ISO 13503-6:2014
(Main)Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and materials — Part 6: Procedure for measuring leakoff of completion fluids under dynamic conditions
Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and materials — Part 6: Procedure for measuring leakoff of completion fluids under dynamic conditions
ISO 13503-6:2014 provides consistent methodology for measuring the fluid loss of completion fluids under dynamic conditions. ISO 13503-6:2014 is applicable to all completion fluids except those that react with porous media.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Fluides de complétion et matériaux — Partie 6: Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide par filtration en conditions dynamiques des fluides de complétion
ISO 13503:2014 présente une méthodologie cohérente pour le mesurage, en conditions dynamiques, de la perte de fluide par filtration des fluides de complétion. Cette partie de l'ISO 13503 s'applique à tous les fluides de complétion, excepté ceux qui réagissent avec le milieu poreux.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13503-6
First edition
2014-03-15
Petroleum and natural gas
industries — Completion fluids and
materials —
Part 6:
Procedure for measuring leakoff of
completion fluids under dynamic
conditions
Industries du pétrole et du gaz naturel — Fluides de complétion et
matériaux —
Partie 6: Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide par
filtration en conditions dynamiques des fluides de complétion
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Terms and definitions . 1
3 Cell type. 2
4 Identification of test parameters (linear flow cells) . 3
4.1 General . 3
4.2 Temperature . 3
4.3 Pressure . 4
4.4 Test duration . 4
4.5 Shear rate . 4
4.6 Permeability . 4
4.7 Fluid shear-history simulator (optional) . 4
4.8 Heat-up rate . 4
5 Test procedure . 4
5.1 Core preparation . 4
5.2 Round cell . 5
5.3 Proppant conductivity cell . 5
6 Calculations. 6
6.1 Shear rate . 6
6.2 Leakoff coefficients. 6
7 Calculation examples . 8
7.1 Round cell — Linear gel . 8
7.2 Round cell — Crosslinked gel .10
7.3 Proppant conductivity cell — Crosslinked gel .11
8 Report .12
Bibliography .14
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13503-6 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore
structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 3, Drilling and
completion fluids, and well cements.
ISO 13503 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries —
Completion fluids and materials:
— Part 1: Measurement of viscous properties of completion fluids
— Part 2: Measurement of properties of proppants used in hydraulic fracturing and gravel-packing
operations
— Part 3: Testing of heavy brines
— Part 4: Procedure for measuring stimulation and gravel-pack fluid leakoff under static conditions
— Part 5: Procedures for measuring the long-term conductivity of proppants
— Part 6: Procedure for measuring leakoff of completion fluids under dynamic conditions
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Introduction
The objective of this part of ISO 13503 is to provide a procedure for measuring fluid loss (leakoff) under
dynamic conditions. This procedure was compiled on the basis of several years of comparative testing,
debate, discussion and continued research by the industry.
Dynamic fluid loss testing consists of a simulation of the circulation process where completion fluid
loss occurs at a core face with appropriate shear conditions. Under dynamic conditions, the filter cake
deposition and fluid loss behaviour are different to those of fluid loss under static conditions.
Laboratory leakoff tests have shown that there is a dynamic effect for low-permeability formations,
i.e. < 1,0 mD. This is due to the fact that the filter cake develops at the core surface and the shear effect
controls the thickness. However, for high-permeability formations, i.e. > 50 mD, the dynamic effect is
relatively small because the fluid system that penetrates the fracture face forms minimum filter cake.
The determination of the fluid loss coefficients is simply a quadratic regression of the data, with time
and square root of time as variables.
In this part of ISO 13503, where practical, US Customary (USC) units are included in parentheses for
information. The units do not necessarily represent a direct conversion of SI to USC units, or vice versa.
Consideration has been given to the precision of the instrument making the measurement.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13503-6:2014(E)
Petroleum and natural gas industries — Completion fluids
and materials —
Part 6:
Procedure for measuring leakoff of completion fluids
under dynamic conditions
1 Scope
This part of ISO 13503 provides consistent methodology for measuring the fluid loss of completion fluids
under dynamic conditions. This part of ISO 13503 is applicable to all completion fluids except those that
react with porous media.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
backpressure
constant pressure maintained at the leakoff port
2.2
cell
tool that contains the core and maintains test conditions such as test temperature and confining pressure
NOTE Cell orientation is defined according to whether the long axes of the core are horizontal or vertical.
2.3
filter cake
build-up of materials on core face or within the porous medium
2.4
filtrate
fluid exiting the core
2.5
fluid inlet
point at which fluid enters the gap
2.6
fluid loss
measure of fluid volume that leaks into a porous medium over time
2.7
gap
linear distance from the core face to the wall opposite the core face
2.8
shear-history simulator
apparatus used to simulate shear history in a fluid
[SOURCE: ISO 13503-1:2011, definition 2.10]
3 Cell type
There are two different types of cell for measuring fluid loss under dynamic conditions:
a) round cell: an example is shown in Figure 1;
b) proppant conductivity cell: an example is shown in Figure 2 (see also ISO 13503-5:2006, Figure C.1).
Key
1 inlet port
2 outlet port
3 porous medium (core)
4 gap
5 leakoff outlet
Figure 1 — Schematic of a typical round cell
2 © ISO 2014 – All rights reserved
Key
1 inlet port
2 outlet port
3 porous medium (core)
4 gap
5 leakoff outlet
Figure 2 — Schematic of a typical proppant conductivity cell
4 Identification of test parameters (linear flow cells)
4.1 General
All calibrations shall be performed in accordance with the manufacturer’s recommendations.
4.2 Temperature
4.2.1 General considerations
Temperatures shall be measured to within ±1 °C (±2 °F) and stabilized to within ±3 °C (±5 °F) of the test
temperature.
4.2.2 Test temperature
The test temperature is the simulated temperature as defined by the fluid and cell temperatures.
4.2.3 Fluid temperature
Fluid temperature is the temperature of the test fluid measured at the fluid inlet.
4.2.4 Cell temperature
Cell temperature is the internal cell temperature representing the core temperature.
4.3 Pressure
4.3.1 Test pressure
Test pressure is the differential fluid pressure across the core length. It may be measured by a differential
pressure transducer or calculated by subtracting the backpressure from the fluid pressure. It shall be
controlled at 5 % of the design pressure.
4.3.2 Fluid pressure
Fluid pressure is the pressure at the core face.
4.3.3 Backpressure
Backpressure is the pressure of the filtrate as it exits the core.
4.3.4 Confining pressure
The confining pressure is the pressure used to seal the core if a Hassler sleeve is used.
4.4 Test duration
The test begins when the differential fluid pressure is applied and shall continue for a minimum of
60 min.
4.5 Shear rate
−1
The shear rate of the test fluid across the core face shall be 40 s ± 25 %.
4.6 Permeability
Using a compatible fluid, determine the permeability of the core prior to the test.
4.7 Fluid shear-history simulator (optional)
Shear-sensitive fluids may be conditioned through a shear-history simulator as described in ISO 13503-1
and specified by the following parameters:
a) tubing length;
b) tubing inside diameter;
c) flow rate.
4.8 Heat-up rate
Within 15 min or less, the fluid temperature at the inlet shall be no lower than 5 % below and no higher
than 3 °C (5 °F) above the desired test temperature. The inlet temperature shall
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13503-6
Première édition
2014-03-15
Industries du pétrole et du gaz
naturel — Fluides de complétion et
matériaux —
Partie 6:
Mode opératoire pour le mesurage
de la perte de fluide par filtration en
conditions dynamiques des fluides de
complétion
Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and
materials —
Part 6: Procedure for measuring leakoff of completion fluids under
dynamic conditions
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Termes et définitions . 1
3 Type de cellule . 2
4 Identification des paramètres d’essai (cellules à écoulement linéaire) .3
4.1 Généralités . 3
4.2 Température . 3
4.3 Pression . 4
4.4 Durée de l’essai . 4
4.5 Taux de cisaillement . 4
4.6 Perméabilité . 4
4.7 Simulateur d’historique de cisaillement du fluide (facultatif) . 4
4.8 Vitesse de réchauffage . 4
5 Mode opératoire d’essai. 5
5.1 Préparation de la carotte . 5
5.2 Cellule cylindrique . 5
5.3 Cellule de conductivité de matériau de soutènement . 5
6 Calculs . 6
6.1 Taux de cisaillement . 6
6.2 Coefficients de perte de fluide par filtration («leakoff») . 6
7 Exemples de calculs . 8
7.1 Cellule cylindrique — Gel linéaire . 8
7.2 Cellule cylindrique — Gel réticulé . 9
7.3 Cellule de conductivité de matériau de soutènement — Gel réticulé .10
8 Compte-rendu .11
Bibliographie .13
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/IEC,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 13503-6 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en
mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 3, Fluides de forage et
de complétion, et ciments à puits.
L’ISO 13503 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole et du
gaz naturel — Fluides de complétion et matériaux:
— Partie 1: Mesurage des propriétés visqueuses des fluides de complétion
— Partie 2: Mesurage des propriétés des matériaux de soutènement utilisés dans les opérations de
fracturation hydraulique et de remplissage de gravier
— Partie 3: Essais de saumures denses
— Partie 4: Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide par filtration en conditions statiques
des fluides de stimulation et de gravillonnage
— Partie 5: Modes opératoires pour mesurer la conductivité à long terme des agents de soutènement
— Partie 6: Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide par filtration en conditions dynamiques
des fluides de complétion
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
Introduction
L’objectif de cette partie de l’ISO 13503 est de fournir un mode opératoire pour le mesurage en conditions
dynamiques de la perte de fluide par filtration («leakoff»). Ce mode opératoire a été rédigé sur la base
de plusieurs années d’essais comparatifs, de débats, de discussions et de recherche continue de la part
de l’industrie.
Les essais dynamiques de perte de fluide par filtration consistent en une simulation du processus de
circulation, au cours duquel une perte de fluide de complétion se produit sur la paroi de la formation
avec des conditions appropriées de cisaillement. En conditions dynamiques, le dépôt du gâteau («cake»)
de filtration et les pertes de fluides sont différents des pertes de fluide par filtration en conditions
statiques.
Les essais de perte de fluide par filtration en laboratoire ont démontré l’existence d’un effet dynamique
sur les formations de faible perméabilité, c’est-à-dire < 1,0 mD. Ceci est dû au fait que le «cake» de filtration
se développe sur la surface de la formation et que l’effet de cisaillement en contrôle l’épaisseur. Toutefois,
pour les formations de haute perméabilité, c’est-à-dire > 50 mD, l’effet dynamique est relativement réduit
car le système fluide qui pénètre la face fracturée forme un minimum de «cake» de filtration.
La détermination des coefficients de perte de fluide par filtration est une simple régression quadratique
des données en fonction des variables temps et racine carrée du temps.
Dans la présente partie de l’ISO 13503, pour plus de commodités, les unités américaines couramment
utilisées (USC) sont données entre parenthèses. Ces unités ne représentent pas nécessairement une
conversion directe des unités SI en unités USC, ou inversement. Une grande attention a été portée à la
précision de l’instrument effectuant les mesures.
NORME INTERNATIONALE ISO 13503-6:2014(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Fluides de
complétion et matériaux —
Partie 6:
Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide
par filtration en conditions dynamiques des fluides de
complétion
1 Domaine d’application
Cette partie de l’ISO 13503 présente une méthodologie cohérente pour le mesurage, en conditions
dynamiques, de la perte de fluide par filtration des fluides de complétion. Cette partie de l’ISO 13503
s’applique à tous les fluides de complétion, excepté ceux qui réagissent avec le milieu poreux.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
2.1
contre-pression
pression constante maintenue sur l’orifice de fuite par filtration («leakoff»)
2.2
cellule
appareillage contenant la carotte et maintenant les conditions d’essai telles que température d’essai et
pression de confinement
Note 1 à l’article: L’orientation de la cellule est définie selon que l’axe principal de la carotte est horizontal ou
vertical.
2.3
gâteau de filtration («cake» de filtration)
accumulation de matériaux sur la face de la carotte ou à l’intérieur du milieu poreux
2.4
filtrat
fluide sortant par la carotte
2.5
entrée du fluide
point par lequel le fluide entre dans l’interstice
2.6
perte de fluide
mesure du volume de fluide qui filtre dans un milieu poreux avec le temps
2.7
interstice
distance linéaire entre la face de la carotte et la paroi en face de la face de la carotte
2.8
simulateur d’historique de cisaillement
appareil utilisé pour simuler l’historique de cisaillement sur un fluide
[SOURCE: SOURCE; ISO 13503-1:2011, définition 2.10]
3 Type de cellule
Il existe deux différents types de cellule pour le mesurage en conditions dynamiques de la perte de
fluide par filtration;
a) cellule cylindrique; un exemple est illustré à la Figure 1;
b) cellule de conductivité de matériau de soutènement; un exemple est illustré à la Figure 2 (voir aussi
l’ISO 13503-5:2006, Figure C.1).
Légende
1 entrée
2 sortie
3 milieu poreux (carotte)
4 interstice
5 sortie perte de fluide («leakoff»)
Figure 1 — Schéma d’une cellule cylindrique type
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
Légende
1 entrée
2 sortie
3 milieu poreux (carotte)
4 interstice
5 sortie perte de fluide («leakoff»)
Figure 2 — Schéma d’une cellule type de conductivité de matériau de soutènement
4 Identification des paramètres d’essai (cellules à écoulement linéaire)
4.1 Généralités
Tous les étalonnages doivent être réalisés conformément aux recommandations des fabricants.
4.2 Température
4.2.1 Considérations générales
Les températures doivent être mesurées à ± 1 °C (± 2 ˚F) près et stabilisées à ± 3 °C (± 5 ˚F) près de la
température d’essai.
4.2.2 Température d’essai
La température d’essai est la température simulée, telle que définie par les températures du fluide et de
la cellule.
4.2.3 Température du fluide
La température du fluide est la température du fluide d’essai mesurée à l’entrée du fluide.
4.2.4 Température de la cellule
La température de la cellule est la température interne de la cellule, représentant la température de la
carotte.
4.3 Pression
4.3.1 Pression d’essai
La pression d’essai est la pression différentielle du fluide à travers la longueur de la carotte. Elle peut être
mesurée par un transducteur de pression différentielle, ou calculée en soustrayant la contre-pre
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 13503-6
Первое издание
2014-03-15
Промышленность нефтяная и газовая.
Растворы и материалы для вскрытия
продуктивного пласта.
Часть 6:
Метод измерения поглощения пластом
жидкости гидроразрыва в
динамических условиях
Petroleum and natural gas industries ― Completion fluids and materials ―
Part 6: Procedure for measuring leakoff of completion fluids under
dynamic conditions
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2014
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2014
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по
адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране запрашивающей стороны.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 734 09 47
E-mail copyright @ iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохраняются
Содержание Страница
Предисловие. iv
Введение . v
1 Область применения . 1
2 Термины и определения . 1
3 Тип кернодержателя . 2
4 Определение параметров испытания (линейные кернодержатели для испытания
фильтрации) . 3
4.1 Общие положения . 3
4.2 Температура . 3
4.3 Давление . 4
4.4 Продолжительность испытания . 4
4.5 Скорость сдвига . 4
4.6 Проницаемость . 4
4.7 Имитатор сдвиговой предыстории (дополнительно) . 4
4.8 Скорость нагревания . 5
5 Проведение испытания . 5
5.1 Подготовка керна . 5
5.2 Круглый кернодержатель . 5
5.3 Кернодержатель для измерения электропроводности пропанта . 5
6 Расчеты . 6
6.1 Скорость сдвига . 6
6.2 Коэффициенты поглощения жидкости гидроразрыва пластом . 6
7 Примеры расчетов . 8
7.1 Круглый кернодержатель – Линейный гель . 8
7.2 Круглый кернодержатель – Сшитый гель . 10
7.3 Кернодержатель для измерения электропроводности пропанта – Сшитый гель . 11
8 Протокол испытания . 12
Библиография . 14
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) представляет собой всемирную федерацию,
состоящую из национальных органов по стандартизации (комитеты-члены ISO). Работа по разработке
международных стандартов обычно ведется Техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член,
заинтересованный в теме, для решения которой образован данный технический комитет, имеет право
быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные и
неправительственные, поддерживающие связь с ISO, также принимают участие в работе. ISO тесно
сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам
стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, установленными в Части 2
Директив ISO/IEC.
Основное назначение технических комитетов заключается в разработке международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые Техническими комитетами, направляются комитетам-
членам на голосование. Для их опубликования в качестве международных стандартов требуется
одобрение не менее 75 % комитетов-членов, участвовавших в голосовании.
Внимание обращается на тот факт, что отдельные элементы данного документы могут составлять
предмет патентных прав. ISO не несет ответственность за идентификацию каких–либо или всех
подобных патентных прав.
ISO 13503-6 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 67, Материалы, оборудование и
морские конструкции для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности, Подкомитетом
SC 3, Растворы буровые и для вскрытия продуктивного пласта, цементы тампонажные.
ISO 13503 включает следующие части под общим заголовком Промышленность нефтяная и газовая.
Жидкости и материалы для вскрытия продуктивного пласта:
Часть 1: Измерение вязкости растворов для вскрытия продуктивного пласта
Часть 2: Измерение свойств расклинивающих наполнителей (пропантов), используемых для
гидравлического разрыва пласта и заполнения скважинного фильтра гравием
Часть 3: Испытание насыщенных минеральных растворов
Часть 4: Метод измерения пропускной способности стимулирующей жидкости и жидкости для
заполнения скважинного фильтра гравием в статических условиях
Часть 5: Методы измерения долгосрочной проводимости расклинивающих наполнителей
Часть 6: Метод измерения поглощения пластом жидкости гидроразрыва в динамических
условиях
iv © ISO 2014 – Все права сохраняются
Введение
Цель данной части ISO 13503заключается в описании метода измерения потерь жидкости
гидроразрыва (поглощение бурового раствора пластом) в динамических условиях. Этот метод был
разработан на основе данных сравнительных испытаний за несколько лет, споров, обсуждений,
непрерывных исследований в промышленности.
Динамическое определение потерь жидкости включает имитацию процесса циркуляции, когда
происходит потеря раствора для вскрытия пласта у плоскости керна в соответствующих условиях
сдвига. Отложение фильтрата бурового раствора на стенках скважины и характер поглощения
жидкости пластом различаются в динамических и в статических условиях.
Лабораторные испытания на потери жидкости показали, что существует динамический эффект для
пластов с низкой проницаемостью (например < 1,0 мД (миллидарси)). Это происходит в результате
того, что фильтрационная корка образуется на поверхности керна, а эффект сдвига регулирует ее
толщину. В то же время для пластов с высокой проницаемостью, например, > 50 мД, динамический
эффект относительно незначительный, потому что буровой раствор (жидкостная система), который
проникает в трещину, образует минимальную фильтрационную корку.
Определение коэффициентов фильтруемости жидкости разрыва представляет собой простую
квадратическую регрессию данных, переменными которой являются время и корень квадратный из
времени.
В данной части ISO 13503, там где целесообразно, в скобках включены для удобства традиционные
единицы измерения США (USC). Эти единицы необязательно представляют собой прямое
преобразование единиц СИ в USC или наоборот. В документе также должное внимание уделяется
прецизионности прибора, выполняющего измерение.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 13503-6:2014(R)
Промышленность нефтяная и газовая. Растворы и
материалы для вскрытия продуктивного пласта.
Часть 6:
Метод измерения поглощения пластом жидкости
гидроразрыва в динамических условиях
1 Область применения
Данная часть ISO 13503 обеспечивает соответствующие методы измерения поглощения пластом
жидкостей гидроразрыва в динамических условиях. Данная часть ISO 13503 применима ко всем растворам
для вскрытия продуктивного пласта, за исключением тех, которые вступают в реакцию с пористой средой.
2 Термины и определения
В данном документе используются следующие термины и определения.
2.1
противодавление
backpressure
постоянное давление, поддерживаемое у промывочного отверстия
2.2
кернодержатель
cell
инструмент, который удерживает керн и поддерживает условия испытания, такие как температуру и
ограничивающее давление
ПРИМЕЧАНИЕ Ориентация кернодержателя определяется в соответствии с тем, горизонтальными или
вертикальными являются длинные оси керна.
2.3
фильтрационная корка
filter cake
отложение материалов на поверхности керна или в пористой среде
2.4
фильтрат
filtrate
жидкость, поступающая в керн
2.5
вход жидкости
fluid inlet
точка, в которой жидкость поступает в зазор
2.6
фильтрация бурового раствора
поглощение жидкости разрыва пластом
fluid loss
мера объема жидкости, которая втекает в пористую среду в течение некоторого времени
2.7
зазор
gap
линейное расстояние от поверхности керна до противоположной этой поверхности стенки
2.8
имитатор сдвиговой предыстории
shear-history simulator
аппарат, используемый для имитации сдвиговой предыстории в жидкости
[ИСТОЧНИК: ISO 13503-1:2011, 2.10]
3 Тип кернодержателя
Существует два различных типа кернодержателя для измерения фильтрации бурового раствора в
динамических условиях:
а) круглый кернодержатель: пример показан на Рисунке 1;
b) кернодержатель для измерения электрической проводимости пропанта: пример показан на
Рисунке 2 (см. ISO 13503-5:2006, Рисунок С.1).
Обозначение
1 входное отверстие
2 выходное отверстие
3 пористая среда (керн)
4 зазор
5 выход фильтрата
Рисунок 1 – Схематическое изображение типового круглого кернодержателя
2 © ISO 2014 – Все права сохраняются
Обозначение
1 входное отверстие
2 выходное отверстие
3 пористая среда (керн)
4 зазор
5 выход фильтрата
Рисунок 2 – Схематическое изображение типового кернодержателя для измерения
электрической проводимости пропанта
4 Определение параметров испытания (линейные кернодержатели для
испытания фильтрации)
4.1 Общие положения
Любая калибровка должна выполняться в соответствии с рекомендациями изготовителя.
4.2 Температура
4.2.1 Общие проблемы
Температуру необходимо измерять в пределах ± 1 °С (± 2 °F) и стабилизировать в пределах ± 3 °С (± 5 °F)
от температуры испытания
4.2.2 Температура испытания
Температурой испытания является имитированная температура, определяемая температурой
бурового раствора и температурой проточного кернодержателя.
4.2.3 Температура бурового раствора
Температурой бурового раствора является температура испытательной жидкости, измеренная на
входе в камеру.
4.2.4 Температура кернодержателя
Температурой кернодержателя является температура внутри камеры, представляющая температуру
керна.
4.3 Давление
4.3.1 Испытательное давление
Испытательное давление представляет собой дифференциальное давление жидкости по длине керна.
Его можно измерить с помощью датчика дифференциального давления или рассчитать посредством
вычитания противодавления из давления жидкости. Испытательное давление должно поддерживаться
в пределах 5 % от расчетного давления.
4.3.2 Давление бурового раствора
Давлением бурового раствора является давление на поверхность керна.
4.3.3 Противодавление
Противодавлением является давление фильтрата при входе в керн.
4.3.4 Давление обжима
Давлением обжима является давление, использующееся для уплотнения керна, если используется
кернодержатель Хасслера (Hassler).
4.4 Продолжительность испытания
Испытание начинается в момент приложения дифференциального давления жидкости и должно
продолжаться не менее 60 мин.
4.5 Скорость сдвига
-1
Скорость сдвига испытательной жидкости по поверхности керна должна составлять 40 с ± 25 %.
4.6 Проницаемость
Пользуясь совместимой жидкостью, определяют (флюидо)проницаемость керна перед испытанием.
4.7 Имитатор сдвиговой предыстории (дополнительно)
Чувствительные к сдвигу жидкости можно кондиционировать с помощью имитатора сдвиговой
предыстории, в соответствии с ISO 13503-1, установив следующие параметры:
a) длина трубки;
b) внутренний диаметр трубки;
с) скорость потока.
4 © ISO 2014 – Все права сохраняются
4.8 Скорость нагревания
В течение 15 мин или меньше температура жидкости у входа должна быть не более чем на 5 % ниже и
не более чем на 3 °С (5 °F)
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.