ГОСТ 33696-2015 (ISO 10416:2008). Межгосударственный стандарт. Растворы буровые. Лабораторные испытания
7 Абразивная способность утяжеляющих материалов
7.1 Принцип
7.1.1 Утяжеляющие материалы для буровых растворов могут значительно изменяться относительно абразивных свойств. Данное лабораторное испытание разработано для измерения и оценки относительной абразивной способности.
7.1.2 Испытания проводятся с использованием стандартной испытательной лопасти, прикрепленной к валу мешалки с высоким усилием сдвига для перемешивания основного бурового раствора, содержащего утяжеляющий материал. Потеря массы лопасти используется для вычисления абразивной способности утяжеляющего материала в миллиграммах в минуту.
7.1.3 Данное испытание предназначается для выявления относительного индекса изнашивания для утяжеляющих материалов. Не следует применять материалы, являющиеся причиной абразивного износа полевых систем для буровых растворов.
7.2 Реактивы и оборудование
7.2.1 Эталонный бентонит.
Запасы эталонного бентонита для испытаний хранятся в организации, которая занимается поставками эталонного бентонита. Точность результатов для использования данного калибровочного материала является ответственностью самих лабораторий, использующих данный материал.
7.2.2 Детергент.
7.2.3 Дистиллированная вода, соответствующая требованиям ГОСТ 6709.
Для подготовки всех реактивов, калибровочных стандартов и воды для растворения используют дистиллированную воду.
7.2.4 Мешалка со скоростью вращения (11500 +/- 300) об/мин, с одинарным ребристым рабочим колесом диаметром 25,4 мм (1 дюйм).
Рабочее колесо должно быть заменено лопастью для испытания на абразивный износ в соответствии с 7.2.8.
7.2.5 Емкость глубиной 180 мм (7 и 1/8 дюйма), диаметром d верхней части 97 мм (3 и 3/4 дюйма), диаметром d основания 70 мм (2 и 3/4 дюйма).
7.2.6 Весы с точностью взвешивания +/- 0,0001 г.
7.2.7 Весы с пределом взвешивания до 500 г и с точностью +/- 0,1 г.
7.2.8 Лопасть для испытания на абразивный износ стальная диаметром 36,5 мм (1,4 дюйма); плоская сторона толщиной 1,4 мм (0,05 дюйма); твердость по шкале Роквелла 16; с четырьмя волнами глубиной 6,4 мм (0,25 дюйма) и шириной 15,3 мм (0,6 дюйма); центральное отверстие диаметром 7,1 мм (0,28 дюйма); покрытие G-90 массой 12 г.
Каждая лопасть может использоваться до суммарной потери массы 200 мг (приблизительно четыре испытания).
7.2.9 Винт 13 мм (1/2 дюйма), размер 10, крепежный винт с полукруглой головкой, 32 нитки/дюйм резьбы, для крепления лопасти для испытания на абразивный износ на вал абразивной мешалки.
7.2.10 Тахометр с возможностью измерения до (11000 +/- 50) об/мин.
7.2.11 Цилиндр мерный, соответствующий требованиям ГОСТ 1770, вместимостью (500 +/- 2,5) см3.
7.2.12 Вискозиметр прямого показания в соответствии с ГОСТ 33213 (раздел 6).
7.2.13 Счетчик времени механический или электрический с точностью +/- 0,1 мин в течение времени испытания.
7.2.14 Маленькая щетка.
7.3 Определение абразивного износа
7.3.1 Готовят основную суспензию, добавив (15,0 +/- 0,1) г эталонного бентонита в (350 +/- 2,5) см3 дистиллированной воды в емкость во время перемешивания в мешалке. Для испытания необходимо не менее двух таких суспензий.
7.3.2 После перемешивания в мешалке в течение 5 мин. извлекают емкость из мешалки и очищают стенки емкости шпателем, чтобы удалить всю глину, прилипшую к стенкам емкости. Проверяют, вся ли глина, прилипшая к шпателю, перемещена в суспензию.
7.3.3 Снова помещают емкость в мешалку и продолжают перемешивание в течение 15 мин. Емкость следует извлекать из мешалки для очистки стенок от глины, прилипшей к стенкам емкости, через интервалы времени 5 мин. Общее время перемешивания после добавления глины должно равняться 20 мин.
7.3.4 Переливают основную суспензию в чашку вискозиметра, поставляемую с вискозиметром прямого чтения. Показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин должны регистрироваться, когда будет достигнута постоянная величина. Показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин не должны превышать 10 при испытательной температуре (25 +/- 1) °C [(77 +/- 3) °F]. При необходимости показания по шкале вискозиметра при 600 об/мин основной суспензии могут быть понижены добавлением небольшого количества воды.
7.3.5 Переливают (300 +/- 2,5) см3 основной суспензии в емкость для перемешивания [берут (280 +/- 2,5) см3 при испытании барита].
7.3.6 Добавляют (300 +/- 1) г утяжеляющих материалов в испытательную емкость с основной суспензией.
7.3.7 Без промедления перед использованием очищают лопасть с помощью детергента и маленькой щетки. Тщательно прополаскивают и высушивают. Взвешивают очищенную и высушенную лопасть для испытания на абразивный износ с точностью +/- 0,1 мг. Записывают как mb (мг).
Следует использовать только лопасти, не подвергшиеся коррозии.
7.3.8 Отсоединяют шнур питания мешалки во избежание несчастных случаев во время установки лопасти. Следует отцентрировать и закрепить лопасть на вал мешалки с помощью стопорной шайбы и винта для испытания на абразивный износ так, чтобы волны были направлены в нисходящем положении.
7.3.9 Не включая мешалку, помещают емкость для перемешивания в мешалку так, чтобы край соприкасался с выключателем расцепляющей катушки. Запускают мешалку несколькими нажатиями кнопки "включения-выключения" для плавного разгона вала до заданной скорости.
Примечание - Резкий пуск может привести к выливанию суспензии из чашки.
Лопасти следует полировать после изготовления для удаления острых краев. Лопасти следует устанавливать в мешалку так, чтобы волны были направлены в нисходящем положении.
7.3.10 Проводят испытание в течение (20 +/- 0,1) мин.
7.3.11 Выключают мешалку, разъединяют шнур питания, извлекают емкость для перемешивания и лопасть для испытания на абразивный износ.
7.3.12 Очищают и высушивают лопасть для испытания на абразивный износ и взвешивают с точностью +/- 0,1 мг. Записывают как mf (мг).
7.3.13 Вычисляют абразивный износ a, мг/мин, по следующей формуле:
(8)
где mb - начальная масса лопасти, мг;
mf - конечная масса лопасти, мг;
t - время, мин (для данной процедуры 20 мин.).
7.3.14 Точность испытания для данной процедуры следующая:
r = +/- 0,45;
R = +/- 0,78,
где r - воспроизводимость в пределах одной лаборатории, максимальное ожидаемое расхождение между результатами двух испытаний одной и той же пробы в одной и той же лаборатории при 95% доверительном уровне;
R - воспроизводимость между лабораториями, максимальное ожидаемое расхождение между результатами испытаний двух лабораторий одной и той же пробы при 95% доверительном уровне.
Вследствие отличия данного испытания от абсолютного измерения следует осторожно проводить оценку результатов испытаний. Наилучшая оценка достигается при сравнении результатов испытаний пробы с результатами испытаний утяжеляющего материала с доказанными характеристиками.
Подписаться на обновления