относительной погрешности измерений показателя фильтрации бурового раствора, приведенные в таблице 3.1, %;

      Р – доверительная вероятность, с которой установлены границы допускаемой относительной погрешности измерений определяемого параметра.

      Примечание – В случае необходимости представления погрешности измерений в абсолютной форме значение абсолютной погрешности измерений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора вычисляют по формуле (6) и округляют до первого десятичного знака

      image, (6)

      i

       

      где Ф – результат измерений показателя фильтрации i-го исследуемого бурового раствора, см3/30 мин;

      Δi – границы абсолютной погрешности измерений показателя фильтрации для i-го исследуемого бурового раствора, см3/30 мин.


       

    13. Контроль точности получаемых результатов измерений

      1. Контроль прецизионности результатов измерений осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 6).

      2. Контроль стабильности показателя внутрилабораторной прецизионности проводят с использованием контрольных карт (КК) Шухарта по ГОСТ Р 50779.42.

      3. Контроль стабильности показателя внутрилабораторной прецизионности результатов измерений проводят в следующей последовательности.

        1. Периодичность контроля – не реже одного раза в год и после каждой калибровки прибора УИВ-2. Образцами для контроля являются образцы буровых растворов.

          В условиях внутрилабораторной прецизионности (разные операторы) получают два результата измерений определяемого параметра (в соответствии с разделами 9, 10) – первич-

          i1

           

          ный и повторный результаты (Ф

          i2

           

          и Ф ). Результаты заносят в соответствующую графу КК.

        2. Рассчитывают относительное расхождение между результатами измерений определяемого параметра Ri, %, по формуле (7) и наносят на КК.

          image

          image

          image . (7)

        3. Параметры КК:

          image

          а) средняя линия CL= d2  ; в) пределы действия:

          image

          • верхний UCL = D2  ;

          • нижний LCL – отсутствует с) пределы предупреждения:

            image

          • верхний UWL = D2(2)  ;

          • нижний LWL – отсутствует.

            image

            Значение показателя воспроизводимости – , указано в таблице 3.1.

            Значения коэффициентов для расчета средней линии и пределов действия и предупреждения приведены в таблице 13.1.


             

            Таблица 13.1 – Коэффициенты для расчета средней линии, предела действия, пределов предупреждения


             

            image


             

        4. Если очередная точка Ri находится внутри предела предупреждения, то внутрилабораторную прецизионность результатов анализа признают удовлетворительной.

        5. Если очередная точка Ri попадает за границу предела действия, то это служит предупреждением о выходе процесса анализа из состояния статистической управляемости.

          В этом случае качество внутрилабораторной прецизионности признают неудовлетворительным, процесс анализа приостанавливают, выясняют и устраняют причины появления неудовлетворительных результатов контроля.

          i

           

        6. Если очередная точка R

          попадает между пределом предупреждения и пределом

          действия, то контрольную процедуру повторяют. При повторном появлении указанной ситуации процесс анализа приостанавливают, выясняют и устраняют причины появления неудовлетворительных результатов контроля.

          i

           

        7. После нанесения очередной точки R

проверяют структуру КК на особые при-

чины в соответствии с ГОСТ Р 50779.42 (раздел 7). Если устанавливают наличие особой причины, то управление процессом осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 50779.42 (раздел 8).

Приложение А (рекомендуемое)


 

Форма записи результатов измерений


 

Таблица А.1 – Результаты измерений показателя динамической фильтрации бурового раствора


 

image

Библиография


 

[1]

Техническое описание

Установка для определения водоотдачи

   

глинистых растворов УИВ-2, заводской номер

   

ЗШ2.843.002. М.: Союзпромавтоматика, 1973. –

   

63 с.

[2]

Технические условия

Секундомеры механические.

 

ТУ 25-184.003-90

Технические условия. Златоуст: 1990. – 32 с.

[3]

Технические условия

Установка смесительная «Воронеж-4».

 

ТУ 16-88 ИЖЕА.6921.00 ТУ

Технические условия. Воронеж: 2000. – 25 с.


 

image


 

ОКС 17.060


 

Ключевые слова: Растворы буровые, прибор УИВ-2, динамическая фильтрация при высоких температурах и давлениях, измерения, контроль точности, методика выполнения измерений


 

image


 


 

Корректоры Т.Е. Алексеева, В.И. Кортикова

Компьютерная верстка Н.П. Архиповой


 

image


 

ИД № 01886. Подписано в печать 08.11.2005 г. Формат 60х84/8. Гарнитура “Ньютон”.

Усл. печ. л. 2,32. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 50 экз. Заказ 13.


 

image

ООО “ИРЦ Газпром” 117630, Москва, ул. Обручева, д. 27, корп. 2. Тел. (095) 719-64-75, факс (095) 411-58-30


 

Отпечатано в ЗАО “Издательский Дом Полиграфия”