GBT 29170-2012 石油天然气工业 钻井液实验室测试.pdf

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标准编号:GBT 29170-2012
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GBT 29170-2012标准规范下载简介

GBT 29170-2012 石油天然气工业 钻井液实验室测试.pdf

26.9.1基浆和污染的钻井液样品应在120℃(250F)或其他指定温度下静止养护16h。养护箱需 预热。 养护罐用氮气增压时应按照说明书谨慎进行。 26.9.2静止养护16h后,关闭加热电源,打开滚子加热炉仓门。 26.9.3取出养护罐之前,应继续冷却至少30min。 26.9.4将养护罐于室温下继续冷却30min。然后将养护罐部分浸没在水中冷却至室温。 26.9.5所有养护过的样品应高速搅拌5min后立即进行测试。

26.10养护后的测试程序

样品在高搅后采用符合GB/T16783.2的规定进行测试。钻井液基浆的测试项目应包含以下内容: 室温为20℃(68F)的密度; b) 可控温在50℃(120*F)的黏度计600r/min、300r/min、200r/min、100r/min、6r/min 3r/min读值以及10s、10min的切力; c 温度在50℃(120F)下的电稳定性; d HTHP滤失量:温度为120℃(250F),压差为3450kPa(500psi)或其他特定温度和压力,可 参考GB/T16783.2推荐的温度和压力。 如果要求测定HTHP滤失量,尤其是温度高于120℃(250F),应注意由于测试仪器和操作程序 不同,得到的结果会有差异。故在测试前,相关各方应协商确定测试仪器和程序

7用螺钉固定杯盖式渗透性封堵仪测定钻井液

27.1.1钻并液滤失性和造壁性的测定与滤液的性能,如含油、含水和乳状液含量的测定一样,对钻井 液的控制和处理非常重要的。 27.1.2这些特性受到钻井液中的固相类型和含量及固相之间物理和化学作用的影响。渗透性封堵仪 (PPA)是一种改进型的HTHP滤失仪,可用多种过滤介质在压力高达13800kPa(2000psi)、温度范 围在室温至260℃(500F)条件下DB34/T 2633-2016 美丽乡村 传统村落保护与利用,评价固相的相互作用情况。PPA与标准的HTHP滤失仪一样,都 可适用于现场和实验室的测试

27.2 安全注意事项

2.1.1PPA使用的压力上限,取决于所用样品杯的工作压力。有两种类型的样品杯可供使用: 环盖式和螺钉固定杯盖式。这些样品杯共分为5个压力等级,为安全起见,操作者应确切了解测试 的最大操作压力,并不得超过该压力,若有疑问则需与仪器制造商联系,或在可能的最低压力下操 2.1.2安全操作PPA,需要操作者掌握并能正确组装和操作仪器。不恰当的组装、错误的操作

使用有缺陷部件会造成样品杯罐体泄露或损环,这会导致严重的人身伤害或设备损坏。 27.2.1.3在操作过程中样品杯是灼热的,操作者应清楚灼热部位并避免触摸。在正常操作过程中,触 摸仪器的灼热部位会造成烫伤。 27.2.1.4该仪器为电加热设备,与任何电气设备一样,供电线路若受损或有缺陷,会因发生短路而引 发火灾、人身伤害、仪器损坏等事故。因此该仪器仅在接地线路正常才能使用

27.2.2液压系统的安全操作

27.2.2.1进行以下操作之前,确保液压已释放,液压泵上压力表指示回零: a) 将校压软管从快速接头处与样品杯断开连接时; b) 将样品杯从加热套中取出时; 移动仪器时; d) 灌充液压泵时; e) 进行维护保养时,包括紧固液压泵的泄漏部件、组装液压组件或样品杯。 27.2.2.2在灌充或维修液压装置后,将洒落的油清理干净。在地面上洒落油是很危险的,在PPA旁 酒落的积油是火灾隐患。 27.2.2.3组装样品杯时,需确保恰当安装并拧紧固定杯盖的螺钉

27.2.3回压接收器气体加压的安全操作

27.2.3.1使用氮气或二氧化碳对回压器加压。对于硅盐钻并液,只能使用氮气。不得使用压缩空 气、氧气或其他非推荐气体。如果使用氮气,则应使用检定合格的氮气瓶,或在实验室内铺设的氮气供 气系统。氮气瓶固定应符合安全规程。二氧化碳常使用小型气弹,并被加压至6200kPa(900psi),主 要用于现场测试。 警告1:严禁加热二氧化碳气弹或将其暴露在明火中,避免过热而发生爆炸。 整告2:严禁将一氧化二氮气弹作为HTHP滤失量测定的压力源。在高温高压下,一氧化二氮遇润 臀脂、油或含碳物质时可能发生爆炸。一氧化二氮气弹只用于Garrett气体分离器碳酸盐分析中。 27.2.3.2维护调压阀、压力表,使其处于良好状态。不要把油涂抹在调压阀上。 27.2.3.3应维修或更换泄漏的液压或气压加压系统,并对压力表、组件和软管进行漏点检查和校准, 保证处于良好状态。要定期测试液压泵上的泄压阀,保证在加压过高时此阀门能正常起作用,压力管线 不得绕过或堵塞泄压阀。 27.2.3.4当给回压器加压时,首先打开气源,然后调节调压阀。严禁在压力超过仪器等级或泄压阀设 置的情况下尝试操作仪器。当给回压器泄压时,应首先关闭气源,释放系统内压力,然后退出调压阀T 形螺杆,

27.2.4仪器加热的安全操作

27.2.4.1在操作过程中,PPA变热足以引起严重灼伤,故应避免受伤。在未设警告提示的情况下,操 作者不得离开已加热或正加热的PPA。 27.2.4.2在移动和冷却样品杯时应注意避免危险,因灼热样品杯遇水产生的蒸汽、直接触摸样品杯或 样品杯意外坠落等情况,均可造成人身伤害。

27.2.5用电的安全操1

2.5.1确保电源安装了保险丝并接地,检查加热套上的电源线完好并正确接地。 2.5.2电线和加热器的电路故障,往往无法从外观检查中发现。故障征兆出现首先常表现为保 烧断、断路器跳闸、加温时间变长或温控不稳定等。仪器未与电源断开连接之前,禁止任何电器维

GB/T29170—2012

27.2.6样品杯的安全操作

27.2.6.1样品杯的材料应与测试样品匹配。 27.2.6.2不得使用出现严重凹坑或裂纹等现象的样品杯。 27.2.6.3不得使用出现变形、损坏的样品杯、杯盖或密封圈,应仔细检查螺纹的损坏情况。 27.2.6.4只使用完好无损的表面硬化钢质螺钉,其他螺钉都是不安全的。

27.3仪器——螺钉固定杯盖式渗透性封堵仪

27.3.1PPA样品杯32)

27.3.1.5因超压导致样品杯的损坏有以下几

杯盖出现弯曲变形,可通过目测或仪器测量检查; 杯盖出现压缩变形,可观察到固定杯盖的螺钉孔、螺钉座变形成椭圆形,而不是圆形; 一 柱状杯体出现剪切变形; 一柱状杯体出现应力变形。 一旦发现杯盖损坏现象,应弃用。样品杯杯体出现应力损坏、严重的凹坑或螺钉孔变形时,不得 使用。 27.3.1.6当测试温度超过93℃(200F)时,回压接收器应加压以防止滤液沸腾。标准回压接收器是 用CO?压力源提供回压,在需要时也可以使用氮气压力源和氮气管汇代替CO2压力源。 27.3.1.7在加热和测试滤失的过程中,样品杯放置在一个可控温的铝质加热套中。加热套可完全把 滤失面包围着,能在室温到260℃(500F)范围内的任意所需温度下滤失测试。用金属温度计插入杯 壁温度计孔,测量样品杯的温度。用温控器的旋扭调节温度,刻度盘上的参考标尺从1~10。一旦得到 了所需的某个温度,再将温控旋扭旋转到参考标尺相同的刻度,即可得到相同的温度。PPA压滤仪用 的标准样品杯是用不锈钢加工制成,加热套的耗电为800W。

27.3.2.1过滤介质可以是任何一种多孔渗透性材料的滤盘,如陶瓷、烧结金属、树脂涂敷或级配的砂、 岩心样本等。 27.3.2.2标准的滤盘厚度为6.5mm(0.25in),也可使用更厚的滤盘。每次测试都应使用新的滤盘。 测水基钻井液时,滤盘在使用前应在淡水或盐水中浸泡至少5min~30min直至饱和。测油基钻井液 时,滤盘在使用前应在油基钻井液的基础油样品中浸泡至少5min~10min。对低孔低渗滤盘可用抽 真空饱和。 在本测试中常用到陶瓷滤盘。滤盘的孔喉直径大小不可避免存在差异,因此在进行比对实验时,建 议测试滤盘并分类,使滤盘尽可能的一致。制造商可根据使用者的要求,对滤盘进行质量控制测试分 类,向使用者提供平均孔喉直径和平均孔隙度,使用者可用淡水进行简单的流动实验,对滤盘进一步 分类。 27.3.2.3 其他类型滤盘也可供使用,包括不同孔隙度和渗透率贝雷砂岩岩心。使用者需要注意的是 这些岩心的孔隙度和渗透率存在差异,这些差异会影响到测试结果的再现性。经切割后的岩心,其形状 要适合仪器柱状缸体,厚度一般是6.5mm(0.25in),也可使用厚度为25.4mm(1in)的岩心。 27.3.2.4用树脂涂敷砂可制成的硬质滤盘,通过筛选砂粒的大小得到所需的渗透率。砂子在150℃ (300F)温度下,放置于比标准滤盘尺寸稍大的模具中,加热1h~3h。模具厚度为6.5mm(0.25in) 或者25.4mm(1in),加热前模具需涂抹硅脂。改变砂子过筛的筛孔大小,制成扎喉尺寸和渗透率变化 更大的树脂砂滤盘。测试用于控制钻井液严重漏失情况下渗透性漏失的堵漏材料,其过滤介质可用粗 砂制成。 27.3.2.5 烧结金属滤盘或割缝金属滤盘用于模拟裂缝或高渗透性地层。在评价渗漏材料封堵某一特 定地层时,过滤盘孔喉大小应与地层匹配。 27.3.2.6使用砂床做过滤介质,需在PPA样品杯的杯底装上滤纸。为使砂床高度尽可能的一致,应 先确定所需砂床的高度,再称出达到该高度的砂子总量。测试前需用基浆浸透砂床。如果要用标准方 法测试,即将过滤介质置于样品杯顶部,则需将树脂涂敷的砂粒放入样品杯,在150℃(300‘F)温度下 加热1h~3h,冷却后倒置过来进行测试。 27.3.2.7陶瓷滤盘的分类比对程序:将滤盘装人PPA样品杯并往样品杯里灌入水。关闭样品杯上部 阀门,使用气体渗透率仪观察200kPa的测压表将压力调至28kPa~31kPa(4.0psi~4.5psi)。打开 样品杯上部阀门,并调节压力到14kPa士0.7kPa(2psi土0.1psi)。打开样品杯底部阀门后,用上部阀 门重新调节压力到14kPa士0.7kPa(2psi士0.1psi)。用一只500mL量筒记录水从100mL刻度到 400mL刻度流出的时间,即测量300mL水流过滤盘所用的时间。若欲用PPA进行比对测试的,可多 测试几个滤盘,分类并使用流出时间相近的滤盘。 27.3.3计时器:精确到0.1min以上的测试时间间隔。 27.3.4温度计:量程到260℃(500F)。 27.3.5量筒(TC):25mL或50mL。 27.3.6高速搅拌器:负载转速为11500r/min±300r/min。

27.4HTHP滤失量测试程序

27.4.1加热套预热

.4.1.1将电源线与适配的电源连接,电源电压要与仪器铭牌标注的电压一致。 4.1.2把温度调节旋钮旋至刻度中间位置,并把表盘式金属温度计插人加热套的测温孔内。 已达到设置温度时指示灯亮起

27.4.1.3再次调节温控器,比所需的测试温度高出6℃(43F)。

27.4.2安装滤失样品杯

a)杯体材质要耐抗测试的样品; b)不得使用杯体出现应力开裂或严重点蚀的样品杯; c)只能使用完好的表面硬化钢质螺钉。若使用损坏的或普通低碳钢质螺钉是危险的。 27.4.2.2从制造商得到的PPA,配备了耐温达260℃(500"F)的阀门。在仪器使用年限内,如果需要 更换这些阀门,请确定备用阀门使用耐温设计是否达到或超过260℃(500F)。 27.4.2.3拧松固定杯盖的螺钉,然后用阀杆当作工具拧在杯盖上,把杯盖从杯中垂直拔出。如果杯盖 被卡紧,轻轻摇晃仍不能取出,把起盖器旋进装阀杆的位置,压下把手柄取出杯盖。然后从杯盖上下 阀杆,从样品杯里取出活塞。 27.4.2.4检查和更换阀杆、活塞、杯体和杯盖上损坏或破碎的“O”形圈[当测试温度超过150℃ (300"F)时,应在测试结束后照例更换所有的“O”形圈]。“O"形圈都应涂抹上一层薄薄的管阀润滑脂, 尤其是活塞上的“O"形圈,以保持活塞良好的润滑。 27.4.2.5将活塞拧在“T”形板手上,把活塞推人样品杯底部并上下活动,以确定活塞能够自由移动 (样品杯底部即人口有个比顶部短的凹槽)。将活塞放置在样品杯底部或接近底部的位置,然后从活塞 上拧下把手

选定的陶瓷滤盘或其他类型的过滤介质。

当密封的样品杯置于热的加热套中时,样品杯内的钻井液和液压油热膨胀会便样品杯压力迅速天 高。当把室温下组装好的样品杯放进热加热套时,应迅速连上液压泵使液压油及时释放,防止压力过 高。在加热过程中,定时排放过多的液压油,控制样品杯里的压力。 27.4.2.13将样品杯装入加热套。先确认用把手已将样品杯从杯座拔除,然后样品杯组件插入加热 套,转动样品杯,使加热套底座里的定位销坐人样品杯底部的定位孔,以防止样品杯转动。

27.4.3样品杯加压

4.3.1压力与测试温度的对应关系参考表3,该压力由液压泵提供给样品杯。若使用手动泵时

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滤失温度超过钻井液样品沸点时,应使用回压接收器以防止滤液汽化,同样也需要对样品加压,防 正样品沸腾。 为了得到4850kPa(700psi)的压力,应改装带有4100kPa(600psi)回压表的氮气管汇。即便如 此,仍要在管汇的承压限制之内测试

表3不同温度下样品杯的起始压力和回压

.2样品杯加热过程中,按以下步骤准备回压接

检查T形螺杆调压手柄已经逆时针旋转,确认足以释放完全部压力。当压力完全释放后,手 柄应可自由转动; 6) 打开泄压阀门,释放残存的压力,并将CO,气弹从压力装置上移除。安置好空的气弹,再更换 新气弹,装紧并刺通气弹。此时禁止调节压力阀(按照27.4.3.6的规定); 确认CO2压力组件的泄压阀和滤液出口阀为关闭状态; d)回压组件预备好,按27.4.3.4中给出的方法安装。 27.4.3.3用温度计监控样品杯温度。该温度计是插在样品杯壁孔里,而不是插加热套孔里的。当样 品杯达到所需温度时,调低温控器使加热套温度降低到要测试的温度。样品杯要一直保持在所需的温 度,直到热膨胀充分,样品杯压力停止上升,这个过程需要1h。 27.4.3.4在所需温度下,当样品杯压力保持稳定后,在上部阀门接头上安装回压接收器,用一个固定 销固定接收器。然后将CO.压力组件安装到接收器顶部,用另一个固定销把CO2压力组件固定在接 收器顶部。 27.4.3.5如果要使用滤液导管,应将导管连接在滤液出口阀,之后是接收滤液的量筒。 为了保证测量的准确,在开始测试前要把从过滤介质到回压接收器出口及接收器阀门之间的空间 用基浆充满,这样可确保经过过滤的钻并液能被替换成等体积的钻并液进入接收器。若不进行这一步 操作将会产生结果严重错误。 27.4.3.6根据表3给回压接收器确定适当的压力,转动压力调节器上的T形螺杆调节到所需压力

27.4.3.6根据表3给回压接收器确定适当的压力,转动压力调节器上的T形螺杆调节到所需压力。 27.4.3.7启动液压泵给样品杯加压到所需的压力,打开样品杯与回压接收器之间的阀门,开始测试。 滤失压力是样品杯保持的压力与回压接收器压力之间的压差。

27.4.4滤失量测试

制滤液体积对时间平方根的曲线图,提供有效的瞬时滤失量描述。若需要,可记录更多的时间点,但不 能在滤失开始的1min之内。为了精确计算出滤失量参数,应准确记录滤失时间和体积。 为准确确定瞬时滤失量,记录1min、5min、7.5min、15min、25min和30min时收集的滤液体积, 绘制累积滤失量对时间平方根的曲线图。 27.4.4.2当打开样品杯与回压接收器之间的阀门开始滤失时,要检查从液压泵上压力表显示的样品 杯压力和回压接收器压力,应是保持在所需的压力。在整个测试过程中需要调节维持这两个压力。 27.4.4.3随着滤失或液压泵渗漏,使样品杯内的钻井液减少,预计样品杯的压力会缓缓降低,此时须 启动液压泵以维持在所需压力,如使用手动泵要一秒钟加压一次。 27.4.4.4当达到所需记录的时间点,要将滤液从回压接收器排人量筒,并记录时间和累积滤液体积。 建议滤液直接从回压接收器的排出口放入量简,不要使用软管排放。如果要使用软管,那么软管长 度要尽可能的短,降低由于液体附着在软管内壁产生的误差。 27.4.4.5测试达30min时关闭滤失阀,将回压接收器里残留的全部滤液排入量筒,记录量筒内滤液 的总体积。

27.5测试结束和拆卸

27.5.2带压的样品称组件可以在加热

水浴加快冷却速度。使用样品杯移动工具能随时方便的移动灼热的样品杯。

从底部杯盖上取下快速接头组件,通过底部杯盖描入一个小钻杆或金属丝来确定活塞是否在 样品杯底部: 一如果活塞不在底部,说明样品杯里没有压力。如果活塞在底部,则样品杯里残留有压力; 一重新连接上液压泵,压几下驱动活塞。如果样品杯里有压力,则需要明显用力才能驱动活塞。 27.5.7.2如果有迹象表明样品杯里仍有压力,那么从样品杯完全取下滤失阀组件,用一个小钻杆或金 属丝插人杯盖清除堵塞物,直到接触到过滤盘。操作时一定要带上手套,而且出口要避开操作者指向 侧面。 27.5.8要打开样品杯时,把样品杯从加热套里提起放置在杯座上,或平躺放置在工作台上。 27.5.9拧松固定杯盖的螺钉,把阀门和阀杆装上当作把手将杯盖从样品杯中拔出。如果杯盖被卡,播 晃阀门和阀杆可能拔出杯盖,如果用这个办法仍不能拔出杯盖,则旋下阀门和阀杆,换上起盖器取出 杯盖。 27.5.10样品杯过滤端朝上,杯盖应垂直拔出

27.5.11取出过滤盘。用小刀、小起子或类似薄片状工具撬起过滤盘边沿,取出过滤盘和滤饼。如果 需要测量滤饼厚度,则先用清水轻轻冲洗滤饼,若被测样品是油基时则用基础油冲洗滤饼,然后再测量 并记录其厚度,并记录下关于滤饼组成和质地的所有描述。 27.5.12倒出样品杯里存留的样品,用清水清洗样品杯内壁。若被测样品是油基钻井液,则需要用合 适的溶剂清洗样品杯。若测试温度未达到或超过150℃(300F),通常不需要取出活塞和底部杯盖。 当进行测试的温度超过150℃(300F)时,应更换所有的“O”形图。 27.5.13按以下三个步骤更换活塞和底部杯盖的“O"形圈: a)按27.5.9和27.5.10中的方法拆卸底部杯盖; b)取出活塞。把T形扳手拧人活塞,推拉扳手滑动活塞,将活塞从样品杯任何一端的出口滑出。 需要注意的是,在底部杯盖没有拆下时,活塞可以经顶端出口取出。然后取下并安装活塞和杯 盖上所有的“O"形圈; 清洁各部件以备下次使用。

27.6.1滤失量报告

记录选定的各时间段内当时的累积滤液体积,以毫升计。

27. 6. 2膦时滤失量

需因此而加倍校正」绘制出直线来表示静滤失速率,该直线在y轴上的截距表示瞬时滤失量。或者按 式(37)计算瞬时滤失量的近似值。 为了更精确得到瞬时滤失量,按27.4.4.1中第二段的方法增加收集和记录滤液体积的次数和绘图 数据。

按式(33)计算渗透性封堵滤失量:

V,一一瞬时滤失量,单位为毫升(mL); Vi.s—7.5min时的滤液体积,单位为毫升(mL)。 按式(35)计算静滤失速率(流动速度)

静滤失速率(流动速度), 单位为毫升每分钟(mL/min): 初始读数的时间,单位为分钟(min);

需要注意的是,这三个参数都是在根据过滤面积校正滤液体积基础上计算的。在这些测试中,常规 所用的过滤介质其过滤面积是标准低压滤失量测试的一半,把滤失量体积加倍可消除过滤面积的差异。 当用到其他测试过滤面积时,校正常数(在这里是2)需要修改

27. 6. 4滤饼描迷

28用螺纹杯盖式渗透性封堵仪测定钻井液H

累纹杯盖式渗透性封堵仪测定钻井液HTHP滤失

28.1.1钻井液滤失性和造壁性的测定与滤液的性能,如含油、含水和乳状液含量的测定一样,对钻井 液的控制和处理非常重要的。 28.1.2这些特性受到钻井液中固相类型和含量及固相之间物理和化学作用的影响。渗透性封堵仪 (PPA)是一种改进型的HTHP滤失仪,可在压力高达13800kPa(2000psi)、温度范围为室温至260℃ (500F)条件下,用多种过滤介质评价固相的相互作用情况。与标准的HTHP滤失仪一样,PPA可适 用于现场和实验室的测试。

28.2.1.1PPA使用的压力上限,取决于所用样品杯的工作压力。有两种类型的样品杯可供使用:螺 纹杯盖式和螺钉固定杯盖式。这些样品杯共分为5个压力等级,为安全起见,操作者应确切了解测试仪 器的最大操作压力,并不得超过该压力,若有疑问则需与仪器制造商联系.或在可能的最低压力下操作。 28.2.1.2安全操作PPA,需要操作者掌握并能正确组装和操作仪器。不恰当的组装、错误的操作或 更用有缺陷部件会造成样品杯罐体泄露或损坏,这会导致严重的人身伤害或设备损坏, 28.2.1.3在操作过程中样品杯是灼热的,操作者应清楚灼热部位并避免触摸。在常规操作过程中,触 模仪器的灼热部位会造成烫伤。 28.2.1.4该仪器为电加热设备,与任何电气设备一样,供电线路若受损或有缺陷,会因发生短路而引 发火灾、人身伤害、仪器损坏等事故。因此该仪器仅在接地线路正常才能使用

28. 2.2液压系统的安全操作

28.2.2.1进行如下操作之前,确保液压已释放,液压泵上压力表指示回零: a)将压力软管从快速接头处与样品杯断开连接时; b) 将样品杯从加热套中取出时; c) 移动仪器时; d 灌充液压泵时; e) 进行维护保养时,包括紧固液压泵的泄漏部件、组装液压组件或样品杯。 28.2.2.2在灌充或维修液压装置后,将洒落的油清理干净。在地面上酒落油是很危险的,在PPA旁 洒落的积油是火灾隐患。 28.2.2.3组装样品杯时,一定要保证“O"形圈正确安装在样品杯杯盖上。

28.2.3回压接收器气体加压的安全操作

28.2.3.1使用氮气或二氧化碳对回压器加压。对于硅酸盐钻井液,只能使用氮气。不得使用压缩空 气、氧气或其他非推荐气体。如果使用氮气,则应使用检定合格的氮气瓶,或在实验室内铺设的氮气供 气系统。氮气瓶固定应符合安全规程。二氧化碳常使用小型气弹,并被加压至6200kPa(900psi),主 要用于现场测试。 警告1:严禁加热二氧化碳气弹或将其暴露在明火中,避免过热而发生爆炸。 警告2:严禁将一氧化二氮气弹作为HTHP滤失量测定的压力源。在高温高压下,一氧化二氮遇润 滑脂、油或含碳物质时可能发生爆炸。一氧化二气弹只用于Garrett气体分离器碳酸盐分析中。 28.2.3.2保持调压阀、压力表,使其处于良好状态。调压阀不能用油维护。 28.2.3.3应及时维修和更换泄漏的液压、气压等加压系统的部件,并对压力表、零部件和软管进行漏 点检查、校准等使其处于良好状态。要定期测试液压泵上的泄压阀,保证在加压过高时此阀门能正常起 作用,压力管线不得绕过或堵塞泄压阀。 28.2.3.4当给回压器加压时,首先打开气源,然后调节调压阀。严禁在压力超过仪器等级或泄压阀设 置的情况下尝试操作仪器。当给回压器泄压时,应首先关闭气源,释放系统内压力,然后退出调压阀T 形螺杆。

28.2.4仪器加热的安全操作

.2.4.1在操作过程中,PPA变热足以引起严重灼伤,故应避免受伤。在未设警告提示的情况下 者不得离开已加热或正加热的PPA。 3.2.4.2在移动和冷却样品杯时应注意避免危险,因为灼热的样品杯遇水产生的蒸汽、直接触摸 或样品杯意外坠落等情况,均可造成人身伤害。

28.2.5用电的安全操作

3.2.5.1确保电源安装了保险丝并接地,检查加热套上的电源线完好并正确接地。 3.2.5.2电线和加热器的电路故障,往往无法从外观检查中发现。故障征兆出现首先常表现为 烧断、断路器跳闸、加温时间变长或温控不稳定等。仪器未与电源断开连接之前,禁止任何电器维

28.2.6样品杯的安全操作

28.2.6.1样品杯的材料应与测试样品匹配 28.2.6.2不使用有明显凹坑或应力裂纹的样品杯。 28.2.6.3当样品杯、杯盖或密封圈出现变形、损坏、裂纹时禁止使用。

28.3仪器螺纹杯盖式渗透性封堵仪

28.3.1PPA样品杯33)

28.3.1PPA样品杯33) 28.3.1.1生产这种仪器的制造商有两个,提供的螺纹杯盖式样品杯均用于压力超过13800kPa (2000psi)的测试,该种仪器有三种压力等级的样品杯可用:20700kPa(3000psi)、27600kPa (4000psi)和34500kPa(5000psi)。仪器应附带操作手册或本标准,以便不熟悉仪器操作的人在使 用之前阅读。操作者如果不能确定工作压力界限,则需采用适合的最小限进行操作。 警告:应按照仪器说明书上要求的温度、压力、试样体积进行操作,否则会带来严重伤害。 28.3.1.2从制造商得到的PPA配备了耐温达260℃(500F)的阀门。在仪器使用年限内,如果需要 更换这些阀门,请确定备用阀门使用耐温设计是否达到或超过260℃(500F)

28.3.2.2标准的滤盘厚6.5mm(0.25in),也可使用更厚的滤盘。每次测试都应使用新的滤盘。测 水基钻井液时,滤盘在使用前应在淡水或盐水中浸泡至少5min~30min直至饱和。测油基钻井液时, 滤盘在使用前应在油基钻井液的基础油样品中浸泡至少5min~10min。对低孔低渗滤盘可用抽真空 饱和。 在本测试中常用到陶瓷滤盘。滤盘的孔喉直径大小不可避免存在差异,因此在进行比对实验时,建 议测试滤盘并分类,使滤盘尽可能的一致。制造商可根据使用者的要求,对滤盘进行质量控制测试分 类,向使用者提供平均孔喉直径和平均孔隙度,使用者可用淡水进行简单的流动实验,对滤盘进一步 分类。 28.3.2.3其他类型滤盘也可供使用,包括不同孔隙度和渗透率贝雷砂岩岩心。使用者需要注意的是 这些岩心的孔隙度和渗透率存在差异,这些差异会影响到测试结果的再现性。经切割后的岩心,其形状 要适合仪器柱状缸体,厚度一般是6.5mm(0.25in),也可使用厚度为25.4mm(1in)的岩心。 28.3.2.4用树脂涂敷砂可制成的硬质滤盘,通过筛选砂粒的大小得到所需的渗透率。砂子在150℃ (300"F)温度下,放置于比标准滤盘尺寸稍大的模具中,加热1h~3h。模具厚度为6.5mm(0.25in) 或者25.4mm(1in),加热前模具需涂抹硅脂。 28.3.2.5改变砂子过筛的筛孔大小能制成孔喉尺寸和渗透率变化更大的树脂砂滤盘。测试用于控制 钻井液严重漏失情况下渗透性漏失的堵漏材料,其过滤介质可用粗砂制成。 28.3.2.6烧结金属滤盘或割缝金属滤盘可以模拟裂缝或高渗透性地层。在评价渗漏材料封堵某一特

定地层时,过滤盘孔喉大小应与地层匹配。 28.3.2.7使用砂床做过滤介质,需在PPA样品杯的杯底装上滤纸。为使砂床高度尽可能的一致,应 先确定所需砂床的高度,再称出达到该高度的砂子总量。测试前需用基浆浸透砂床。如果要用标准方 法测试,即将过滤介质置于样品杯顶部,则需将树脂涂敷的砂粒放人样品杯,在150℃(300F)温度下 加热1h~3h,冷却后倒置过来进行测试。 28.3.2.8陶瓷滤盘的分类比对程序:将滤盘装入PPA样品杯并往样品杯里灌人水。关闭样品杯上部 阀门,使用气体渗透率仪观察200kPa的测压表将压力调至28kPa~31kPa(4.0psi~4.5psi)。打开 样品杯上部阀门,并调节压力到14kPa士O.7kPa(2psi土0.1psi)。打开样品杯底部阀门后,用上部阀 门重新调节压力到14kPa土0.7kPa(2psi士0.1psi)。用一只500mL量筒记录水从100mL刻度到 400mL刻度流出的时间,即测量300mL水流过滤盘所用的时间。若欲用PPA进行比对测试的,可多 测试几个滤盘,分类并使用流出时间相近的滤盘。 28.3.3计时器:精确到0.1min以上的测试时间间隔。 28.3.4温度计:量程到260℃(500F)。 28.3.5 量筒(TC):25mL或50mL。 28.3.6 搅拌器:负载转速为11500r/min±300r/min。

28.4HTHP滤失量测试程序

28.4.1加热套预热

28.4.1.1将电源线与适配的电源连接,电源电压要与仪器铭牌标注的电压一致。 28.4.1.2把温度调节旋钮旋至刻度中间位置,并把表盘式金属温度计插人加热套的测温孔内。当温 度已达到设置温度时指示灯亮起。 28.4.1.3再次调节温控器,比所需的测试温度高出6℃(43F)

8.4.2安装滤失样品杯

28.4.2.1滤失样品杯是压力容器,当杯体出现应力裂缝或严重凹坑时禁止使用。为保证操作安全应 按28.4.2.2~28.4.2.15条的步骤。 28.4.2.2使用活动扳手打开杯盖,从杯盖上拧下阀杆,从样品杯内取出活塞。 28.4.2.3检查和更换阀杆、活塞、杯体和杯盖上损坏或破碎的“O”形圈[在测试温度超过150℃ (300“F)时,应在测试后照例更换所有的"O"形圈」。“O"形圈都应涂抹上一层薄薄的管阀润滑脂,尤其 是活塞上的“O"形圈,以保持活塞良好的润滑。将活塞拧在“T”形扳手上,把活塞推人样品杯底部并上 下活动,以确定活塞能够自由移动(样品杯底部即人口有个比顶部短的凹槽)。将活塞放置在样品杯底 部或接近底部的位置,然后从活塞上拧下把手。 28.4.2.4用液压油充满活塞以上的空间,直至样品杯端面。 28.4.2.5 5用防黏剂润滑样品杯杯口端面和杯内筒底面,并用液压油充满活塞以上直至样品杯端面的 空间。 28.4.2.6用抗高温润滑脂润滑螺纹,将杯盖旋人杯体并用两脚活动扳手适度拧紧。拧的过紧并不会 提高密封性,且拆卸时会比较困难。 28.4.2.7把液压端杯盖装到样品杯底部:按压样品杯压力人口端杯盖阀杆上的回压球阀泄压,使杯盖 更容易旋拧人样品杯。 从杯盖上的螺纹孔溢出一些液压油,表明没有空气封闭在活塞和杯盖之间。 28.4.2.8将底部阀杆组件连接上液压泵软管,启动液压泵用液压油将管线内的空气经阀杆排尽。然 后先把阀杆组件连接到样品杯底端杯盖上,再断开与液压软管的连接,小心不要让液压油从阀杆喷出。

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28.4.2.9~28.4.2.14中的操作步骤可在正预热的加热套内完成,也可在未加热的加热套或专用 的座架上完成。 28.4.2.9将样品杯竖直颠倒过来,灌入大约275mL钻井液。为了提高测试结果的一致性,需将钻井 液在11500r/min士300r/min下搅拌5min后立即灌人样品杯。由于加热时钻井液体积会膨胀,所以 不能超过这个体积。 28.4.2.10将液压软管连接到样品杯底部阀杆的快速接头上,关闭液压泵压力阀,启动液压泵将钻井 液样品的液面驱替到顶部“O”形圈凹槽位置。 28.4.2.11在样品杯顶部安装“O”形圈,装上选定的陶瓷滤盘或其他类型的过滤介质, 28.4.2.12安装顶部杯盖。 28.4.2.13给卡圈的螺纹和底部涂抹润滑油,然后将卡圈拧人样品杯顶部。必要使用单脚活动扳手将 卡圈拧紧到样品杯的顶部直到卡圈外部突起边缘与样品杯杯体顶部平齐。的过紧并不会提高密封 性,且拆卸时会比较困难。 这一步操作仅适用于顶部杯盖使用卡圈的样品杯。 28.4.2.14将样品杯装入加热套。先确认用把手已将样品杯从杯座拔除,然后样品杯组件插人加热 套,转动样品杯,使加热套底座里的定位销坐人样品杯底部的定位孔,以防止样品杯转动。 28.4.2.15当密封的样品杯置于热的加热套中时,样品杯内的钻井液和液压油热膨胀会使样品杯压力 迅速升高。当把室温下组装好的样品杯放进热加热套时,应迅速连上液压泵使液压油及时释放,防止压 力过高。在加热过程中,定时排放过多的液压油,控制样品杯里的压力。

28.4.3样品杯加压

28.4.3.1当滤失温度超过钻井液样品沸点时, 应使用回压接收器以防止滤液汽化,同样也需要对样品 加压,防止样品沸腾。压力对应测试温度的关系见表3,该压力由液压泵提供给样品杯。若使用手动泵 时,通常操作是大约一秒钟加压一次,

a) 检查T形螺杆调压手柄已经逆时针旋转,确认足以释放完全部压力。当压力完全释放后,手 柄应可自由转动; b 打开泄压阀门,释放残存的压力,并将CO,气弹从压力装置上移除。安置好空的气弹,再更换 新气弹,装紧并刺通气弹。此时禁止调节压力阀(按照28.4.3.6的要求); c 确认CO2压力组件的泄压阀和滤液出口阀为关闭状态; d)回压组件预备好,按照28.4.3.4中的规定安装。 28.4.3.3用温度计监控样品杯温度。该温度计是插在样品杯壁孔里,而不是插加热套孔里的。当样 品杯达到所需温度时,调低温控器使加热套温度降低到要测试的温度。样品杯要一直保持在所需的温 度,直到热膨胀充分,样品杯压力停止上升,这个过程需要1h。 28.4.3.4在所需温度下,当样品杯压力保持稳定后,在上部阀门接头上安装回压接收器,用一个固定 销固定接收器。然后将CO2压力组件安装到接收器顶部,用另一个固定销把CO2压力组件固定在接 收器顶部。 28.4.3.5如果要使用滤液导管,应将导管连接在滤液出口阀,之后是接收滤液的量简。 为了保证测量的准确,在开始测试前要把从过滤介质到回压接收器出口及接收器阀门之间的空间 用基浆充满,这样可确保经过过滤的钻并液能被替换成等体积的钻并液进入接收器。若不进行这一步 正确的操作将会产生结果产重错误。 28.4.3.6根据表3给回压接收器确定适当的压力,转动压力调节器上的T形螺杆调节到所需压力。 28.4.3.7启动液压泵给样品杯加压到所需的压力,打开样品杯与回压接收器之间的阀门,开始测试。

28. 4. 4滤失量测试

28.4.4.1观察回压调节器上压力表的读值,确认回压正确,如有需要进行调节。 28.4.4.2将计时器设置到滤失量测试所需的时间,记录滤失时间为1min、7.5min和30min时的滤 液体积,根据需要可以增加时间点采集数据,但第一个数据不能在前1min内收集。为了精确计算出滤 失量参数,应准确记录滤失时间和体积。 为准确确定瞬时滤失量,记录1min、5min、7.5min、15min、25min和30min时收集的滤液体积, 绘制累积滤失量对时间平方根的曲线图。 28.4.4.3打开滤失阀门开始滤失量测试。观察液压泵上压力表读值,样品杯的压力会首先下降,此时 启动液压泵使样品杯压力尽可能接近于所需压力。如使用手动泵要一秒钟加压一次。 28.4.4.4当达到所需的时间点,打开排放阀将滤液从回压接收器放人量筒,并记录时间和累积滤液 体积。 28.4.4.5随着测试的进行,经过滤失使样品体积减少,压力会渐渐降低,需要及时给样品杯加压,保持 稳定的压力。在测试过程中,要保持样品杯和回压接收器稳定在测试所需的压力。 建议滤液直接从回压接收器的排出口放人量筒,不要使用软管排放。如果要使用软管,那么软管长 度要尽可能的短,降低由于液体附着在软管内壁产生的误差。 28.4.4.6测试达30min时关闭滤失阀,将回压接收器里残留的全部滤液排人量筒,记录量简内滤液 的总体积。

28.5测试结束和拆卸

28.5.1断开加热套与电源的连接。样品杯里的样品温度应降低到38℃(100F)以下,确保样品杯打 开的安全。 28.5.2带压的样品杯组件可以在加热套里冷却。当要进行大量测试实验时,可使用冷却座、冷却台或 水浴加快冷却速度。使用样品杯移动工具能随时方便的移动灼热的样品杯。 在冷却热样品杯过程中操作应格外小心。 按照推荐的操作程序,在工作日的8h内,用一个PPA是很难完成超过一次以上的测试。为了提 高工作效率,在首先考虑安全的前提下,操作者自行设计合适的冷却步骤和设备是很可行的。 28.5.3逆时针旋转回压调节器上的T形手柄至自由状态,把回压接收器与其压力源隔开。 28.5.4打开CO2气弹组件上的泄压阀门,释放回压接收器里的压力。 28.5.5拔出CO2气弹组件的固定销钉.从顶部阀杆上取下CO2气弹组件。 28.5.6 拔出回压接收器的固定销钉,取下回压接收器。 28.5.7打开液压泵阀门,释放样品杯里的压力,然后断开液压快速接头。 28.5.8打开滤失阀,释放样品杯过滤器与回压接收器之间残留的压力。 28.5.9如果有迹象表明样品杯里仍有压力,带滤网的杯盖不是在最下的位置,可用以下方法确定活塞 的位置: 从底部杯盖上取下快速接头组件,通过底部杯盖插入一个小钻杆或金属丝来确定活塞是否在 样品杯底部; 一 如果活塞不在底部,说明样品杯里没有压力。如果活塞在底部,则样品杯里残留有压力; 重新连接上液压泵,压几下驱动活塞。如果样品杯里有压力,则需要明显用力才能驱动活塞。 28.5.10如果有迹象表明样品杯里仍有压力,那么从样品杯完全取下滤失阀组件,用一个小钻杆或金 属丝插入杯盖清除堵塞物,直到接触到过滤盘。操作时一定要带上手套,而且出口要避开操作者指向 侧面。 操作者只有在完全确定样品杯内的钻井液没有压力的情况下才能打开样品杯

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28.5.11提起或移走样品杯。如果需要从加热套里提起样品杯,可用过滤阀当把手或样品杯移动工 具。将专用工具连接在过滤阀上与回压接收器相连的回压入口阀杆上,并用阀杆销钉固定。打开样品 杯时,可把样品杯放置在杯座上,或从加热套里提出平躺放置在工作台上。 28.5.12应使用活动扳手取下螺纹杯盖,必要时可连续轻敲扳手使杯盖松动。如果螺纹润滑不充分 杯盖拧的过紧、螺纹不够清洁时,打开杯盖时会比较困难,就需要使用合适的工具如软虎钳、链式扳手 带式扳手或类似工具等固定好样品杯再拧杯盖。 28.5.13再把过滤端朝上放好样品杯,旋下顶部杯盖。 28.5.14用小刀、小起子或类似薄片状工具撬起过滤盘边沿,取出过滤盘和滤饼。如果需要测量滤饼 厚度,则先用清水轻轻冲洗滤饼,若被测样品是油基时则用基础油冲洗滤饼,然后再测量记录其厚度,并 记录下关于滤饼的其他信息。 28.5.15倒出样品杯里存留的样品,用清水清洗样品杯内壁。若被测样品是油基钻井液,则需要用合 适的溶剂清洗样品杯。若测试温度未达到或超过150℃(300F),通常不需要取出活塞和底部杯盖。 当进行测试的温度超过150℃(300F)时,应更换所有的“O"形圈。 28.5.16按以下三个步骤更换活塞和底部杯盖的“O”形圈: a) 将样品杯倒置放好,用两脚活动扳手按28.5.12和28.5.13方法拆卸底部杯盖; 取出活塞。把T形扳手拧入活塞,推拉扳手滑动活塞,将活塞从样品杯任何一端的出口滑出, 需要注意的是,在底部杯盖没有拆下时,活塞可以经顶端出口取出。然后取下并安装活塞和杯 盖上所有的“O"形圈; c) 清洁各部件以备下次使用。

a)将样品杯倒置放好,用两脚活动扳手按28.5.12和28.5.13方法拆卸底部杯盖; b) 取出活塞。把T形扳手入活塞,推拉扳手滑动活塞,将活塞从样品杯任何一端的出口滑 需要注意的是,在底部杯盖没有拆下时,活塞可以经顶端出口取出。然后取下并安装活塞和 盖上所有的“O”形圈; c)清洁各部件以备下次使用。

JCT2241-2014 预制混凝土检查井.pdf28.6.1滤失斑报告

记录选定的各时间段内当时的累积滤液体积,以毫升计。

28.6.2瞬时滤失景

沿X轴标为滤失时间平方根,沿Y轴标为滤液体积L用过滤面积是22.6cm(3.5in)时,滤液体积 需因此而加倍校正]绘制出直线来表示静滤失速率,该直线在Y轴上的截距表示瞬时滤失量(按照3.6 的要求)。或者按式(34)计算瞬时滤失量的近似值。 为了更精确得到瞬时滤失量,按27.4.4.1中第二段的方法增加收集和记录滤液体积的次数和绘图 数据。

(33)、式(34)和式(35)计算渗透性封堵滤失量、瞬

测量和记录滤饼的厚度,精确至1.0mm(1/32in),尽管对滤饼的描述带有主观性,但诸如硬、车 韧、柔韧、弹性、坚硬等描述。对于了解滤饼质量仍是十分重要的信息。

本标准与IS010416:2008技术性差异及其原因

ZJM-001-3755-2019 部分填充钢-混凝土组合柱表A.1本标准与ISO10416.2008技术性差异及其原因

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