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

4 Плотность бурового раствора (удельный вес бурового раствора)

4.1 Принцип

В настоящем стандарте определение плотности проводится гравиметрическим методом, который заключается в измерении массы определенного объема жидкости. Плотность бурового раствора выражается г/мл (граммах на кубический сантиметр) или килограммах на кубический метр (фунтах на галлон или фунтах на кубический фут).

4.2 Оборудование

4.2.1 Прибор для измерения плотности с точностью до 0,01 г/мл (г/см³) или 10 кг/м³ (0,1 фунт/галлон или 0,5 фунт/фут³).

В качестве прибора для определения плотности бурового раствора обычно используются специальные рычажные весы. Рычажные весы для определения плотности бурового раствора сконструированы так, что чаша для бурового раствора на одном конце рычага уравновешивается зафиксированным на другом конце противовесом и перемещаемым по градуированной шкале рычага подвижным грузом. Для подтверждения точности горизонтального положения рычага на нем установлен пузырьковый уровень. Для увеличения диапазона измерений при необходимости могут использоваться дополнительные устройства.

Следует регулярно выполнять калибровку прибора с использованием пресной воды. Пресная вода должна давать показание 1,00 г/мл (г/см³) или 1000 кг/м³ (8,33 фунт/галлон или 62,3 фунт/фут³) при 21 °C (70 °F). Если это не так, отрегулировать установочный винт или количество свинцовой дроби в гильзе на конце градуированного рычага, если это необходимо.

4.2.2 Термометр с диапазоном измерения от 0 °C до 105 °C (от 32 °F до 220 °F).

4.3 Порядок выполнения работ

4.3.1 Основание прибора следует разместить на гладкой ровной поверхности.

4.3.2 Измерить и внести в отчет температуру бурового раствора.

4.3.3 Заполнить чистый сухой стакан буровым раствором, который необходимо проанализировать; закрыть стакан с буровым раствором крышкой и повернуть крышку до ее плотной посадки. Проверить, выходит ли часть раствора через отверстие в крышке, чтобы удалить захваченный воздух или газ (информацию об удалении воздуха или газа см. в приложении D).

4.3.4 Плотно прижать крышку к стакану с буровым раствором (при закрытом отверстии на крышке), вымыть или протереть наружную поверхность стакана, чтобы он был чистой и сухой.

4.3.5 Установить рычаг на опору основания и уравновесить его перемещением подвижного груза по градуированной шкале. Равновесие устанавливается, когда пузырек уровня находится на центральной отметке.

4.3.6 Снять показания плотности бурового раствора со стороны стрелки на подвижном грузе по одной из четырех градуированных шкал. Показания плотности могут считываться непосредственно в единицах г/мл (г/см³), фунт/галлон и фунт/фут³ или в качестве градиента бурового раствора в фунт/дюйм²/1000 футов.

4.4 Расчет

4.4.1 Внести в отчет плотность бурового раствора с точностью до 0,01 г/мл (г/см³) или 10 кг/м³, (0,1 фунт/галлон или 0,5 фунта/фут³).

4.4.2 Для преобразования показания плотности, , выраженного в г/мл (г/см³), в другие единицы измерения, использовать формулы (1) - (3):

, кг/м³, (1)

где - плотность, кг/м³;

, фунт/галлон, (2)

где - плотность, фунт/галлон;

, фунт/фут³, (3)

где - плотность, фунт/фут³.

В таблице 2 приведены коэффициенты для преобразования значений из одних единиц измерения в другие.

Формулы (4) - (7) используются для преобразования плотности в градиент бурового раствора, Г_DFG, Па/м (фунт/дюйм²·фут):

Г_DFG,A = 9,81·г/мл; (4)

Г_DFG,A = 22,6·фунт/дюйм²/фут; (5)

Г_DFG,B = 0,0520·фунт/галлон; (6)

Г_DFG,B = 0,00694·фунт/фут³ (7)

где Г_DFG,A - градиент бурового раствора, Па/м;

Г_DFG,B - градиент бурового раствора в фунт/дюйм²/фут.

В таблице 1 приведен перечень преобразований значений плотности.

Таблица 1

Преобразование значений плотности

Граммы на куб. сантиметр <a> (г/см³)	Килограммы на кубический метр (кг/м³)	Фунты на галлон США (фунт/галлон США)	Фунты на кубический фут (фунт/фут³)
0,70	700	5,8	43,6
0,80	800	6,7	49,8
0,90	900	7,5	56,1
1,00	1000	8,345 <b>	62,3
1,10	1100	9,2	68,5
1,20	1200	10,0	74,7
1,30	1300	10,9	81,0
1,40	1400	11,7	87,2
1,50	1500	12,5	93,5
1,60	1600	13,4	99,7
1,70	1700	14,2	105,9
1,80	1800	15,0	112,1
1,90	1900	15,9	118,4
2,00	2000	16,7	124,6
2,10	2100	17,5	130,8
2,20	2200	18,4	137,1
2,30	2300	19,2	143,3
2,40	2400	20,0	149,5
2,50	2500	20,9	155,8
2,60	2600	21,7	162,0
2,70	2700	22,5	168,2
2,80	2800	23,4	174,4
2,90	2900	24,2	180,7
<a> - те же значения, что и относительная плотность. <b> - точный переводной коэффициент

Таблица 2

Преобразование единиц измерения плотности

Измерено в	Умножить на ..., чтобы получить
Измерено в	г/см³	кг/м³	(фунт/гал)	(фунт/фут³)
г/см³	1	1 000	8,33	62,3
кг/м³	0,001	1	0,0083	16,026
(фунт/гал)	0,120	120	1	7,49
(фунт/фут³)	0,016 0	16,03	0,133 5	1