ГОСТ 33696-2015 (ISO 10416:2008). Межгосударственный стандарт. Растворы буровые. Лабораторные испытания
23 Испытание на отделяемость частиц сланца при горячем вращении
23.1 Принцип
23.1.1 Данная процедура включает измельчение, просеивание и добавление известной массы частиц сланца в буровой раствор и выдерживание, статическое или динамическое при горячем вращении, жидкости с частицами сланца. Восстановление, очистка и повторное взвешивание частиц для определения потери массы указывает на способность жидкости к предотвращению дисперсии сланца в жидкости. Данное испытание является только относительным измерением и должно включаться как часть общей программы испытаний.
23.1.2 Способность бурового раствора препятствовать разделению сланцевого шлама является важным параметром. Лабораторная методика, приведенная в настоящем разделе, может использоваться для оценки свойств буровых растворов относительно препятствования разделению частиц сланца. Данное испытание предназначается для сравнения различных цельных составов буровых растворов.
23.1.3 Существует множество лабораторных методик, используемых для оценки степени, до которой состав бурового раствора может являться причиной ослабления и разделения сланца при погружении в жидкость. Настоящий метод испытания не является единственным испытанием, показывающим способность буровых растворов препятствовать разделению сланца. Данное испытание может дать изменчивые результаты. Необходимы строгий контроль и запись условий испытательного сланца, реологии испытательной жидкости и промывки сланца.
23.1.4 Выбор и условия сланца (например, содержание воды), несмотря на чрезвычайную важность, не определяются и не ограничиваются процедурой. Сохраненные пробы сланца должны использоваться должным образом. Настоятельно рекомендуется, чтобы сланец имел влажность, близкую к полевым условиям, и не был предварительно высушен на открытом воздухе или в сушильном шкафу. Способ сохранения сланца перед его использованием в испытании следует записать с результатами.
23.1.5 Реологические свойства буровых растворов представляют собой одну переменную, которая является трудной в регулировании между испытаниями. Поскольку реологические свойства могут оказывать независимое влияние на восстановление сланца из бурового раствора, рекомендуется, чтобы реологические свойства измерялись при испытательной температуре и записывались с результатами. Это позволяет рассмотрение реологических свойств наряду с другими переменными. Небольшие изменения реологических свойств различных жидкостей могут сильно влиять на окончательные результаты дисперсии сланца.
23.1.6 Следует отметить, что результаты не обязательно подразумевают устойчивость стенок скважины. Данное испытание может быть неподходящим для оценки свойств некоторых материалов для бурового раствора, препятствующих разделению.
23.2 Реактивы и оборудование
23.2.1 Промывочная вода, ингибирующая, которая является также:
a) синтетическим основным солевым раствором для бурового раствора или
b) известной жидкостью, препятствующей разделению используемого сланца (например, хлорид калия концентрацией 42,75 кг/м3).
Примечание - Промывочная вода с соленостью намного большей, чем соленость основного солевого раствора для бурового раствора, может вызвать закупоривание сита вследствие коагуляции бурового раствора.
23.2.2 Подача ингибирующей промывочной воды с расходом (2 +/- 0,2) дм3/мин с диаметром выходного отверстия 7,5 мм (1/3 дюйма).
23.2.3 Весы с точностью взвешивания +/- 0,01 г.
23.2.4 Сушильный шкаф с вращением, со скоростью вращения от 17 до 35 об/мин.
Для лучших результатов все испытания следует проводить с одним сушильным шкафом с вращением для гарантирования постоянных испытательных условий.
23.2.5 Ячейки для выдерживания, изготовленные не из алюминиевой бронзы.
23.2.6 Часы или счетчик времени с точностью +/- 0,1 мин в течение времени испытания.
23.2.7 Лодочка для взвешивания.
23.2.8 Шпатель.
23.2.9 Промывочная ванна или раковина размером не менее 2 дм3.
23.2.10 Сита диаметром 10 см (4 дюйма) с размерами ячеек 0,5 мм (0,02 дюйма) (сито N 35), 4 мм (0,16 дюйма) (сито N 5) и 2 мм (0,08 дюйма) (сито N 10).
23.2.11 Рамка для сита диаметром 10 см (4 дюйма).
23.2.12 Сушильный шкаф с регулируемой температурой до (105 +/- 3) °C [(220 +/- 5) °F].
23.2.13 Влагопоглотитель.
23.3 Процедура
23.3.1 Получают частицы сланца влажностью, близкой к влажности сланца в полевых условиях. Просеивают частицы сланца непосредственно перед использованием до фракции менее 4 мм (0,16 дюйма) и более 2 мм (0,08 дюйма). Влажность поставки насыпного сланца должна быть определена во время отбора пробы методом для бентонита в соответствии со стандартом [7] (раздел 9) и записана.
23.3.2 Предварительно пропускают буровой раствор через сито 0,5 мм (0,02 дюйма) для удаления любых частиц с большим размером, которые могут быть неправильно зарегистрированы как восстановленный сланец.
23.3.3 Переливают 350 см3 бурового раствора в каждую ячейку для выдерживания, измерив по объему или по массе.
23.3.4 Добавляют 20,0 г сланца (просеянного перед использованием) в жидкость в каждую ячейку для выдерживания, закрывают и осторожно перемешивают для смачивания и разделения частиц.
Примечание - В случае буровых растворов с высокой вязкостью может быть благоприятным добавление бурового раствора и сланца одновременно для получения отдельного смачивания частиц или перемешивание бурового раствора шпателем во время добавления сланца.
23.3.5 Помещают ячейки для выдерживания в сушильный шкаф с вращением, предварительно нагретый до заданной температуры и вращающийся в течение заданного интервала времени.
Время вращения следует выбирать одинаковым для всех оцениваемых жидкостей для заданного сланца. Время вращения зависит от сланца, и некоторые сланцы требуют большего времени вращения, чем другие, для появления достаточного разделения слоев жидкости.
23.3.6 После завершения периода вращения и охлаждения ячеек их перемещают в статическое положение для дальнейшего охлаждения до температуры, постоянной для всего последующего процесса восстановления (например, от температуры водяной бани до комнатной температуры).
23.3.7 Переливают содержимое каждой ячейки для выдерживания на пронумерованные предварительно взвешенные сита с размером ячейки 0,5 мм (0,02 дюйма), направив струю ингибирующей промывочной воды (см. 23.2.1) на сетку для предотвращения закупоривания. С помощью промывочной воды перемещают остатки содержимого из ячейки для выдерживания на сито (удобно использовать промывную склянку).
Примечание - Возникающее закупоривание может быть снижено за счет направления небольшой струи промывочной воды на поверхность сита.
23.3.8 Промывают буровой раствор от оставшихся частиц сланца промывочной водой при расходе (2 +/- 0,2) дм3/мин через шланг с круглым выходным отверстием диаметром 7,5 мм (0,3 дюйма), систематически проходя по всей площади сетки много раз в течение времени не менее 1 мин. или пока сланец и сетка не очистятся от остатков бурового раствора.
23.3.9 Перемещают сито в ванночку вместимостью 2 дм3. В ванночку, содержащую водопроводную воду, быстро, но мягко погружают сито (под углом для того, чтобы избежать захвата воздуха), и извлекают его так, чтобы сито и сланец ополоснулись в промывочной воде.
23.3.10 Помещают сито на предварительно взвешенную рамку для сита и высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы. Охлаждают во влагопоглотителе и повторно взвешивают с точностью +/- 0,01 г. Данное значение является окончательной массой высушенного остатка.
23.4 Расчет
23.4.1 Массовую долю восстановленного сланца (массовый остаток) 
, %, вычисляют по следующей формуле:
(28)
где md - масса высушенного восстановленного сланца, г;
m0 - масса первичной пробы сланца с поправкой на влажность, г.
В данном примере, использующем первичную пробу сланца массой 20,0 г, массу высушенного восстановленного сланца вычисляют по следующей формуле:
(29)
где 
- влажность первоначального сланца, выраженная как массовая фракция, %.
23.4.2 Записывают используемые условия (методика хранения сланца, история перед испытаниями, начальная влажность, реологические свойства бурового раствора, испытательная температура и время вращения) и массу восстановленного сланца. Рекомендуется продублировать испытание. Различие между испытательными значениями обычно менее 4%.
Подписаться на обновления