GBT 11647-1989 钻井液旋流器.pdf

中华人 民共 和国 国家 标准 钻 井 液 旋 流 器 GB/ T 1 164 7- 89 Dr i l l i n g f l u i d h y d r o c l o n e s 1 主题内容与适用范围 本标准规 定了石油及天然气 钻井用旋流器的规格、基本参数、 技术要求、质量分等、试 验方法 和 检验规则。 本标准适用于石油、 天然气钻井作业中对 钻井液固相控制用的除砂器、 除泥 器、微型 旋流器及构 成它们的基本元件水力旋流器 统称旋流器 。 2 型号、 规格和基本参数 2 . ， 水力旋流器 2 . 1 . 1 水力 旋流 器 的 联 接 方 式有 法兰 式 和卡 箍 式两 种 。 法兰 式 水 力 旋流 器 的 结 构 见 图1 。 法兰 换 成卡 箍即为卡箍式水力旋流器。 2 . 1 . 2 水力旋流器的规格 圆柱形筒体的内径D ,基本参数和主要联接尺寸应符合表 I 规定。 国 家 技 术 监 督 局 入 9 , 9 7 1 。 一 。 7 批 准 1 9 9 0一 0 6 一 0 1 实施 GB/ T 11 647 - 89 流 滋 ‘肠...1 进料 . 一..巨 雇 流 图 1 4 5 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m GB/ T 1164 7- 89 表 1 水力旋流器规格D, mm3 0 0 } 2 5 0 } 2 0 0 } 1 5 0 } 1 2 5 } 1 卿} 5 0 锥体角度口. 2 0 - 3 5 处理u i , m_s卜 1 2 0 } 1 0 0 } 3 0 分离中 立 度，Wm 4 0-7 0I 5 - 4 吸 }5 1 0 法‘ 全 外径U} , m m I 9 5 I s 5 螺栓孔， I ， 心分布圆i i 径D“，m m 1 4 5 1 2 5 进料I I 螺栓孔厂 日会 J J . x 数从， m m 1 7 . 5 - 4 螺 栓 的 螺 纹 M I 6 巡匡创\1I6 法处 外 径D , ， m m 2 5 0 2 2 01 6 5 螺栓孔i j i心分布圆八径刀， . ， mm 2 1 01 川】1 2 5 了益流 1 1 蛛栓孔八 径d r .. x 数城。 m m 1 7 . 5 x1 7 . 5 x J 螺 栓 的 螺 纹 注表1 } 1 ， 处A v c 是在进口 I 作肤1 1 为NO k Pa时的鼓低处F I , . 3 不同 { 作压力P 时的最低处理QQ 二 按下式计算 Q 二 二 Q 2 11 0 x v / 勺互 2 0 0 ⋯1 式 } Q 2 1 10 尸 二 压j J 2 0 0 k P a 时处Fl 4 1 . , M, h，即表1 i i i 之值 1 _ 作压力，k P a a 2 . 1 . 4 型号表示方法 修改或变型设计序号 用罗I 1 数. f 联接方式代号法兰 联接的不加Q f } .箍联接的加Q 水力旋流器规格 mm 一水力 旋流器代号 1 4 6 w w w . b z f x w . c o m c3 3/ T 1164 T一 8 例如s X 2 0 0 Q一I 表示规格为2 0 0 m m，卡 箍联接的第一次修改设计的水力 旋流 器。 2 . 2 除砂器 2 . 2 . 1 除砂器规格以水力旋流器规格与数量表示， 有以下几种 3 0 0 x 3、3 0 0 x2、3 0 0 x 1 、2 5 0 x3, 2 5 0 x2, 2 0 0 x6, 2 0 0 x4, 1 5 0 x8 。 2 . 2 . 2 除砂器放置方式 a . 组成除砂器之3 0 0 m m和2 5 0 m m水力旋流器有直立安置和倾斜安置两种， D . 组成除砂器之2 0 0 m m和1 5 0 m m水力 旋流器直立 或有少许倾斜度安置， 可排成一列或两 列。 2 . 3 除泥器 2 . 3 . 1 除泥器规格以水力旋流器规格与数量表示，有以下几 种 1 2 5 x 1 6, 1 2 5 x 1 2, 1 2 5 x 8、1 0 0 x2 4、 1 0 0 x2 0, 1 0 0 x1 6 , 1 0 0 x1 2 , 1 0 0 x1 0 , 2 . 3 . 2 组成除泥器之水力旋流器直立 或有少许斜度安置，排成两列 或环状。 2 . 4 微型旋流器 微型旋流器由2 0 个5 0 mm水力旋流器组成，直立安置 排成两列。 , . 2 . 5 除 砂器、 除泥 器、 微 型 旋 流器 的 分 离 粒 度和 处 理 量 2 . 5 . 1 分离粒度为组成除 砂器、 除泥 器、微型旋流器的单个水力旋流器 的分离杜度。 ，. z . s . z 处 理 U 为 组 成 除 砂 器 、 除 泥 器 、 微 型 旋 流 器 的 单 个 水 力 旋 流 器 处 理 14 与 水 力 旋 流 器 个 数的 乘 积。 2 . 6 除砂器、 除泥器、微型旋流器之 f 人管、 排出管法兰 尺寸 应分别符合图2 、图3 规定。 雄 图 2 一图 3 3 技术要求 3 . 1 旋流器应符合本标准 的要求，并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。 3 . 2 旋流器进口工作压力为2 0 0 一4 0 0 k P a , ，. 3 旋 流 器 内 表 面 应 光 滑 ， 锥 体 高 度 ”3 以 上 不 得 有 直 径 大 于 5 m m , 凹 ， 锥 体 高 度 的 音 以 下 不 得 有 任 何 凸 凹 等 缺 陷 。 深度或高度大于3 mm的凸 注1 锥体d fi 度以小端为起始点。 3 . 4 底流口 调节应灵活可靠。 3 . 5 所有零件、外购件必须经检验合格，方可进行装配。 3‘ 组装前应清除管线内的毛刺、 焊渣、 锋屑等杂物。. 3 . 7 组装后应进行1 . 5 倍工作压力， 历时1 5 mi n 的密封性试验，各联接处不得渗漏。聚氨醋等材 质制 做的 圆柱形筒体，外径径向变形不得大于直径的0 . 5 , 3 . 8 产品质量分级 3 . 8 . 1 旋流器的质量按表2规定进行分级。 3 . 8 . 2 测试按本标准规定的条件及方 法进行。 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m GB/ T 1 1 6 4 7 一二 表 2 项目 级别 锥体内壁缺陷 直径 x深度或高度 ，mm 咬 5x 1 5 x2 5 x 3 D 50 AW m 旋流器规格 mm 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 4 0咬4 5 5 0 1 5 2 02 5 5 0咬 5 6G 7 寿命试验指标 连续运转4 0 0 h 磨损深度 ，mm 1 2 3 4 试验方法和检验规则 4 . 1 试验分型式试验和出厂试验两类。 4 . 1 . 1 型式试 验包括运转试验、 性能试验和寿命试脸。 4 . 1 . 2 出 厂试 验 包 括 密 封 性 试 验 按 技 术 要求 3 . 7 条 和 运 转试 验。 4 . 2 运转试验 4 . 2 . 1 以清水为介质， 在工作压力下进行运转。 4 . 2 . 2 从大到小调节底流口，使底流无水排出或只有少量滴水。 记录此时旋流器进口 流量 为 清水处 理量 ，并 在此 状况下运转1 h ， 检查各联接处不得渗漏，也不得有其他异常现象。 4 . 3 性能试验 4 . 3 . 1 旋流器的性能包括水力特性和分离特性。 4 . 3 . 1 . 1 旋流器的水力特性 旋流器在不同进 料压力尸 下，进料流量即处理量0的变 化特性为旋流器的水力特性。以尸为横坐 标，Q为纵坐标绘制的尸一 Q曲线即为 旋流器的水力特性曲线，如图4 所示。 w w w . b z f x w . c o m G B/ T 116 47一 89 肋402600 ，‘ 巨落斌娜李，自 n 八 乏t‘︶0创酬刹 压力 P k P . 图 4 4 . 3 . 1 . 2 旋流器的分离特性 旋流器在不同进料压力P下D s 。 分离点的变化特性为 旋流器的分离特性。 以P为横坐标，D 5 。 为纵 坐标绘制的P一 DS 。 曲线即为 旋流器的分离特性曲线，如图4 所示。 D5 o 可 通过粒度分析找出。 4 . 3 . 2 性能试验方法 以 旋 流 器试 验用 钻井 液’ 为 介 质， 测 量 旋流 器 在 不 同 进料 压 力 下 的处 理量 ， 同 时采 集 进 料、 溢 流、 底 流 的 样 品， 供 化 验 性能 和 粒 度 分 析， 用 。 注1 试验用钻井液性能见附录A 补充件 。 2 用振摆式筛砂机进行粒度分析的方法见附录B 补充件 。 4 . 3 . 2 . 1 压力调节方式 调节 旋流器进料口 的闸阀， 观察压力表值，从高到低调节。压力分级为4 0 0 , 3 5 0 , 3 0 0 , 2 5 0 , 2 0 0 , 1 5 0 , 1 0 0 , 5 0 k P a , 4 . 3 . 2 . 2 处理量测量方法 a . 旋流器处理量即进料口流量，用电磁流量计测量; b . 溢流口之流量用容积法测量， 观察 钻井液罐液面变化，用秒表计量，亦可用流量计测量; c . 底流口之流量用容积法测量，观测带有刻度的容器，用秒表计量。 4 . 3 . 2 . 3 样品采集方法 a . 进料样品， 从吸人罐中尽量靠近砂泵人口处取2 B B O mL以上; b . 溢流样品， 从溢流口 取2 O O O mL以上， c . 底流样品， 从测底流量之容器中取5 0 0 m L以 上。 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m GB , T 116 47- 89 三处样品应同时取得。 4 . 3 . 3 性能试验指标应符合表1 和表2的规定。 4 . 3 . 4 旋流器性能试验时的处 P I 4 t 和处f { 前后钻 } 液的性能应按附录C 补充 件 } 表C1 和表C2 格式记录。 4 . 4 寿命试验 4 . 4 . 1 试验条件 a . 试验介 质试验用钻井 液，卜 要性能应符合附录A 补充件AI 条之规定; b试验用砂不 ， 英砂， 纯度大于9 5 0 o , 粒度为0 . 8 0 。 一 0 . 6 3 0 m m。试验用钻井液之含 砂斌为 0 . 5 v; c . 试验压 J 3 0 0 士i o k f a 。 4 . 4 . 2 试验指标应符合表2的规定。 4 . 5 试验流程及一般要求 4 . 5 . 1 旋流器的试验流程如图5所 J 。 图 5 试验用泵，扬程不低少1 0 m，排暇不低 f 2 0 0 m 试 验用 罐容城不 小于3 0 m “i路联接应可靠，不得渗漏。 试验用仪器仪表 流y侧址电磁流4 C 计，精度不低于1 . 5 级，v i 程选择按表 3规定。 表 3 4.5.24.5.34.5.44.64.6.1 旋流器 处理4 1 口 t 52 55 01 0 0 1 5 02 0 0 流城计最大{。七 程 8 2 04 U8 0I 2 5 2 0 03 2 0 4 . 6 . 2 压力测准 弹簧压] 表， 精度不低于1 . 5 级， 请程。 一6 0 0 k P a . 4 . 6 . 3 转速测{。 受 1 十 一 数式转速 计，精度不低于0 . 0 1 , 4 . 6 . 4 钻井液性能测谙 仪器密度计、漏护 十 枯度计、 旋转粘度计、A P I 失水 仪、 囚相含量测定仪、 含 砂U . 侧定仪、切力计及其他有关 仪表。 4 . 6 . 5 粒度分析仪表 a . 振摆式筛砂机， 选用五种规格的筛 网0 . 0 3 2 0 . 0 2 8 , 0 . 0 W 0 . 0 4 0 , 0 . 0 8 0 / 0 . 0 6 3 , 0 . 1 0 0 0 . 0 8 0, 0 . 2 0 0 0 . 1 2 5mm; b . 事 v I 变 分析仪 可分 析至2 p m 颗粒 。 w w w . b z f x w . c o m GBi T 1 1647- 89 ‘ . 了 新产粼 ， 的样机和改型产品样机必须 进行型式试 验，其余产品逐台做出I试验。 4 . 8 型式试验应在国家认可的测试‘ } ， 心进行，根据结果发放等 级产品认可U ., 托 ，I t 外产品不准销售 和使用。 4 . 9 每台产品须经制造 一 质准 检查部门检查合格后方能出] ’ 。 5 标 志、包装、 运输 5 . 1 在每台旋流器的适当位置，} 州 定产品标牌，应注明下列内容 a . 制造名称. b . 产 nn u 名称及型号; c . ， 11 品质斌等级; d . 产品技术规范 { {乍 N ,. J J k P a 处f 4 j t m, h 认1. 分离点“ m J 02 1 f k g e出 编号、制成日 期。 5 . 2品包装应适合 陆路和水路运输要求。 5 . 3 包装发运的扫件，在包装} h 外‘ 卿叔有明显文‘ 了标记，内客包括 a . 制造名称; b . 产品名称、规格、型号、质4 i 等级; C . 收货y l 了 it 、 地址; d净重、仁 重、箱号、 外廓尺寸及运输标记。 5 . 4 随扫 _ 附带 卜列技术文件 a . 产1 W使用i l} 明p 1 a b . ，品合格讯 一 ; c . 产 品总图， 要零、部件图，易损件图; d . 装箱单。 5 . 5 在用} ” 遵守保竹、使用、安装规则的条件 卜 ，从发货之C 1 起 一 年内，因制造不良而发’ I 损坏和 不能. } 常 1 _ 作的产况月 ，制造}应免费为用户修理或更换岑部件。 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 GB/ T 11 647- 89 附 录 A 旋流器试验用钻井液的性能及配制 补充件 旋流器型式试验所用钻井液的主要性能及配制要求如下 A1 试验用钻井液主要性能指标 a . 密度1 . 0 8 一1 . 1 4 g / c m 3 , b . 漏斗粘度 3 0 - - 4 0 s , c . 切力初切小于1 P a ，终切大于初切; d . p H8一9 ; e . 固相含量6一8， f . 含砂量。5 一1 . 0 , A2 试验用钻井液配制的原材料 搬土、 纯碱、食盐、C MC、河沙、水。 所要求的河沙粒度如表A 1 ; 表A1 名称除砂器 除泥器微型旋流器 河沙粒度 0 . 4 0 00 . 0 8 0 0 . 0 5 2 附录B 粒 度分析方法 补充件 B1 用振摆式筛砂机对试验用钻井液中固相进行粒度分析的方法如下 将1 O O O mL样品搅拌均匀，在振摆式筛砂机上逐个通过0 . 2 0 0 / 0 . 1 2 5 , 0 . 1 0 0 / 0 . 0 8 0 , 0 . 0 8 0 / 0 . 0 6 3 , 0 . 0 5 0 / 0 . 0 4 0 , 0 . 0 3 2 / 0 . 0 2 8 m m 筛网，振动1 5 m i n ，然后用清水冲洗各筛 注愈不要 将颗粒 冲 走 。 将 筛剩 之 颗粒 倒 人含 砂量 测 定 筒中 ， 沉 淀一 定时 间， 读出 固 相 数 量。 将进 料 与 溢 流的 固 相 数 量 相减， 即为清除的固相数量。算出 清除固相的百分比。 从中求出占5 0 的颗粒大小即为DS 。 分离点。 试验分析记录见表B 1 。 B2 清除效果按下式计算 清除效果 二 进料固相量一溢流固相量 进料固 相量 ⋯⋯ B1 GB/ T 11 64 1一 8 表 B 1 旋流器试验记录粒度分析 旋流器规格 进料口压力 底流 口直径mm砂泵转速 「 m l n k l a取样 日期分析日期 分析人 员 筛网规格 mm0 .200;0 .1250 .100 ,0.0800.080,0.0630.050 ,0 .0400.032 ,0 .028 0 . 0 2 8 总h i 相61 mL 囚相含1X “ 00 IM tJJ 4tm 1, 进料 }、 流 迸料减溢流 一 洁除效果， 门，分离点， 1a m } { 备9 i . 附录C 旋流器试验记录表格 补充件 旋流器规格 x数y z 砂泵 转速 表 C 1 旋流器试验记录处理址 底 流口直径 mm mi n试验日期记录 序号 进料口 J ,力 k Pa 处P I 4 Q m s h 溢流耽0 ，m3h底流4 1. Q, . m, h 。 一 升 液体改变M WI m ，a}fidlts ’Q _ 二 今 底流沐积qZ m ‘ 时jt li t S I 2 3 4 n 6 7 8 9 1 0 1 5 3 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 GB / T ll6 通7一 89 表 CZ 旋流器试验记录处理前后钻井液性能 旋流器规格x 数欣 取样 日期 底流口八径 m m砂泵转速 n 】名n 化验 日期化验 人员 进料门 压 J k 、 l a淤 前 后\ ‘汽 资 ， 酬户 书 、 度 S f]] ] 。1 ， a 失 水 c m 侣黑 p l l 衣观 柑度 P a ， 5 塑性 和 ， 度 、， 二5 动 切 少 了 。 苍 a 含 秒 }t奋 {.‘ J 衬 { 含 从 气 ]J 切终 切 5 O 进料 溢 流 浅流 1 趁 1 咬 1 进料 不‘ 轰 流 J咬流 } }一 一 ‘ 5 ，一 { 一 - 沙山 { 迸 率 牛 } ‘益 咚 }’恤 2 引 进料 了益流 J民袄 亡 } 3 t j l 进 料 } 黑 3 5 屯 ， 迸 料 溢流 ] 氏流 4 U 0 进料 溢流 底流 附加说明 木标准由‘ ， 华人民共 和国能源部 提出。 木 标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员 会归口。 木 标准由江汉 钻采设备研究所负责起草。 本标准起草人诸长青。