Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с
действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных ОАО
«Газпром»
Содержание
Введение IV
Область применения 1
Нормативные ссылки 1
Термины и определения 2
Обозначения и сокращения 3
Классификация и назначение 3
Технические требования 4
Методы контроля (испытаний) 5
Правила приемки 6
Требования безопасности 6
Требования к упаковке, хранению, маркировке 7
Указания по утилизации 7
Приложение А (справочное) Форма протокола испытаний 8
Библиография 9
III
Введение
Строительство глубоких поисковых, разведочных и эксплуатационных
скважин в сложных горно-геологических условиях с аномальными
пластовыми давлениями обусловливает необходимость эффективного
управления технологическими свойствами применяемых буровых
растворов. Для обработки буровых растворов используется широкий
ассортимент реагентов и материалов, в том числе обладающих
пенообразующей способностью, которая обусловливает неуправляемое
изменение плотности и реологических свойств циркулирующей
промывочной жидкости. В результате возникает опасность обвалов
стенок скважины и газоводонефтепроявлений, ликвидация которых
увеличивает стоимость буровых работ.
Для профилактики и ликвидации пенообразования используют специальные
добавки (пеногасители), обеспечивающие управление поверхностным
натяжением жидкой фазы бурового раствора в контакте с воздушной
средой. Промышленный ассортимент пеногасителей весьма ограничен, а
техническая документация на производство не учитывает специфики их
применения для обработки буровых растворов.
В связи с изложенным разработан настоящий стандарт, регламентирующий
технические требования к пеногасителям буровых растворов для
профилактики осложнений и обеспечения промышленной безопасности
строительства скважин на месторождениях ОАО «Газпром». Стандарт
взаимосвязан и дополняет комплекс действующих стандартов ОАО
«Газпром», определяющих технические требования и методы контроля
качества компонентов буровых растворов.
СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»
ПЕНОГАСИТЕЛИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Дата введения – 2007-09-14
Область применения
Настоящий стандарт распространяется на пеногасители буровых
растворов для предотвращения и ликвидации пенообразования
при строительстве скважин на месторождениях и подземных
хранилищах газа (ПХГ) ОАО «Газпром».
Настоящий стандарт устанавливает технические требования к
пеногасителям для малоглинистого, ингибированного и
утяжеленного буровых растворов и методы их контроля
(испытаний).
Настоящий стандарт может быть использован для проведения
испытаний пеногасителей.
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на
следующие стандарты: ГОСТ 2.114-95 Единая система
конструкторской документации. Технические условия ГОСТ
12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные
вещества.
Классификация и общие требования безопасности ГОСТ 14192-96
Маркировка грузов
ГОСТ 15846-2002 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера
и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка,
транспортировка и хранение
ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции.
Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и
определения
ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб
Издание официальное
ГОСТ 24297-87 Входной контроль продукции. Основные положения
ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства
измерений.
Методики выполнения измерений
ГОСТ Р 52108-2003 Ресурсосбережение. Обращение с отходами.
Основные положения СТО Газпром РД 2.1-146-2005 Смазочные
компоненты буровых растворов.
Технические требования
СТО Газпром РД 2.1-149-2005 Глинопорошки для строительства
скважин. Технические требования
СТО Газпром 2-3.2-002-2005 Буровые растворы. Методика выполнения
измерений плотности пикнометром
СТО Газпром 2-3.2-007-2005 Буровые растворы. Методика выполнения
измерений активности водородных ионов (рН)
СТО Газпром 2-3.2-010-2005 Буровые растворы. Методика выполнения
измерений фильтрации на мини-фильтр-прессе фирмы Baroid (США)
П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим стандартом
целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по
соответствующим указателям, опубликованным в текущем году. Если
ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании
настоящим стандартом следует руководствоваться замененным
(измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без
замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется
в части, не затрагивающей эту ссылку.
Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 16504, ГОСТ Р
8.563, СТО Газпром РД 2.1-146 и СТО Газпром РД 2.1-149, а также
следующие термины с соответствующими определениями:
пенообразование: Снижение
плотности бурового раствора за счет физикохимической аэрации
или воздухововлечения, поступления газа в раствор при
разбуривании газовых и газоводонефтяных горизонтов, а также
вследствие снижения гидростатического давления на пласт,
эффекта поршневания и диффузии.
физико-химическая аэрация: Поступление
воздуха в буровой раствор при контакте с воздушной средой за
счет снижения поверхностного натяжения его жидкой фазы при
обработке ПАВ.
воздухововлечение: Поступление
воздуха в буровой раствор при его обработке сухими
воздухосодержащими крупнотоннажными материалами, химическими
ПАВ и мелкодисперсными материалами, а также в результате
негерметичности элементов обвязки насосов,
гидродинамического несовершенства циркуляционных систем.
циркуляционная плотность: Эквивалентная
плотность циркулирующего бурового раствора, учитывающая
воздухововлечение и создаваемое при этом гидростатическое и
гидродинамическое давление на забой и стенки скважины.
Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте использованы следующие обозначения и
сокращения: ПАВ – поверхностно-активное вещество;
С учетом геолого-технических условий строительства скважин в
ОАО «Газпром» применяемые пеногасители условно
классифицируются на группы «А», «Б» и «В»:
группа «А» – пеногасители для пресных полимерглинистых
буровых растворов;
группа «Б» – пеногасители для минерализованных буровых
растворов;
группа «В» – пеногасители для утяжеленных буровых
растворов.
Пеногасители группы «А» применяются в составе малоглинистых
пресных буровых растворов для профилактики и ликвидации
пенообразования при их обработке реагентами, обладающими
свойствами ПАВ (лигносульфонаты, соли жирных кислот и смол).
Пеногасители группы «Б» применяются в составе
минерализованных растворов для профилактики и ликвидации
пенообразования, обусловленного взаимодействием катионов
металлов, глины и ПАВ.
Пеногасители группы «В» применяются в составе буровых
растворов, в том числе утяжеленных, для предупреждения и
ликвидации пенообразования, вызванного вовлечением воздуха
крупнотоннажными добавками сухих материалов (утяжелители,
кольматанты,
графит, лигносульфонаты и др.).
Технические требования
Технические требования к пеногасителям с учетом условий их
применения приведены в таблице 6.1.
Наименование технического показателя
Нормативные значения
малоглинис-
того
ингибиро-
ванного
утяжелен-
ного
1 Показатель пеногасящей способности, %, не
менее
98
95
95
2 Относительное изменение эффективной вязкости
бурово-
го раствора до и после ликвидации
пенообразования, %, не более
25
20
15
3 Относительное изменение статической фильтрации
буро-
вого раствора до и после ликвидации
пенообразования, %, не более
15
20
25
4 Температура смерзания (замерзания), oС,
не выше
-30
-30
-30
Та блица 6.1 – Технические требования
Примечания
Показатель пеногасящей способности характеризует
относительное восстановление плотности вспененного
бурового раствора. Плотность определяется с помощью
пикнометра при температуре 20 oС
± 2 oС;
Эффективная вязкость измеряется ротационным
вискозиметром (OFITE-800, Fann-35А) при 300 об/мин и
температуре 20 oС
± 2 oС;
Статическая фильтрация измеряется на фильтр-прессе
(Baroid) при репрессии 0,1 МПа и температуре 20 oС
± 2 oС.
Технические характеристики поставляемых пеногасителей должны
быть отражены в технических условиях на продукцию.
Технические условия на пеногасители должны быть оформлены в
соответствии с требованиями ГОСТ 2.114.
Требования к пеногасителям и соответствующие методы
контроля, установленные настоящим стандартом, в полном
объеме включаются в технические условия на них.
Пеногасители должны обеспечивать эффективность управления
свойствами бурового раствора для предотвращения загрязнения
продуктивного пласта и проведения
геофизических исследований ствола скважины.
Методы контроля (испытаний)
При оценке технической характеристики пеногасителя
используют методы испытаний по таблице 7.1.
Наименование технического показателя
Документ на метод испытания
1 Показатель пеногасящей способности
СТО Газпром 2-3.2-002
2 Относительное изменение эффективной вязкости
бурового раствора до и после ликвидации
пенообразования
НД 00158758-251-2003 [1]
3 Относительное изменение статической фильтра-
ции бурового раствора до и после ликвидации
пенообразования
СТО Газпром 2-3.2-010
Та блица 7.1 – Методы испытаний пеногасителей
Для испытаний пеногасителей используют следующие контрольные
растворы:
малоглинистый – глинистая суспензия, содержащая в 1
л воды 6 г стандартного глинопорошка
«Бентокон-Основа» и 3 г КМЦ 600;
ингибированный – ИБС, содержащая в 1 л воды: 70 г
глинопорошка; 311 г NaCl;
5 г CaCl2;
5 г MgCl2;
15 г КМЦ;
утяжеленный – глинистая суспензия, содержащая в 1 л 5 г
глинопорошка «БентоконОснова», 3 г КМЦ и утяжеленная
баритом до плотности 1500 кг/м3.
Активность водородных ионов контрольных растворов должна
быть в пределах 8,5–10 рН. Контроль рН проводится по СТО
Газпром 2-3.2-007. Регулирование показателя рН следует
производить кальцинированной содой.
Испытания пеногасителя проводят в следующей
последовательности:
готовят контрольный раствор и замеряют его плотность,
эффективную вязкость и показатель статической
фильтрации;
контрольный раствор обрабатывают пенообразующим
компонентом и перемешивают в миксере. Проводят замер
параметров вспененного раствора;
вспененный раствор обрабатывают пеногасителем и
аналогичным образом перемешивают в миксере. Замеряют
параметры дегазированного раствора.
Перемешивание растворов производят в течение 5 минут при
скорости вращения вала шпинделя миксера 166 с-1(10
тыс. об/мин). Замер плотности раствора проводят через
5 мин после перемешивания.
В качестве пенообразующего компонента контрольного раствора
используют ФХЛС в количестве 50 г/л (для утяжеленного
раствора 30 г/л ФХЛС).
Добавка пеногасителя во вспененный контрольный раствор
составляет по массе 0,1 % для малоглинистого и по массе 0,2
% для ингибированного и утяжеленного растворов.
Результаты испытаний оформляют протоколом (приложение А).
Правила приемки
Приемку пеногасителей производят с учетом требований
настоящего стандарта. Обязательным условием при приемке
является проведение входного контроля качества пеногасителя.
Входной контроль качества пеногасителя осуществляется
производственной лабораторией в порядке, предусмотренном
ГОСТ 24297, с использованием методик выполнения измерений,
разработанных и метрологически аттестованных по ГОСТ Р 8.563
в следующем порядке:
Для проведения контрольных испытаний пеногасителя отбирают
пробу из 5 % упаковочных единиц в количестве 200 г. Отбор и
подготовку проб проводят по технической документации
производителя (технические условия) или ГОСТ 2517.
Для оценки влияния пеногасящей добавки на параметры
применяемого при строительстве скважин бурового раствора, в
том числе его циркуляционной плотности, проводят
лабораторные испытания с учетом конкретных условий бурения.
Результаты входного контроля фиксируют в журнале лаборанта
(оператора) и оформляют протоколом с приложением акта отбора
проб.
Требования безопасности
Экологическая безопасность применяемых пеногасителей должна
быть
подтверждена санитарно-эпидемиологическим заключением и
свидетельством о государственной регистрации вещества.
Указанные документы должны быть оформлены с учетом
требований Федерального закона «О
санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» [2] и
СП 2.6.1.799-99 [3].
Не допускаются к применению пеногасители, классифицированные
1-м и 2-м классом опасности по ГОСТ 12.1.007.
Подтверждение соответствия пеногасителей должно быть
проведено с учетом требований ПБ 08-624-03 [4]. Испытания
пеногасителей следует осуществлять в специализированных
испытательных центрах (лабораториях), аккредитованных в
установленном порядке. Результаты испытаний оформляются
протоколом (приложение А).
Требования к упаковке, хранению, маркировке
Пеногаситель должен поставляться в упаковке по ГОСТ 15846,
исключающей проникновение влаги при транспортировке и
хранении. Отклонение по массе одной упаковки (мешка,
контейнера) не должно превышать ± 2 %.
Хранение пеногасителя должно осуществляться в соответствии с
требованиями ГОСТ 15846.
Гарантийный срок хранения пеногасителя – не менее 18 мес.
При отгрузке пеногасителя должна быть предусмотрена
маркировка тары. Содержание, место и способ нанесения
транспортировочной маркировки должны соответствовать
требованиям ГОСТ 14192.
Указания по утилизации
Пеногасители утилизируют в составе отработанных буровых растворов по
технологиям, предусмотренным техническим проектом строительства скважин.
При утилизации пеногасителей необходимо соблюдать требования ГОСТ Р
52108.
Приложение А (справочное)
Форма протокола испытаний
Название испытательной лабораторииНомер
аттестата аккредитацииЮридический
адрес
П Р О Т О К О Л
испытание проб (образцов)
ЗаказчикНаименование
пробы (образца)Дата
выработкиВеличина
партииДата
получения пробыДата
и место отбора пробРегистрационный
номер пробы (образца)Дата
проведения испытаний
Наименование
показателей
Результат
испытаний
Нормируемые
показатели
Методы
испытаний
Дополнительная информацияПроба
испытана на соответствие (обозначение и наименование НД)Результаты
испытаний: