ГОСТ 33697—2015
0.6.1.2 Буровые растворы, склонные к оседанию утяжелителя, являются по определению нестабильными
во времени. Это затрудняет их реологические измерения. На величину любых измеренных величин могут влиять
методы подготовки образца и изменение по времени сдвига испытательного раствора.
0.6.1.3 Выработка указаний по подготовке образцов и выбору оборудования будет способствовать более
значимому анализу образцов бурового раствора при исследовании оседания.
0.6.1.4 Приведенный в настоящем разделе метод дает достоверную информацию только при скоростях в
кольцевом пространстве 100 фут/мин и выше.
0.6.2 Область применения
0.6.2.1 В настоящее время не существует принятых в нефтяной промышленности методов, относящихся к
оборудованию или методологии, используемым при измерении реологических параметров, связанных с оседанием
утяжелителя в буровых растворах.
0.6.2.2 Существует распространенная точка зрения, что измерения вязкости при низких (менее 1.0 с*1) скоро
стях сдвига и различных реологических параметров, выведенных из измерений колебательных процессов, полезны
при количественном определении фактической или потенциальной способности раствора к оседанию утяжелителя.
0.6.2.3 Данный раздел применяется как к буровым растворам, используемым на площадке, так и к смешан
ным в лаборатории.
0.6.3 Аппаратура
0.6.3.1 Реометры: для целей данной процедуры их отличают от вискозиметров более высокая степень точ
ности и диапазон измерений.
a) Обычные способности, свойственные только реометрам, включают очень низкие скорости сдвига, изме
рения колебательных процессов и способность проводить измерения при повышенных температурах идавлении.
b
) Реометры, подходящие для подробного изучения оседания буровых растворов, должны быть способны:
1) точно измерять вязкость при скоростях сдвига от примерно 1000 с-1 непрерывно до 0.01 с~1или ниже;
2) к выполнению функций при колебательных процессах для вычисления динамического модуля упругости
(G’) и модуля механических потерь (G’);
3) точно измерять напряжения ниже 0.02 фунт-сил/100 фут2.
0.6.3.2 Водяная баня с поддерживаемой температурой от 60 до 70 "С (от 140 до 160 "F).
О.б.З.З Миксер высокоскоростной, например. Silverson©LR4 или Waring Blendor©.
0.6.4 Подготовка образца
0.6.4.1 Палевые пробы, доставляемые в лаборатории, подвергались широкому ряду испытаний со сдвигом. Для
значимых лабораторных измерений пробы должны быть полностью ресуспендированны. Если планируется сравнение
измерений различных растворов, важно обеспечить полное ресуспендирование и повторный сдвиг как можно ближе к
стабильным свойствам. После выполнения этого условия измерения могут проводиться в различное время.
0.6.4.2 При перемешивании пробы должно использоваться все содержимое емкости для хранения. По своей
природе образцы растворов, взятые ввиду проблем с оседанием, будут иметь осевшую твердую фазу при хране
нии. Вся твердая фаза должка быть удалена из емкости до перемешивания.
0.6.4.3 Пробу перемешивают при высокой скорости сдвига, используя соответствующий высокоскоростной
миксер, например Silverson© L4R, Waring© Blendor или аналог, в течение 15 мин. на обьем 350 мл. Объем 1400 мл
должен быть подвергнут сдвигу в течение 1 ч. Охлаждение пробы проводят в диапазоне температуры от 60 до 71
"С (от 140 и 160 "F) с использованием водяной бани. По достижении данной температуры пробу накрывают во
избежание испарения воды. Если проба слишком велика для перемешивания одной партией, допускается прово
дить перемешивание нескольких партий с их последующим объединением. В таких случаях нужно сделать все
возможное для уменьшения времени между перемешиванием первой и последней партий.
0.6.4.4 Для каждого реологического измерения регистрируют время, прошедшее между сдвигом раствора,
как описано в 0.6.4.3. и проведением измерения.
0.6.4.5 Непосредственно перед каждым реологическим измерением требуется сдвиг раствора в реометре
примерно при 1000 с-1 не менее 2 мин.
0.6.5 Возможные реологические испытания
0.6.5.1 При использовании реометров возможно проведение большого рода испытаний. Путем изучения не
скольких подобных тестов можно получить лучшее понимание исследуемого раствора. Именно с этой целью долж ны
отбираться испытания.
0.6.5.2 Возможные, представляющие интерес испытания буровых растворов включают в себя:
a) тиксотропные петли (гистерезиса)— наблюдение за тенденцией раствора к образованию структуры и за
тем. насколько легко она разрушается при сдвиге;
b
) измерение нижнего предела текучести — множественными методами, наблюдая за точкой, в которой на
блюдается фактическая текучесть раствора:
c) охват контролируемой скорости/напряжения — получение реологической кривой, демонстрирующей связь
между напряжением и вязкостью со скоростью деформации:
d)охват колебательной деформации/напряжения — важен для определения области линейных вязкоупругих
свойств (для дальнейших колебательных испытаний) и для определения динамического предела текучести;
e) охват частоты колебаний— дает информациюосвойствах структуры исследуемого раствора для ряда скоростей
деформации, обычно выполняется на растворе, которомудо испытания был предоставлен период гепеобразования;
112