定向钻穿越泥浆管理规定2013-06-05

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前
言
为了规范油气管道定向钻穿越泥浆测试方法及程序， 同时对穿越泥浆进行科学配制和科学有效地维 护管理，确保泥浆在定向钻穿越施工过程中，真正起到携带钻屑、冷却钻头及钻具、支撑井壁、传递动 力、最大程度的提高钻进效率和施工成功率，特编制《油气管道定向钻穿越泥浆测试及现场维护管理规 定》 。 本文件是《油气储运项目设计规定》 （CDP）指南类文件。本文件适用于油气管道定向钻穿越水基 泥浆的测试及维护管理。 本文件分为 6 章，第 1 章，范围；第 2 章，规范性引用文件；第 3 章，术语和定义；第 4 章，施工 准备；第 5 章，材料；第 6 章，现场泥浆配制，第 7 章，现场泥浆设计；第 8 章，泥浆性能测试；第 9 章，泥浆固相控制设备；第 10 章，泥浆维护和管理。 本文件由中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司提出并归口管理。 本文件起草单位：中国石油天然气管道科学研究院 本文件主要起草人： 本文件主要评审人： （由中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司公司三化项目秘书处负 责填写） 本文件由中国石油天然气管道科学研究院负责具体技术内容的解释。 联 系 人： 联系电话： 本文件在执行过程中，如有任何意见和建议，请反馈至： 中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司公司三化项目秘书处 地址：北京市宣武区广安门内大街甲 311 号院中国石油管道大厦 9 层 邮政编码 100053 联 系 人：郑伟 联系电话：010-69217733 电子邮箱：zhengwi-2390@cppe.com.cn
CDP
油 气 储 运 项 目 设 计 规 定
CDP-×-××-××-×××-××××
代替 CDP-×-××-××-×××-××××
油气管道定向钻穿越 泥浆测试及现场维护管理规定
20××-××-×发布
20××-××-××实施 发布
中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司
目
目 前 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4 施工准备 4.1 现场泥浆作业人员应具有相应岗位资格， 熟悉岩土地质条件与定向钻穿越工程设计， 可根据地质条
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件进行泥浆设计，并应向其它现场作业人员进行泥浆技术交底。 4.2 泥浆循环系统、固控设备应按 SY/T 6223《钻井液净化设备配套、安装、使用和维护》的相关要求 进行配备和安装。 4.3 泥浆实验仪器、设备和试剂的配置和泥浆性能检测应按 GB/T 16783.1《钻井液现场测试》的相关要 求执行。 4.4 泥浆原材料和处理剂应分类摆放，标示清楚，具有腐蚀性等对人体有害的处理剂要有标识，现场储 放应满足“防雨、防潮、防晒、防冻”要求。 5 材料 5.1 一般规定 5.1.1 现场使用的泥浆原材料和处理剂应具有产品技术标准和产品质量检验合格证书。 对于缺乏国家标 准和行业标准，仍处于实验阶段的新产品，应具有新产品暂行技术标准。 5.1.2 现场应对泥浆原材料和处理剂进行入库质量检验与现场抽查，不应使用不合格产品。 5.1.3 库存时间接近保质期的泥浆原材料和处理剂，在发往现场使用前应再次抽检，合格后方可发货。 5.1.4 现场应有泥浆原材料和处理剂进料、 消耗与库存记录， 并建立泥浆原材料和处理剂的质量信息档 案。 5.1.5 对使用的泥浆原材料和处理剂应进行定期的产品质量信息收集整理， 并向上级业务管理部门报送 质量总结报告。 5.2 膨润土的质量和技术要求 膨润土质量：定向钻穿越用膨润土应选用钠膨润土，按 SY5490 标准检测，不达标的土应不用或慎 用。膨润土应符合表 1 规定的性能要求。 表 1 钠膨润土性能指标 序号 1 2 3 细度 % 项目 水分 % 0.125mm 干筛筛余量 0.074mm 湿筛筛余量 钙、镁盐总量，mg/kg 600r/min 下粘度计读数 4 悬浮液性能 塑性粘度，mpa·s 动塑比， （ms） 滤失量，ml 6 现场泥浆配制 6.1 一般规定 6.1 泥浆用水：配浆水和维护处理用水应选用矿化度≤ 1000 mg/L 的淡水，如所用水的钙、镁离子 Ca 1+ Mg 的含量大于 200 mg/L，则应加 碳酸钠 Na2CO3 及氢氧化钠 NaOH 处理。
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次 ................................................................................................................................................................. I 言 ................................................................................................................................................................ II 范围 ......Leabharlann Baidu......................................................................................................................................................... 1 规范性引用文件 ............................................................................................................................................ 1 术语和定义 .................................................................................................................................................... 1 施工准备 ........................................................................................................................................................ 2 材料 ................................................................................................................................................................ 3 现场泥浆配制 ................................................................................................................................................ 3 现场泥浆设计 ................................................................................................................................................ 4 泥浆性能测试 ................................................................................................................................................ 5 泥浆固相控制设备 ........................................................................................................................................ 9 泥浆维护和管理 .......................................................................................................................................... 10
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动切力（也称屈服值）yield point 泥浆在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线性关系时的结构强度，单位为 Pa。它是初始流动的 阻力，或是使流体开始流动所需要的应力。用直读式粘度计测定时，其值等于 300 r/min 读值减去塑性 粘度值再乘上 0.5。 3.5 静切力 gel strengths 泥浆在静止时的胶凝强度，用初切和终切来描述。它是泥浆形成凝胶体的能力。用直读式粘度计测 定时，初切（也称 10S 切力）为泥浆静止 10S 后的 3 r/min 读值的一半，终切（也称 10min 切力）为泥 浆静止 10min 后的 3 r/min 读值的一半。 3.6 滤失量 filtration 在规定实验条件下，泥浆在 30min 内滤出的滤液量，单位为 ml。滤失量的测定是在滤失仪上进行， 分为室温中压滤失仪和高温高压滤失仪，二者均为静态测定用。 3.7 固相含量 solid content 泥浆中溶解固体和悬浮固体的总量，用体积（或质量）百分数表示。 3.8 含砂量 sand content 泥浆中大于 200 目（粒径大于 74μm）的颗粒含量，用体积百分数表示。 3.9 流变性 rheological property 流体流动和变形的特性。 ①流变参数：表征流变性的参数，如泥浆的动切力、 塑性粘度、 表观粘度、 静切力、稠度系数、流性指数和触变性等。②流变曲线：剪切应力与剪切速率的关系曲线，可用来描述 流体的流变性。 3.10 触变性 thixotropy 流体搅拌后变稀（静切力降低） ，静止后又变稠（静切力升高）的特性，即为流体内部网状结构的 强度随速度梯度变化的特性。 3.11 造浆率 Mud making rate 每吨膨润土能配制出表观粘度为 15mPa•s 的泥浆的体积数，用 m3/t 表示。 3.12 羧甲基纤维素钠盐，代号 CMC 是一种抗盐、抗温能力较强的降滤失剂，兼有一定的抗钙能力。 3.13 正电胶 Mixed Metal Layered Hydroxide Compounds，MMH 混合金属层状氢氧化物。具有抑制钻屑分散和稳定孔壁的作用。
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油气管道定向钻穿越泥浆测试及现场维护管理规定
1 范围 本文件规定了定向钻穿越泥浆测试方法以及现场泥浆维护管理。 本文件适用于定向钻穿越泥浆实验室和现场的性能测试。 2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 5005 钻井液材料规范 SY5490 钻井液试验用钠膨润土 SY/T 5596 钻井液用处理剂命名规范 SY/T 5621 钻井液测试程序 SY/T 6223 泥浆净化设备配套、安装、使用和维护 SY/T 6622 评价钻井液处理系统推荐作法 GB/T 16783.1 石油天然气工业 钻井液现场测试 第 1 部分：水基钻井液 BS EN ISO 10414-1:2008 Petroleum and natural gas industries – Field testing of drilling fluids Part 1: Water-based fluids（石油天然气工业-泥浆现场测试 第 1 部分-水基 钻井液）
3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 马氏漏斗粘度 funnel viscosity 946ml 的泥浆从马氏漏斗粘度计中流出所需时间，单位 S。 3.2 表观粘度 apparent viscosity 泥浆在一定剪切速率下的剪切应力与剪切速率的比值，单位为 mPa·s。它是塑性粘度与动切力的 函数。用直读式粘度计测定时，其值等于 600 r/min 读值的一半。 3.3 塑性粘度 plastic viscosity 泥浆在层流条件下剪切应力与剪切速率成线性关系时的斜率值，单位为 mPa•s。它是流体流动时的 内部流动阻力，与流体所含固体的类型、数量和大小有关。用直读式粘度计测定时，塑性粘度等于 600 r/min 读值减去 300 r/min 读值。 3.4