NO327069B1 - Method for testing the source fluid and apparatus for use in the practice of the process - Google Patents
Method for testing the source fluid and apparatus for use in the practice of the process Download PDFInfo
- Publication number
- NO327069B1 NO327069B1 NO20065240A NO20065240A NO327069B1 NO 327069 B1 NO327069 B1 NO 327069B1 NO 20065240 A NO20065240 A NO 20065240A NO 20065240 A NO20065240 A NO 20065240A NO 327069 B1 NO327069 B1 NO 327069B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- container
- borehole
- pressure
- friction body
- sample holder
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 74
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
De beskrives en framgangsmåte for utprøving av en brønnvæskes (73) smørende egenskaper under trykk- og temperaturforhold som er kjennetegnende for et borehull, særlig et borehull tilknyttet en hydrokarbonbrønn, hvor minst én prøve av hvert av et første og et andre materiale (71, 72) som er representative for nedihulls tilveiebrakt friksjonskraft som motvirker en borkrones og/eller en borestrengs bevegelse under en boreoperasjon, bringes i kontakt med brønnvæsken (73); materialene (71, 72) bringes i kontakt med hverandre, ved at det første materialet (71) påføres en last som trykker mot det andre materialet (72); brønnvæsken (73) påføres på kontrollert vis et trykk og en temperatur; det første materialet (71) settes i en kontrollert, relativ bevegelse i forhold til det andre materialet (72); og friksjonen mellom materialprøvene (71,72) måles. Det beskrives også et apparat (1) for anvendelse ved utøvelse av framgangsmåten.They disclose a method for testing the lubricating properties of a well liquid (73) under pressure and temperature conditions which are characteristic of a borehole, in particular a borehole associated with a hydrocarbon well, wherein at least one sample of each of a first and a second material (71, 72 ) representative of downhole provided frictional force which counteracts the movement of a drill bit and / or drill string during a drilling operation, is brought into contact with the well fluid (73); the materials (71, 72) are brought into contact with each other, by the first material (71) being applied to a load pressing against the second material (72); the well liquid (73) is applied in a controlled manner to a pressure and a temperature; the first material (71) is set in a controlled relative motion relative to the second material (72); and the friction between the material samples (71.72) is measured. An apparatus (1) is also described for use in the practice of the method.
Description
FRAMGANGSMÅTE FOR TESTING AV BRØNNVÆSKE SAMT APPARAT FOR ANVENDELSE VED UTØVELSE AV FRAMGANGSMÅTEN PROCEDURE FOR TESTING WELL FLUID AND APPARATUS FOR USE WHEN PERFORMING THE PROCEDURE
Oppfinnelsen vedrører en framgangsmåte for testing av brønn-væske som er innrettet til anvendelse i et borehull i forbindelse med tildannelse av en brønn, særlig en hydrokarbon-brønn, nærmere bestemt en framgangsmåte hvor friksjon mellom borehullsutstyr og omkransende foringsrør eller undergrunnsstruktur testes ved de trykk- og temperaturforhold som fore-kommer i det aktuelle området av brønnen.Oppfinnelsen omfatter også et apparat for anvendelse ved utøvelse av framgangsmåten. The invention relates to a procedure for testing well fluid which is designed for use in a borehole in connection with the formation of a well, in particular a hydrocarbon well, more specifically a procedure where friction between borehole equipment and surrounding casing or underground structure is tested by the pressure and temperature conditions that occur in the area in question of the well. The invention also includes an apparatus for use in carrying out the method.
Med "brønnvæske" menes i det etterfølgende alle typer væsker som anvendes under bore- og kompletteringsoperasjoner og lig-nende hvor en væske som føres ned i brønnen, må ha smørende egenskaper for at framføring av nedihullsutstyr skal kunne foregå med minimal risiko for fastkjøring. Brønnvæske omfatter i denne sammenheng borevæske (drilling fluid), komplette-ringsvæske (completion fluid), saltoppløsning (brine) og pak-kevæske (packer fluid). In what follows, "well fluid" means all types of fluids used during drilling and completion operations and similar where a fluid that is led down the well must have lubricating properties so that the advancement of downhole equipment can take place with minimal risk of jamming. In this context, well fluid includes drilling fluid, completion fluid, brine and packer fluid.
Når det ved for eksempel ved lete- og produksjonsboring for utvinning av hydrokarboner eller andre fluider tildannes borehull, foreligger det som regel en risiko for at noe av borehull sut styret, for eksempel borkrone eller borestreng, set-ter seg fast selv om de anvendte brønnvæskene, for eksempel boreslam, har de egenskapene en på forhånd har vurdert å være riktige for de rådende forholdene nede i borehullet. Erfa-ringene med hvordan brønnvæsken oppfører seg, for eksempel dens smørende (friksjonsreduserende) egenskap og dens evne til å motstå nedbryting, gjøres i stor grad ved praktisk anvendelse under boring. Dersom det gjøres feilvurderinger, vil konsekvensene kunne være at en flere kilometer lang borestreng må hentes opp for at utslitt boreverktøy skal kunne byttes ut, eller at en fastsittende borestreng må frigjøres med dertil nødvendige arbeidsoperasjoner. Slike tiltak er ofte meget kostbare. Det er ikke ukjent innenfor olje- og gassbransjen at en slik operasjon kan koste flere titalls millioner NOK (2006-tall). When, for example, during exploration and production drilling for the extraction of hydrocarbons or other fluids, boreholes are formed, there is usually a risk that some of the borehole suction guide, for example a drill bit or drill string, becomes stuck even if the well fluids used , for example drilling mud, has the properties that have been assessed in advance to be correct for the prevailing conditions down the borehole. The experiences with how the well fluid behaves, for example its lubricating (friction-reducing) property and its ability to resist degradation, are largely gained through practical application during drilling. If incorrect assessments are made, the consequences could be that a drill string several kilometers long has to be retrieved so that worn out drilling tools can be replaced, or that a stuck drill string has to be freed with the necessary work operations. Such measures are often very expensive. It is not unknown within the oil and gas industry that such an operation can cost tens of millions of NOK (2006 figures).
Det er ønskelig innenfor bransjen å skaffe tilveie bedre in-formasjon om brønnvæskers smørende egenskaper under de trykk-og temperaturforhold som foreligger i et bestemt område av et borehull. Det er et behov for å skaffe tilveie slike data både for friksjon stål mot undergrunnsstruktur, gjeldende for eksempelvis borkrone og annet boreutstyr som befinner seg i en uforet del av borehullet, og friksjon stål mot stål, særlig gjeldende for glidende, ikke-roterende framføring av borestreng ved retningsboring hvor borehullet oppviser en retning som avviker fra en i det vesentlige vertikal retning. It is desirable within the industry to provide better information about the lubricating properties of well fluids under the pressure and temperature conditions that exist in a specific area of a borehole. There is a need to provide such data both for friction steel against underground structure, applicable to, for example, drill bits and other drilling equipment located in an unlined part of the borehole, and friction steel against steel, particularly applicable to sliding, non-rotating advancement of drill string in directional drilling where the borehole shows a direction that deviates from an essentially vertical direction.
US 5052219 beskriver en framgangsmåte og et apparat for måling av adhesjons- og friksjonskreftene mellom et teststempel eller en testskive og en filterkakeprøve ved at stempelet eller skiva presses mot filterkaka med et bestemt kontakttrykk og dreies med en aksialbevegelse perpendikulært på kontaktflaten, så vel som at den aksiale uttrekkings- eller adhe-sjonskrafta blir målt når stempelet eller skiva blir trukket bort fra filterkakeprøven etter en bestemt kontaktperiode. US 5052219 describes a method and an apparatus for measuring the adhesion and frictional forces between a test piston or a test disc and a filter cake sample by pressing the piston or disc against the filter cake with a certain contact pressure and rotating with an axial movement perpendicular to the contact surface, as well as that the the axial pull-out or adhesion force is measured when the piston or disk is pulled away from the filter cake sample after a specific contact period.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste en av ulempene ved kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or to reduce at least one of the disadvantages of known technology.
Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående be-skrivelse og i etterfølgende patentkrav. The purpose is achieved by features which are indicated in the description below and in subsequent patent claims.
Det er skaffet tilveie en framgangsmåte for testing av en brønnvæskes friksjonsreduserende evne ved representative trykk- og temperaturforhold og med en relativ bevegelse mellom to elementer som er representativ, for eksempelvis den aktuelle rotasjonshastigheten for et boreverktøy eller fram-føringshastigheten for en ikke-roterende borestreng i et foret, avbøyd borehull og med belastninger som er representative for de rådende driftsforhold. A procedure has been provided for testing the friction-reducing ability of a well fluid at representative pressure and temperature conditions and with a relative movement between two elements that is representative, for example of the relevant rotation speed of a drilling tool or the advance speed of a non-rotating drill string in a lined, deflected borehole and with loads representative of the prevailing operating conditions.
Oppfinnelsen vedrører i et første aspekt en framgangsmåte ved utprøving av en brønnvæskes smørende egenskaper, hvor brønn-væsken og et andre materiale som er representativt for veggen i et borehull, særlig borehull tilknyttet en hydrokarbon-brønn, plasseres i en beholder, hvori trykk og temperatur styres for å tilsvare trykk og temperatur i borehullet, og hvor minst ett friksjonslegeme presses mot det andre materialet og beveges i forhold til det andre materialet, mens kraften som kreves for å oppnå bevegelsen, måles, kjennetegnet ved at In a first aspect, the invention relates to a procedure for testing the lubricating properties of a well fluid, where the well fluid and a second material that is representative of the wall in a borehole, in particular boreholes associated with a hydrocarbon well, are placed in a container, in which pressure and temperature controlled to correspond to pressure and temperature in the borehole, and where at least one friction body is pressed against the other material and moved relative to the other material, while the force required to achieve the movement is measured, characterized by
det andre materialet spennes fast i beholderen; og friksjonslegemets kontaktflate mot det andre materialet utføres i et første materiale og med en overflate som er representativt for et legeme som skal beveges i borehullet. the second material is clamped in the container; and the contact surface of the friction body against the second material is made in a first material and with a surface that is representative of a body to be moved in the borehole.
Den last som det minst ene friksjonslegemet påfører det andre materialet, skaffes fortrinnsvis tilveie ved hjelp av en aktuator, mer fordelaktig ved hydraulisk trykk mot minst ett sylinderstempel. The load which the at least one friction body applies to the other material is preferably provided by means of an actuator, more advantageously by hydraulic pressure against at least one cylinder piston.
Det første materialet er fordelaktig løsgjørbart tilordnet en prøveholder som er anordnet innvendig i beholderen. The first material is advantageously releasably assigned to a sample holder which is arranged inside the container.
Det andre materialet er fordelaktig løsgjørbart tilordnet en innvendig veggflate i beholderen. Mer fordelaktig er det andre materialet tildannet med en innvendig, sylinderformet veggflate og er løsgjørbart tilordnet i beholderen og anbrakt sentrisk i forhold til prøveholderen. The second material is advantageously releasably assigned to an internal wall surface of the container. More advantageously, the second material is formed with an internal, cylindrical wall surface and is releasably assigned to the container and placed centrically in relation to the sample holder.
Friksjonen mellom nevnte første og andre materiale beregnes fortrinnsvis ved måling av det dreiemomentet som til enhver tid tilføres for å opprettholde en bestemt relativ hastighet mellom nevnte materialer og ved en bestemt last påført det andre materialet av det minst ene friksjonslegemet. The friction between said first and second material is preferably calculated by measuring the torque that is supplied at any time to maintain a specific relative speed between said materials and at a specific load applied to the second material by the at least one friction body.
I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen et apparat for utprø-ving av en brønnvæskes smørende egenskaper under trykk- og temperaturforhold som tilsvarer trykk og temperatur for et borehull, særlig et borehull tilknyttet en hydrokarbonbrønn, kjennetegnet ved at apparatet omfatter en trykktett beholder, midler som er innrettet for mottak av minst én prøve av et andre materiale som er representativt for veggen i borehullet, midler som er innrettet til på kontrollert vis å kunne opprettholde et bestemt trykk i brønnvæsken som rommes av beholderen, midler som er innrettet til på kontrollert vis å kunne opprettholde en bestemt temperatur i brønnvæsken som rommes av beholderen, og minst ett friksjonslegeme som er innrettet til å kunne presse en kontaktflate mot det andre materialet og å bevege kontaktflaten i en glidende bevegelse på overflaten av det andre materialet, kjennetegnet ved at midlene som er innrettet for mottak av det andre materialet, er innrettet for løsgjørbar fastspenning av det andre materialet, og In another aspect, the invention relates to an apparatus for testing the lubricating properties of a well fluid under pressure and temperature conditions that correspond to the pressure and temperature of a borehole, in particular a borehole associated with a hydrocarbon well, characterized in that the apparatus comprises a pressure-tight container, means which are arranged for receiving at least one sample of a second material which is representative of the wall of the borehole, means which are arranged to be able to maintain a certain pressure in the well fluid accommodated by the container in a controlled manner, means which are arranged to be able to be controlled in a controlled manner maintain a certain temperature in the well fluid accommodated by the container, and at least one friction body which is arranged to be able to press a contact surface against the other material and to move the contact surface in a sliding movement on the surface of the second material, characterized in that the means which are arranged for receiving the other material, is designed for releasable clamping of d a second material, and
det minst ene friksjonslegemet er innrettet for løsgjør-bar fastspenning av en prøve av et første materiale som er representativt for et legeme som skal beveges i borehullet, the at least one friction body is arranged for releasably clamping a sample of a first material that is representative of a body to be moved in the borehole,
idet friksjonslegemets kontaktflate mot det andre materialet tildannes av det første materialet. as the contact surface of the friction body against the second material is formed by the first material.
Det minst ene friksjonslegemet er fortrinnsvis anordnet på en prøveholder som er anbrakt inne i beholderen. The at least one friction body is preferably arranged on a sample holder which is placed inside the container.
Midler er fortrinnsvis innrettet til å kunne påføre det førs-te materialet en kontrollert bevegelse i forhold til det andre materialet. Means are preferably designed to be able to apply a controlled movement to the first material in relation to the second material.
Beholderen er fortrinnsvis sylinderformet. The container is preferably cylindrical.
Én eller flere aktuatorer er fortrinnsvis innrettet til å bevirke at en kontrollert last utøves fra prøveholderen mot en motstående, innvendig beholdervegg. One or more actuators are preferably arranged to cause a controlled load to be exerted from the sample holder against an opposite internal container wall.
Mer fordelaktig omfatter prøveholderen minst én aktuator som er innrettet for å kunne påføre det andre materialet en kontrollert last ved at den minst ene prøven av det første materialet føres til anlegg mot det andre materialet. More advantageously, the sample holder comprises at least one actuator which is arranged to be able to apply a controlled load to the second material by bringing the at least one sample of the first material into contact with the second material.
Beholderen er fortrinnsvis roterbar om en senterakse. Alter-nativ er prøveholderen roterbar om en senterakse. The container is preferably rotatable about a central axis. Alternatively, the sample holder is rotatable around a central axis.
Aktuatoren er fortrinnsvis en hydraulisk sylinder, eller aktuatoren er fjørbelastet. The actuator is preferably a hydraulic cylinder, or the actuator is spring-loaded.
Apparatet omfatter fortrinnsvis et varmeelement som er forsynt med energi hentet fra gruppen bestående av elektrisk strøm og hydrokarboner i gass- eller væskeform. The device preferably comprises a heating element which is supplied with energy obtained from the group consisting of electric current and hydrocarbons in gas or liquid form.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegning, hvor: Fig. 1 viser skjematisk og delvis gjennomskåret et apparat ifølge oppfinnelsen. In what follows, an example of a preferred embodiment is described which is visualized in the accompanying drawing, where: Fig. 1 shows a schematic and partially cross-sectional view of an apparatus according to the invention.
På figuren angir henvisningstallet 1 et apparat ifølge oppfinnelsen. In the figure, the reference number 1 denotes an apparatus according to the invention.
På et fundament 11 er det anordnet en sylinderformet beholder 21 som er dreibart opplagret ved hjelp av et dreielager 22. Beholderen 21 er tilkoplet en motor 23 som via et tannhjul 24 og en tannkrans 25 som er tildannet på beholderens 21 perife-ri, på i og for seg kjent vis er innrettet til å kunne dreie beholderen 21 om dens vertikale senterakse. Motoren 23 er på i og for seg kjent vis tilkoplet en energikilde (ikke vist) og en styreenhet (ikke vist). Motoren 23 er festet til fundamentet 11 med et motorfeste 26. Beholderen 21 oppviser et innvendig, plant bunnparti 27, en toppåpning 28 samt en innvendig sylindrisk sidevegg 29. Bunnpartiet 27 er forsynt med en forsenkning 27a med omvendt kjegleform med sin senterakse sammenfallende med beholderens 21 senterakse. A cylindrical container 21 is arranged on a foundation 11, which is rotatably supported by means of a pivot bearing 22. The container 21 is connected to a motor 23 which, via a gear wheel 24 and a ring gear 25 which is formed on the periphery of the container 21, on i and in a manner known per se is arranged to be able to rotate the container 21 about its vertical central axis. The motor 23 is connected in a known manner to an energy source (not shown) and a control unit (not shown). The motor 23 is attached to the foundation 11 with a motor mount 26. The container 21 has an internal, flat bottom part 27, a top opening 28 and an internal cylindrical side wall 29. The bottom part 27 is provided with a recess 27a with an inverted cone shape with its central axis coinciding with the container's 21 center axis.
Et parti av sideveggen 29 er innrettet for løsgjørbar fast-gjøring av minst én materialprøve 72. A part of the side wall 29 is designed for releasable attachment of at least one material sample 72.
En prøveholder 31 er sentrisk anbrakt i beholderen 21. Prøve-holderen 31 omfatter et sirkulært, utragende parti som til-danner et lokk 32 som er komplementært til beholderens 21 toppåpning 28. En pakning 33 omslutter hele lokkets 32 peri-feri, og når lokket 32 er anbrakt i toppåpningen 28, slutter pakningen 33 trykktettende og glidende an mot sideveggens 29 innvendige veggflate. Prøveholderens 31 første endeparti ut-gjøres av et koplingsparti 34 som på løsgjørbart vis er festet til fundamentet 11 via en stabilisator 12. Derved kan beholderen 21 dreie mens prøveholderen 31 står stille, og lokket 32 tetter beholderens 21 toppåpning 28. A sample holder 31 is centrally placed in the container 21. The sample holder 31 comprises a circular, projecting part which forms a lid 32 which is complementary to the top opening 28 of the container 21. A gasket 33 encloses the entire periphery of the lid 32, and when the lid 32 is placed in the top opening 28, the gasket 33 seals against the inner wall surface of the side wall 29 in a pressure-tight and sliding manner. The first end part of the sample holder 31 consists of a connecting part 34 which is releasably attached to the foundation 11 via a stabilizer 12. Thereby, the container 21 can rotate while the sample holder 31 is stationary, and the lid 32 seals the top opening 28 of the container 21.
Prøveholderens 31 andre endeparti utgjøres av et sylinderhus 35 hvor det er tildannet flere sylindere 36 (to er vist på tegningen). Hver sylinder 36 er forsynt med et forskyvbart stempel 37. En stempelpakning 37a omslutter på i og for seg kjent vis et parti av stempelet 37 og slutter trykktettende mot sylinderens 36 vegg. Stempelet 37 er i et endeparti som rager ut av sylinderen 36, forsynt med en festeanordning 38 for en materialprøve 71, her illustrert med en skrue. En ka-nal 36a strekker seg fra bunnen av hver av sylindrene 36 til prøveholderens 31 første endeparti hvor kanalen 36a munner ut for sammenkopling med et hydraulikkanlegg 41. The other end part of the sample holder 31 consists of a cylinder housing 35 where several cylinders 36 are formed (two are shown in the drawing). Each cylinder 36 is provided with a displaceable piston 37. A piston seal 37a encloses a part of the piston 37 in a manner known per se and closes pressure-tight against the wall of the cylinder 36. The piston 37 is, in an end portion which projects out of the cylinder 36, provided with a fastening device 38 for a material sample 71, here illustrated with a screw. A channel 36a extends from the bottom of each of the cylinders 36 to the first end part of the sample holder 31 where the channel 36a opens out for connection with a hydraulic system 41.
Prøveholderens 31 andre endeparti omfatter en utragende, kjegleformet sentreringsspiss 31a som er komplementær til forsenkningen 27a i beholderens 21 bunnparti 27, og med sin senterakse sammenfallende med prøveholderens 31 senterakse. The second end part of the sample holder 31 comprises a protruding, cone-shaped centering tip 31a which is complementary to the recess 27a in the bottom part 27 of the container 21, and with its center axis coinciding with the center axis of the sample holder 31.
Hydraulikkanlegget 41 omfatter et hydraulikkfluidreservoar 42, en pumpe 43, en reguleringsventil 44, et manometer 45 samt nødvendige ledninger 46 for fluidkommunikasjon mellom hydraulikkanleggets 41 komponenter og prøveholderen 31. The hydraulic system 41 comprises a hydraulic fluid reservoir 42, a pump 43, a control valve 44, a manometer 45 and necessary lines 46 for fluid communication between the components of the hydraulic system 41 and the sample holder 31.
Til lokket 32 er det tilordnet et brønnvæskeanlegg 51 som er innrettet til å stå i fluidkommuniserende forbindelse med beholderen 21. Brønnvæskeanlegget 51 omfatter et brønnvæskere-servoar 52, en pumpe 53, et manometer 54 samt nødvendige ledninger 55 for fluidkommunikasjon mellom brønnvæskeanleggets 51 komponenter og beholderen 21. A well fluid system 51 is assigned to the lid 32, which is arranged to be in fluid communicating connection with the container 21. The well fluid system 51 comprises a well fluid reservoir 52, a pump 53, a manometer 54 and necessary lines 55 for fluid communication between the components of the well fluid system 51 and the container 21.
Beholderen 21 og brønnvæskeanlegget 51 er innrettet for mottak av en brønnvæske 73. The container 21 and the well fluid system 51 are designed to receive a well fluid 73.
En varmekolbe 61 er innrettet til å kunne anbringes neddykket i brønnvæsken 73 som rommes av beholderen 21. Varmekolben 61 er tilsluttet en energikilde 62 via ledninger 63 som på trykktettende vis er ført gjennom lokket 32. Et termometer 64 er tilordnet beholderen 21 for avlesing av temperaturen i brønnvæsken 73 som rommes av beholderen 21. A heating flask 61 is arranged so that it can be placed submerged in the well fluid 73 which is accommodated by the container 21. The heating flask 61 is connected to an energy source 62 via lines 63 which are led in a pressure-tight manner through the lid 32. A thermometer 64 is assigned to the container 21 for reading the temperature in the well fluid 73 which is accommodated by the container 21.
En prøve av et første materiale 71 med en egnet form er innrettet til løsgjørbart å kunne festes til hvert av stemplene 37 på prøveholderen 31. En ringformet prøve av et andre materiale 72 er innrettet til løsgjørbart å kunne festes innvendig i beholderen 21 og omkransende prøveholderens 31 sylinderhus 35. A sample of a first material 71 with a suitable shape is arranged to be releasably attached to each of the pistons 37 on the sample holder 31. A ring-shaped sample of a second material 72 is arranged to be releasably attached inside the container 21 and surrounding the sample holder's 31 cylinder housing 35.
Apparatet 1 omfatter i og for seg kjente midler (ikke vist) for beregning av testparametere som rotasjonshastighet og dreiemoment som må til for å opprettholde en jevn rotasjon av beholderen 21 under brønnvæsketestingen. The apparatus 1 includes in and of itself known means (not shown) for calculating test parameters such as rotation speed and torque which are needed to maintain a smooth rotation of the container 21 during the well fluid testing.
Den kraften K som hver prøve av det første materialet 71 ut-øver mot det andre materialet 72, beregnes ved formelen The force K that each sample of the first material 71 exerts against the second material 72 is calculated by the formula
K = A<*>(Pa - Pb) K = A<*>(Pa - Pb)
hvor where
A = tverrsnittsareal for et stempel 37 A = cross-sectional area of a piston 37
P3= hydraulikktrykk påtrykt stempelet 37, og P3= hydraulic pressure applied to the piston 37, and
Pb = væsketrykk i beholderen 21. Pb = liquid pressure in container 21.
Med avstand D fra senteraksen for prøveholderen 31 til den innvendige veggflaten for prøven av det andre materialet 72, beregnes dreiemomentet som With distance D from the center axis of the sample holder 31 to the inner wall surface of the sample of the second material 72, the torque is calculated as
T = n<*>D<*>F T = n<*>D<*>F
hvor where
n = antall stempler 37, dvs. antall prøver av det første materialet 71, og n = number of stamps 37, i.e. number of samples of the first material 71, and
F = friksjonskraften, dvs. den kraften som friksjonen utøver ved den relative bevegelsen mellom materialprøvene 71, 72 . F = the frictional force, i.e. the force that friction exerts in the relative movement between the material samples 71, 72.
Friksjonskoeffisienten u kan beregnes av formelen The friction coefficient u can be calculated by the formula
u = F/K = T/ (n<*>D<*>K) u = F/K = T/ (n<*>D<*>K)
Når en brønnvæskes 63 smørende egenskaper ved bestemte trykk-og temperaturforhold skal testes, festes prøver av det aktu elle første og andre materialet 71, 72 på prøveholderens 31 stempel 37, henholdsvis i beholderens 21 nedre parti. Prøve-holderen 31 monteres på trykktettende vis i beholderen 21 og låses til fundamentet 11 ved hjelp av stabilisatoren 12. Beholderen 21 fylles helt med brønnvæske 63 som deretter settes under trykk ved hjelp av brønnvæskeanleggets 51 pumpe 53. Apparatet 1 er innrettet til å kunne påføre brønnvæsken 63 meget høyt trykk, typisk opptil 10.000 psi (over 700 bar). Temperaturen reguleres til ønsket nivå ved hjelp av varmekolben 61. When the lubricating properties of a well fluid 63 at specific pressure and temperature conditions are to be tested, samples of the actual first and second material 71, 72 are attached to the piston 37 of the sample holder 31, respectively in the lower part of the container 21. The sample holder 31 is mounted in a pressure-tight manner in the container 21 and is locked to the foundation 11 using the stabilizer 12. The container 21 is completely filled with well fluid 63 which is then pressurized using the well fluid system's 51 pump 53. The apparatus 1 is designed to be able to apply the well fluid 63 very high pressure, typically up to 10,000 psi (over 700 bar). The temperature is regulated to the desired level using the heating flask 61.
Beholderen 21 settes i en ønsket rotasjonshastighet, for eksempel en hastighet som gir en relativ hastighet mellom mate-rialprøvene 71, 72 som er representativ for den hastighet som boreutstyret skal bevege seg med nede i borehullet, det være seg borkronens midlere hastighet mot strukturveggen eller bo-restrengens glidende bevegelse i foringsrøret. Stemplene 37 påføres et ønsket trykk fra hydraulikkanlegget 41 for at prø-vene av det første materialet 71 skal trykke mot det andre materialet 72 med en ønsket last. Testingen av brønnvæsken 63 utføres over en ønsket tidsperiode idet data som er relevante for beregning av friksjonskoeffisienten u, observeres/regist-reres. På denne måten kan en fastslå brønnvæskens 63 smørende egenskaper for nærmere angitte nedihulls trykk- og temperaturforhold samt dens evne til å motstå nedbryting, idet end-ring av den beregnede friksjonskoeffisienten u over tid av-slører hvordan brønnvæsken tåler de rådende forholdene. The container 21 is set at a desired rotational speed, for example a speed that gives a relative speed between the material samples 71, 72 that is representative of the speed with which the drilling equipment will move down the borehole, be it the average speed of the drill bit against the structural wall or -the sliding movement of the rest string in the casing. The pistons 37 are applied a desired pressure from the hydraulic system 41 so that the samples of the first material 71 will press against the second material 72 with a desired load. The testing of the well fluid 63 is carried out over a desired period of time, with data relevant for calculating the friction coefficient u being observed/recorded. In this way, the lubricating properties of the well fluid 63 can be determined for specified downhole pressure and temperature conditions as well as its ability to resist breakdown, as changes in the calculated coefficient of friction u over time reveal how the well fluid withstands the prevailing conditions.
Det er innlysende for en fagperson på området at utøvelsen av framgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan gjøres med apparater 1 som i utførelse avviker mye fra det utførelseseksempelet som er beskrevet ovenfor. Materialprøvene kan for eksempel anbringes på bunnflaten av en beholder og på en motstående en-deflate av en prøveholder, og prøveholderen kan rotere i en stillestående beholder. It is obvious to a person skilled in the field that the practice of the method according to the invention can be carried out with devices 1 which differ greatly in design from the design example described above. The material samples can, for example, be placed on the bottom surface of a container and on an opposite end surface of a sample holder, and the sample holder can rotate in a stationary container.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20065240A NO327069B1 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Method for testing the source fluid and apparatus for use in the practice of the process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20065240A NO327069B1 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Method for testing the source fluid and apparatus for use in the practice of the process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20065240L NO20065240L (en) | 2008-05-15 |
| NO327069B1 true NO327069B1 (en) | 2009-04-14 |
Family
ID=40786755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20065240A NO327069B1 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Method for testing the source fluid and apparatus for use in the practice of the process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO327069B1 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3913377A (en) * | 1973-12-17 | 1975-10-21 | Sun Oil Co Pennsylvania | Friction testing machine for lubricants |
| FR2642840B1 (en) * | 1989-02-09 | 1993-06-25 | Total Petroles | METHOD AND CELL FOR MEASURING THE COEFFICIENTS OF ADHESION AND FRICTION OF A DRILLING FLUID |
| FR2718241B1 (en) * | 1994-03-29 | 1996-05-24 | Elf Aquitaine | Device for evaluating the lubricating characteristics of a drilling mud. |
| US5969227A (en) * | 1998-01-30 | 1999-10-19 | Newpark Drilling Fluids, Inc. | Apparatus and method for testing lubricity |
| US7188516B2 (en) * | 2005-06-02 | 2007-03-13 | Afton Chemical Corporation | Friction testing apparatus |
-
2006
- 2006-11-14 NO NO20065240A patent/NO327069B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20065240L (en) | 2008-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107290229B (en) | High temperature and pressure erosion-corrosion fatigue test device | |
| CN100510688C (en) | Deep sea hard rock fidelity corer | |
| RU2468183C2 (en) | Spring-loaded sealing assembly and well drilling equipment containing that assembly | |
| NO340933B1 (en) | Apparatus and method for describing a reservoir. | |
| AU2008101302A4 (en) | Bearing assembly inner barrel and well drilling equipment comprising same | |
| AU2008101294A4 (en) | Tapered surface bearing assembly and well drilling equipment comprising same | |
| AU2008101300A4 (en) | Stripper rubber pot mounting structure and well drilling equipment comprising same | |
| AU2008101298A4 (en) | Bearing assembly retaining apparatus and well drilling equipment comprising same | |
| AU2008101303A4 (en) | Heat exchanger system and well drilling equipment comprising same | |
| RU2470140C2 (en) | Preliminary spring-loaded bearing assembly and drilling equipment with such assembly | |
| NO163751B (en) | CIRCULATION VALVE. | |
| NO20191035A1 (en) | Drill string valve and associated procedure | |
| NO332607B1 (en) | Well plug with ball valve for repeated deployment | |
| NO341425B1 (en) | Wellbore probe device and a method of operation | |
| NO324748B1 (en) | Device and method for downhole formation testing with interchangeable probe | |
| NO344812B1 (en) | Sample module for a sampling-under-drilling tool and method for obtaining a fluid sample | |
| NO342488B1 (en) | Downhole Formation Sampling System and Method for Downhole Sampling of a Formation | |
| CN200958379Y (en) | Deep sea hard rock fidelity corer | |
| NO340199B1 (en) | Device for monitoring a drilling or core drilling operation and installation comprising such a device | |
| NO344830B1 (en) | Device and method for measuring weight and torque at downhole locations during landing, setting and testing of subsea wellhead consumables | |
| NO20100121A1 (en) | Underwater packing box as well as method for running a drill string through the packing box | |
| NO336515B1 (en) | Device for cutting into a pipe or tank | |
| NZ506599A (en) | Apparatus and method for testing lubricity | |
| NO20170904A1 (en) | Trykkstyringssvivel | |
| NO20120583A1 (en) | Rudder suspension confirmation system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |