Государственный стандарт республики казахстан




Скачать 213.35 Kb.
НазваниеГосударственный стандарт республики казахстан
страница1/3
Дата публикации19.06.2013
Размер213.35 Kb.
ТипДокументы
vbibl.ru > Информатика > Документы
  1   2   3

СТ РК ИСО 10426-6

(проект, редакция 1)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Промышленность нефтяная и газовая
Цементы и материалы для цементирования скважин
Часть 6

Методы определения предельного статического напряжения сдвига цементных составов

Дата введения __________
1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к методам испытаний для определения предельного статического напряжения сдвига (СНС) цементных растворов и сопутствующих материалов в искусственно созданных условиях скважины.
^ 2. Нормативные ссылки
Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные нормативные документы:

СТ РК 1.9-2007 Государственная система технического регулирования Республики Казахстан. Порядок применения международных, региональных и национальных стандартов иностранных государств, других нормативных документов по стандартизации в Республике Казахстан.

ISO 10426-2:2003*, Petroleum and natural gas industries – Cements and materials for well cementing – Part 2: Testing of well cements (Промышленность нефтяная и газовая. Цементы и материалы для цементирования скважин. Часть 2. Испытание цементов для скважин). 
 ПРИМЕЧАНИЕ При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по ежегодно издаваемому информационному указателю «Нормативные документы по стандартизации» по состоянию на текущий год и соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ 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 применяются следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Забойное давление; ЗД (bottom-hole pressure BHP): Гидростатическое давление в забое скважины, вычисляемое из истинной вертикальной глубины и плотностей флюидов в стволе скважины.

^ 3.2 Динамическая температура при забое; ДТЗ (bottom hole circulating temperature BHCT): Максимальная температура, наблюдаемая в стволе скважины во время укладки цементного раствора.

________

* Применяется в соответствии с СТ РК 1.9

Проект, редакция 1

^ 3.3 Период предельного статического напряжения сдвига; ППСНС (critical static gel-strength period CSGSP): Период времени, необходимый цементу для повышения уровня от предельного значения статического напряжения сдвига до статического напряжения сдвига, равного 250 Па (500 фунт-сила/100 кв.фут).

^ 3.4 Предельное статическое напряжение сдвига; ПСНС (critical static gel strength CSGS): Определенное статическое напряжение сдвига цементного раствора, при котором равновесие гидростатического давления достигается между распространением пониженного гидростатического давления цементного стакана (и других флюидов в кольцевом пространстве) и поровым давлением состава (См. Приложение А).

ПРИМЕЧАНИЕ Предельное статическое напряжение сдвига измеряется в Паскалях или Ньютонах на квадратный метр (фунт-сила на 100 кв.футов).
^ 3.5 Статическое напряжение сдвига СНС (static gel strength SGS): Измерение предела прочности на сдвиг (касательного напряжения), получаемое из давления, необходимого для сдвига загущенного флюида через трубу или кольцевое пространство известной длины и геометрических характеристик.
ПРИМЕЧАНИЕ Статическое напряжение сдвига измеряется в паскалях или Ньютонах (фунт-сила на 100 кв.футов).
^ 4. Отбор проб
4.1 Общие положения
Для проведения испытаний цементного раствора в соответствии с настоящим стандартом необходимы образцы сухого цемента или сухих тампонажных смесей, твердые или жидкие добавки и вода для смешивания. Соответственно, следует использовать лучшие имеющиеся технологии отбора проб, для того, чтобы условия и испытуемые материалы лабораторного испытания, максимально точно соответствовали тем, которые имеются на месте расположения скважины.
4.2 Метод
Применимые техники отбора образцов для сухого цемента или сухой тампонажной смеси, твердых и жидких примесей и воды для смешивания, используемые для цементирования, приведены в Разделе 4, ISO 10426-2. При необходимости, температура воды для смешивания, цемента или сухих тампонажных смесей и жидких примесей можно измерить при помощи термопары или термометра с точностью измерений ± 2 °С (± 3 °F). Эти температуры должны быть записаны.
ПРИМЕЧАНИЕ Описание наиболее часто используемых приборов для отбора проб приведены на Рисунке 1, ISO 10426-2.
5. Подготовка
Приготовьте образцы испытаний в соответствии с Разделом 5, ISO 10426-2. Лабораторная температура образца цемента и воды для замеса должна находиться в пределах ± 2 °C (± 3 °F) от соответствующей температуры, ожидаемой на площадке скважины. Если известны эксплуатационные условия, температура воды для замеса и сухого цемента должна составлять 23 °C ± 2 °C (73 °F ± 3 °F) непосредственно перед началом замеса.

Если необходимо использовать большие объемы цемента, описание альтернативного метода приведены в Разделе А.1, ISO 10426-2.
ПРИМЕЧАНИЕ Плотность цементного раствора можно проверить методами, описанными в Разделе 6, ISO 10426-2.
^ 6. Метод испытания с применением ротационного устройства определения статистического напряжения сдвига
6.1 Устройство
Устройство состоит из камеры повышенного давления, которая может нагреваться и поддерживать повышенное давление в соответствии с имитируемым режимом цементных работ. СНС вычисляется на основе вращающего момента, необходимого для вращения лопасти известных геометрических параметров на очень низкой скорости. Скорость вращения лопасти в части испытания СНС, когда происходит смешивание, обычно является постоянной: 0,0000092 об/сек (0,2 °/мин.). Начальное смешивание для воспроизведения укладки в скважину обычно проводится при скорости 2,5 об/мин ± 0,25 об/сек (150 об/мин ± 15 об/мин). Калибровка ротационного устройства определения статического напряжения сдвига должна проводиться в соответствии с инструкциями производителя. Во время испытаний температура и давление цементного раствора в испытательной камере увеличивается в соответствии с определенным режимом эксплуатационных испытаний скважины (См. 6.2.2). Используя термопару типа J по ASTM E220, расположенного в центре испытательной камеры, определите температуру цементного раствора. Система измерения температуры должна калиброваться с точностью до ± 2°C (± 3 °F).
ПРИМЕЧАНИЕ В зависимости от состава цементного раствора может потребоваться изменение скорости вращения устройства. Допустимый диапазон скорости вращения для данного устройства составляет от 0,0000069 об/сек (0,15 °/мин) до 0,0000231 об/сек (0,5 °/мин).
^ 6.2 Процедура испытаний

6.2.1 Если при работе используется время смешивания, режим испытаний должен включать следующий сегмент. Во время перемешивания замеса цементный раствор необходимо подвергать ожидаемым температурным условиям при атмосферном давлении. Смешивание обычно проводится на частоте вращения 2,5 об/сек ± 0,25 об/сек (150 об/мин ± 5 об/мин). Если время перемешивания замеса отсутствует – пропустите данный шаг.

6.2.2 Вычислите ожидаемое время для заканчивания и ожидаемое время цементирования, необходимое для укладки цемента в перспективный пласт. Доведите цементный раствор до динамической температуры при забое (ДТЗ) и забойного давления (ЗД) в ожидаемый период заканчивания. Затем цементный раствор доводится до температуры и давления циркуляции в перспективном пласте. Во время моделирования закладки, температура и давление должны поддерживаться в пределах ± 3 °C (± 6 °F) и ± 2 МПа (±300 фунт/кв.дюйм) от соответствующего времени работы в зависимости от намеченной температуры и давления. В течение 10 мин после окончания линейного изменения регулируемых температуры и давления они должны составлять ± 1 °C (± 2 °F) и ± 0,7 МПа (± 100 фунтов/кв.дюйм) от расчетных величин. По достижению температуры циркуляции в перспективном пласте, удерживайте расчетные температуру и давление в течение 5 мин ± 30 с для стабилизации температуры. Смешивание обычно проводится при 2,5 об/с ± 0,25 об/с (150 об/мин ±15 об/мин). Временной интервал необходимый для линейного изменения температуры и давления циркуляции в перспективном пласте – это ожидаемое время закладки минус ожидаемое время для заканчивания. В случае, если ожидается более длительный период текучести раствора, температура испытаний может быть повышена до ДТЗ в течение 240 минут после достижения температуры циркуляции в перспективном пласте.
ПРИМЕЧАНИЕ Во время смешивания на скорости вращения, испытание выявляет показатели плотности цементного раствора. Это не является точной плотностью цементного раствора, так как размеры лопасти не совпадают с размерами лопасти, используемой для определения времени загустевания цементного раствора.
6.2.3 Для определения СНС, в конце моделирования закладки цементного раствора, частота вращения меняется от стандартной 2,5 об/мин ± 0,25 об/с (150 об/мин + 15 об/мин) до 0,0000092 об/с (0,2 °/мин.) или другую допустимую частоту вращения. Поддерживайте температуру и давление циркуляции в перспективном пласте. Во время определения СНС температура и давление должны поддерживаться в пределах ± 1 °С (± 2 °F) и ± 0,7 МПа (± 100 фунт/кв.дюйм) от заданных значений.

6.2.4 Зафиксируйте начальное СНС и время помещения образца в условия режима определения СНС, истекшее с момента предыдущего моделирования закладки. Зафиксируйте время СНС при 50 Па (100 фунт-сил/100кв.футов), 100 Па (200 фунт-сил/100кв.футов), 150 Па (300 фунт-сил/100кв.футов), 200 Па (400 фунт-сил/100кв.футов) и при 250 Па (500 фунт-сил/100кв.футов). Там, где это применимо, определите период предельного статического напряжения сдвига (ППСНС) путем измерения времени, необходимого цементу для повышения значения от значения пределльного статического напряжения сдвига (ПСНС) (см. Приложение А) до значения СНС равного 250 Па (500 фунт-сил/100кв.футов). Необходимо указывать в отчетах наименование производителя, модель и частоту вращения устройства, используемого для определения СНС.
^ 7. Метод испытания с применением ультразвуковых устройств определения статистического напряжения сдвига
7.1 Оборудование
Испытуемый цементный раствор поддерживается в статическом состоянии при контролируемых температуре и давлении внутри камеры повышенного давления для измерения акустических свойств цементного раствора. Первый преобразователь генерирует звуковой сигнал, который пропускается через образец. Второй преобразователь измеряет и записывает амплитуду акустического сигнала после того, как он будет пропущен через образец. Затем эти данные обрабатываются, и определяется СНС образца в соответствии с алгоритмом, сопоставляющим амплитуду звукового сигнала с СНС. Калибровку ультразвукового устройства определения статистического напряжения сдвига необходимо проводить в соответствии с инструкциями производителя. Во время проведения испытания температура и давление цементного раствора в испытательной камере увеличивается в соответствии с определенным режимом эксплуатационных испытаний скважины (См. 7.2.5). Используя термопару типа J по ASTM E220, расположенного в центре испытательной камеры, определите температуру цементного раствора. Система измерения температуры должна калиброваться с точностью до ± 2 °C (± 3 °F). Калибровка должна проводиться не реже одного раза в три месяца.
^ 7.2 Процедура испытания кондиционирования образца под давлением

7.2.1Можно использовать любой консистометр, указанный в 9.2.1, ISO 10426-2.

7.2.2 Поместите цементный раствор в контейнер консистометра для замеров под давлением и начните испытания по определению времени загустевания в соответствии с 9.4.3, ISO 10426-2.

7.2.3 Если при работе используется время перемешивания замеса, режим испытаний должен включать следующий сегмент. Во время перемешивания замеса цементный раствор необходимо подвергать ожидаемым температурным условиям. При этом давление должно быть атмосферным. Смешивание обычно проводится на частоте вращения 2,5 об/с ± 0,25 об/с (150 об/мин ± 5 об/мин). Если время перемешивания замеса отсутствует – пропустите данный шаг.

7.2.4 Вычислите ожидаемое время для заканчивания и ожидаемое время цементирования, необходимое для укладки цемента в перспективный пласт. Доведите цементный раствор до динамической температуры при забое (ДТЗ) и забойного давления (ЗД) в ожидаемый период заканчивания. Затем цементный раствор доводится до температуры и давления циркуляции в перспективном пласте. Во время моделирования закладки, температура и давление должны поддерживаться в пределах ± 3 °C (± 6 °F) и ± 2 МПа (±300 фунт/кв.дюйм) от соответствующего времени работы в зависимости от намеченной температуры и давления. В течение 10 мин после окончания линейного изменения регулируемых температуры и давления они должны составлять ± 1 °C (± 2 °F) и ±0,7 МПа (± 100 фунтов/кв.дюйм) от расчетных величин. По достижению температуры циркуляции в перспективном пласте, удерживайте расчетные температуру и давление в течение 5 мин ± 30 секунд для стабилизации температуры. Смешивание обычно проводится при 2,5 об/с ± 0,25 об/с (150 об/мин ± 15 об/мин). Временной интервал необходимый для линейного изменения температуры и давления циркуляции в перспективном пласте – это ожидаемое время закладки минус ожидаемое время для заканчивания. В целях безопасности, если температура кондиционирования цементного раствора выше 88 °С (190 °F), отключите нагреватель и охладите цементный раствор так быстро, как это возможно на практике, до прибл. 88 °С (190 °F) перед тем, как извлекать его из консистометра для замеров под давлением.

Безопасная температура 88 °C (190 °F) принята с учетом точки кипения воды 100 °C (212 °F). Если точка кипения воды на месте испытания ниже 100 °С (212 °F), отрегулируйте соответственно испытательную температуру.

7.2.5 Медленно спустите давление (примерно 1 400 кПа/с (200 фунт/кв.дюйм/с). Извлеките контейнер с цементным раствором из консистометра, удерживая контейнер прямо, чтобы масло не перемешалось с цементным раствором. Снимите верхнее замковое кольцо, штангу-толкатель и муфту с вала и мембраны. При помощи шприца и промокательной бумаги удалите масло с поверхности мембраны. Снимите мембрану и опорное кольцо. При помощи шприца и промокательной бумаги удалите оставшееся масло с поверхности цементного раствора. При большом содержании примеси опытный образец раствора бракуется, и испытания проводятся снова. Снимите лопасть и энергично смешайте при помощи шпателя для обеспечения однородности цементного раствора. Переместите часть образца в устройство. Данное перемещение должно занимать не менее 5 минут после извлечения образца из консистометра для замеров под давлением.
7.2.6 Поместите цементный раствор в камеру ультразвукового аппарата для определения статического напряжения сдвига, предварительно подогретую до температуры ниже циркуляционной температуры в перспективном пласте или 88 °С (190 °F). Повысьте давление образца до уровня давления в перспективном пласте или до предельного уровня устройства. Если температура в перспективном пласте выше 88 °C (190 °F), снизьте ее до уровня циркуляционной температуры в перспективном пласте со скоростью 2 °C/мин (4 °F/мин). Во время определения СНС температура и давление должны поддерживаться в пределах ± 1 °C (± 2 °F) и ±0,7 МПа (± 100 фунтов/кв.дюйм) от заданных величин. В случае, если ожидается более длительный период текучести раствора, температура испытаний может быть повышена до ДТЗ в течение 240 минут после достижения температуры циркуляции в перспективном пласте.

7.2.7 Зафиксируйте начальное СНС и время, истекшее с момента начала испытаний, затраченное на достижение уровня температуры в перспективном пласте. Зафиксируйте время СНС при 50 Па (100 фунт-сил/100кв.футов), 100 Па (200 фунт-сил/100кв.футов), 150 Па (300 фунт-сил/100 кв.футов), 200 Па (400 фунт-сил/100 кв.футов) и при 250 Па (500 фунт-сил/100кв.футов). Там, где это применимо, определите период предельного статического напряжения сдвига (ППСНС) путем измерения времени, необходимого цементу для повышения значения от значения пределльного статического напряжения сдвига (ПСНС) (см. Приложение А) до значения СНС равного 250 Па (500 фунт-сил/100кв.футов). Необходимо указывать в отчетах наименование производителя, модель и частоту вращения устройства, используемого для определения СНС.
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Государственный стандарт республики казахстан iconГерба Республики Казахстан Государственный стандарт Республики Казахстан...
Подготовлен акционерным обществом «Информационно-аналитический центр нефти и газа»

Государственный стандарт республики казахстан iconПроект Изображение Государственного Герба Республики Казахстан Государственный...
Подготовлен акционерным обществом «Информационно-аналитический центр нефти и газа»

Государственный стандарт республики казахстан iconПроект Изображение Государственного Герба Республики Казахстан Государственный...
Подготовлен акционерным обществом «Информационно-аналитический центр нефти и газа»

Государственный стандарт республики казахстан iconПроект Изображение Государственного Герба Республики Казахстан государственный...
«Petroleum and natural gas industries – Field testing of drilling fluids- part 1: Water-based fluids», idt

Государственный стандарт республики казахстан iconГосударственный стандарт республики казахстан

Государственный стандарт республики казахстан iconГосударственный стандарт республики казахстан
Настоящий стандарт устанавливает требования и рекомендации для шести классов тампонажного цемента, включая требования, предъявляемые...

Государственный стандарт республики казахстан iconГосударственный стандарт республики казахстан
Определение усадки и расширения составов на основе цемента при атмосферном давлении

Государственный стандарт республики казахстан iconПостановление Кабинета Министров Республики Казахстан от 30 июня 1993 года №552
В соответствии с постановлением Верховного Совета Республики Казахстан от 13 января 1993 г. №1873-xii «О порядке введения в действие...

Государственный стандарт республики казахстан iconРешением Конференции Объединения
«Ассоциация» создана в соответствии с требованиями Конституции Республики Казахстан, Гражданского кодекса Республики Казахстан, Закона...

Государственный стандарт республики казахстан iconПравительства Республики Казахстан от 2012 года № Стандарт государственной...
Государственная услуга оказывается Комитетом таможенного контроля Министерства финансов Республики Казахстан (далее – Комитет)

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница