ISO 10414-2:2011

Petroleum and natural gas industries — Field testing of drilling fluids — Part 2: Oil-based fluids

ISO 10414-2:2011 provides standard procedures for determining the following characteristics of oil-based drilling fluids: drilling fluid density (mud weight); viscosity and gel strength; filtration; oil, water and solids concentrations; alkalinity, chloride concentration and calcium concentration; electrical stability; lime and calcium concentrations, calcium chloride and sodium chloride concentrations; low-gravity solids and weighting material concentrations. The annexes provide additional test methods or examples that can optionally be used for the determination of: shear strength oil and water concentrations from cuttings; drilling fluid activity; aniline point; lime, salinity and solids concentration; sampling, inspection and rejection; rig-site sampling; cuttings activity; active sulphides; calibration and verification of glassware, thermometers, viscometers, retort kit cups and drilling fluid balances; permeability plugging apparatus with set-screw secured end cap; permeability plugging apparatus with threaded end cap; elastomer compatibility; sand content of oil-based fluid; identification and monitoring of weight-material sag; oil-based drilling fluid test report form.

Industries du pétrole et du gaz naturel — Essais in situ des fluides de forage — Partie 2: Fluides à base d'huiles

L'ISO 10414-2:2011 fournit des procédures opératoires normalisées permettant l'évaluation des caractéristiques des fluides de forage à base d'huiles suivantes: masse spécifique du fluide de forage (poids de la boue); viscosité et force du gel; filtration; teneur en huile, eau et solides; alcalinité, teneur en chlorures et teneur en calcium; stabilité électrique; teneurs en chaux et calcium, teneurs en chlorure de calcium et chlorure de sodium; teneurs en déblais de forage de faible densité et en alourdissants. Dans les annexes sont présentées des méthodes d'essais supplémentaires ou des exemples qui peuvent éventuellement être utilisés pour déterminer: la force de cisaillement; les teneurs en huile et en eau des déblais de forage; l'activité du fluide de forage; le point d'aniline; les teneurs en chaux, en sels et solides; l'échantillonnage, le contrôle et le refus; l'échantillonnage in-situ; l'activité des déblais de forage; les sulfures actifs; l'étalonnage et la vérification de la verrerie, thermomètres, viscosimètres, cuvettes de cornue de pyrogénation et balances pour fluide de forage; les appareils de mesure d'obturation de la perméabilité (PPA) comportant des bouchons sécurisés à vis; les appareils de mesure d'obturation de la perméabilité (PPA) comportant des bouchons filetés; la compatibilité avec un élastomère; la teneur en sable du fluide à base d'huile; l'identification et le contrôle de la ségrégation de l'alourdissant; le formulaire de rapport de tests de fluides de forage à base d'huile.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 07-Jun-2011
• ICS: 75.180.10 - Exploratory, drilling and extraction equipment
• Technical Committee: ISO/TC 67/SC 3 - Drilling and completion fluids, well cements and treatment fluids
• Drafting Committee: ISO/TC 67/SC 3/WG 1 - Drilling, completion and workover fluids
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 08-Feb-2022

Relations

• Consolidates: ISO/IEC 13818-2:1996/Amd 1:1997 - Information technology — Generic coding of moving pictures and associated audio information: Video — Amendment 1: Registration of Copyright Identifiers
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 10414-2:2002 - Petroleum and natural gas industries — Field testing of drilling fluids — Part 2: Oil-based fluids
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10414-2
Second edition
2011-06-15

Petroleum and natural gas industries —
Field testing of drilling fluids —
Part 2:
Oil-based fluids
Industries du pétrole et du gaz naturel — Essais in situ des fluides de
forage —
Partie 2: Fluides à base d'huiles




Reference number
ISO 10414-2:2011(E)
©
ISO 2011

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ISO 10414-2:2011(E)


COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT


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Published in Switzerland

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ISO 10414-2:2011(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction.vi
1 Scope.1
2 Normative references.2
3 Terms and definitions .2
4 Symbols and abbreviated terms .3
4.1 Symbols.3
4.2 Abbreviated terms .9
5 Determination of drilling fluid density (mud weight) .10
5.1 Principle.10
5.2 Apparatus.10
5.3 Procedure.10
5.4 Calculation .10
6 Alternative method for determination of drilling fluid density .12
6.1 Principle.12
6.2 Apparatus.12
6.3 Procedure.13
6.4 Calculation .14
7 Viscosity and gel strength.14
7.1 Principle.14
7.2 Determination of viscosity using the Marsh funnel.14
7.3 Determination of viscosity and gel strength using a direct-reading viscometer .15
8 Static filtration .18
8.1 Principle.18
8.2 High-temperature/high-pressure test up to 175 °C (350 °F).18
8.3 High-temperature/high-pressure test 175 °C (350 °F) up to and including 230 °C (450 °F) .21
9 Retort test for oil, water and solids concentrations .23
9.1 Principle.23
9.2 Apparatus.24
9.3 Procedure — Volumetric method .25
9.4 Calculation — Volumetric method.26
9.5 Procedure — Gravimetric method .27
9.6 Calculation — Gravimetric method .29
9.7 Calculation — Volume fractions of oil, water and solids .30
10 Chemical analysis of oil-based drilling fluids .32
10.1 Principle.32
10.2 Reagents and apparatus.33
10.3 Base alkalinity demand, V .34
B
10.4 Whole-drilling-fluid alkalinity, V .35
K
10.5 Whole-drilling-fluid chloride concentration.37
10.6 Whole-drilling-fluid calcium concentration .38
11 Electrical stability test.39
11.1 Principle.39
11.2 Apparatus.39
11.3 Equipment calibration/performance test .40
11.4 Procedure.40
© ISO 2011 – All rights reserved iii

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ISO 10414-2:2011(E)
12 Lime, salinity and solids calculations .41
12.1 Principle.41
12.2 Apparatus .42
12.3 Whole-drilling-fluid calculations .42
12.4 Aqueous phase calculations .44
12.5 Soluble and insoluble whole-drilling-fluid sodium chloride calculations .48
12.6 Calculation — Solids in the whole drilling fluid .49
Annex A (informative) Measurement of shear strength using shearometer tube .54
Annex B (informative) Determination of oil and water retained on cuttings.56
Annex C (informative) Determination of aqueous-phase activity of emulsified water using an
electrohygrometer .61
Annex D (informative) Determination of aniline point .64
Annex E (informative) Lime, salinity and solids calculations.67
Annex F (informative) Sampling, inspection and rejection of drilling materials .88
Annex G (informative) Rig-site sampling.90
Annex H (informative) Determination of cutting activity by the Chenevert method .93
Annex I (informative) Chemical analysis of active sulfides by the Garrett gas train method .97
Annex J (informative) Calibration and verification of glassware, thermometers, viscometers,
retort kit cup and drilling fluid balances .102
Annex K (informative) High-temperature/high-pressure filtration testing of oil-based drilling fluids
using the permeability plugging apparatus and cells equipped with set-screw secured
end caps .107
Annex L (informative) High-temperature/high-pressure filtration testing of oil-based drilling fluids
using the permeability plugging apparatus and cells equipped with threaded end caps .117
Annex M (informative) Compatibility of elastomeric materials with non-aqueous-based drilling
fluids .127
Annex N (informative) Sand content procedure for non-aqueous fluids .131
Annex O (informative) Identification and monitoring of weight-material sag.132
Annex P (informative) Oil-based drilling fluid report form.155
Bibliography .156

iv © ISO 2011 – All rights reserved

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ISO 10414-2:2011(E)
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 10414-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for the petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 3, Drilling and completion
fluids, and well cements.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10414-2:2002), which has been technically
revised.
ISO 10414 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries — Field
testing of drilling fluids:
⎯ Part 1: Water-based fluids
⎯ Part 2: Oil-based fluids

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ISO 10414-2:2011(E)
Introduction
This part of ISO 10414 is based on API RP 13B-2:2005, Recommended practice for field testing of oil-based
drilling fluids.
As with any laboratory procedure requiring the use of potentially hazardous chemicals and equipment, the
user is expected to have received proper training and knowledge in the use and disposal of these potentially
hazardous materials. The user is responsible for compliance with all applicable local, regional and national
requirements for worker and local health, safety and environmental liability.
In this part of ISO 10414, quantities expressed in the International System (SI) of units are also, where
practical, expressed in United States Customary (USC) units in parentheses for information. The units do not
necessarily represent a direct conversion of SI units to USC units, or USC units to SI units. Consideration has
been given to the precision of the instrument making the measurement. For example, thermometers are
typically marked in one degree increments, thus temperature values have been rounded to the nearest degree.
Calibrating an instrument refers to ensuring the accuracy of the measurement. Accuracy is the degree of
conformity of a measurement of a quantity to its actual or true value. Accuracy is related to precision, or
reproducibility, of a measurement. Precision is the degree to which further measurements or calculations will
show the same or similar results. Precision is characterized in terms of the standard deviation of the
measurement. The results of calculations or a measurement can be accurate but not precise, precise but not
accurate, neither accurate nor precise, or both accurate and precise. A result is valid if it is both accurate and
precise.

vi © ISO 2011 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10414-2:2011(E)

Petroleum and natural gas industries — Field testing of drilling
fluids —
Part 2:
Oil-based fluids
1 Scope
This part of ISO 10414 provides standard procedures for determining the following characteristics of oil-based
drilling fluids:
a) drilling fluid density (mud weight);
b) viscosity and gel strength;
c) filtration;
d) oil, water and solids concentrations;
e) alkalinity, chloride concentration and calcium concentration;
f) electrical stability;
g) lime and calcium concentrations, calcium chloride and sodium chloride concentrations;
h) low-gravity solids and weighting material concentrations.
The annexes provide additional test methods or examples that can optionally be used for the determination of:
⎯ shear strength (Annex A);
⎯ oil and water concentrations from cuttings (Annex B);
⎯ drilling fluid activity (Annex C);
⎯ aniline point (Annex D);
⎯ lime, salinity and solids concentration (Annex E);
⎯ sampling, inspection and rejection (Annex F);
⎯ rig-site sampling (Annex G);
⎯ cuttings activity (Annex H);
⎯ active sulphides (Annex I);
⎯ calibration and verification of glassware, thermometers, viscometers, retort kit cups and drilling fluid
balances (Annex J);
© ISO 2011 – All rights reserved 1

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ISO 10414-2:2011(E)
⎯ permeability plugging apparatus with set-screw secured end cap (Annex K);
⎯ permeability plugging apparatus with threaded end cap (Annex L);
⎯ elastomer compatibility (Annex M);
⎯ sand content of oil-based fluid (Annex N);
⎯ identification and monitoring of weight-material sag (Annex O);
⎯ oil-based drilling fluid test report form (Annex P).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
1)
ISO 10414-1:2008 , Petroleum and natural gas industries — Field testing of drilling fluids — Part 1: Water-
based fluids
2)
ISO 13501 , Petroleum and natural gas industries — Drilling fluids — Processing equipment evaluation
API RP 13D:2010, Recommended practice on the rheology and hydraulics of oil-well drilling fluids
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
ACS reagent grade
grade of chemical meeting the purity standards specified by the American Chemical Society (ACS) and listed
in the Chemical Abstracting Service (CAS)
3.2
density of water
density of 1 g/ml (8,334 lb/gal) for deionized or distilled water and 1 g/ml (8,345 lb/gal) for clean tap water
NOTE Deionized or distilled water is used for all equipment calibration. The volume of 1 kg of water is 1 l for the
purposes of this part of ISO 10414, and the volume of water is numerically equivalent to the volume of the water measured
in cubic centimetres or millilitres, i.e. 1 g = 1 ml.
3.3
spurt loss
volume of fluid that passes through the filtration medium before a filter cake is formed
3.4
pound
U.S. customary unit used to indicate pound-mass (weight), as opposed to pound-force (shear stress)

1) For the purposes of this part of ISO 10414, API RP 13B-1:2009, Recommended practice for field testing water-based
drilling fluids, is equivalent.
2) For the purposes of this part of ISO 10414, API RP 13C, Recommended practice on drilling fluids processing systems
evaluation, is equivalent.
2 © ISO 2011 – All rights reserved

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ISO 10414-2:2011(E)
3.5
volumic mass
dimensionless ratio of the mass of a volume of an object substance to the mass of the same volume of a
reference substance, i.e. the ratio of their respective mass densities
NOTE 1 Generally speaking, the reference substance is pure water.
NOTE 2 Volumic mass is commonly known as specific gravity.
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
a measure of the chemical potential or reaction availability of drilling fluid
DF
a measure of the chemical potential or reaction availability of water solutions of standard
W
salts
a measure of the chemical potential or reaction availability of drilled cuttings
C
b slope of the annular velocity and shear stress at the wall in laminar flow, as defined in
O.7.2.8
3)
B amount of weight-material sag, expressed in pounds-mass per gallon
VSST
C correction value to add to thermometer reading
c whole-drilling-fluid calcium concentration, expressed in milligrams per litre
+2
Ca ,DF
c aqueous-phase calcium concentration per volume of pure water, expressed in milligrams
+2
Ca ,H O
2
per litre
c aqueous-phase calcium chloride concentration, expressed in milligrams per litre
CaCl ,AQ
2
c whole-drilling-fluid calcium chloride concentration, expressed in milligrams per litre
CaCl ,DF,A
2
c whole-drilling-fluid calcium chloride concentration, expressed in pounds per barrel
CaCl ,DF,B
2
c whole-drilling-fluid calcium chloride concentration, expressed in kilograms per cubic metre
CaCl ,DF,C
2
c lime assay value, expressed as a weight fraction
Ca(OH) ,%
2
c whole-drilling-fluid total lime concentration, expressed in pounds per barrel
Ca(OH) ,DF,B
2
c whole-drilling-fluid total lime concentration, expressed in kilograms per cubic metre
Ca(OH) ,DF,C
2
c lime concentration of field lime, expressed in kilograms per cubic metre or pounds per
Ca(OH) ,F
2
barrel

3) Gallon as used throughout this part of ISO 10414 refers to the U.S. gallon of 3,785 4 litres.
© ISO 2011 – All rights reserved 3

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ISO 10414-2:2011(E)
c whole-drilling-fluid chloride concentration, expressed in milligrams per litre
−
Cl ,DF
c whole-drilling-fluid chloride concentration as calcium chloride, expressed in milligrams per
−
Cl()CaCl ,DF
2
litre
c whole-drilling-fluid chloride concentration from sodium chloride, expressed in milligrams
−
Cl()NaCl ,DF
per litre
c aqueous-phase sodium chloride concentration, expressed in milligrams per litre
NaCl,AQ
c low-gravity solids concentration, expressed in pounds per barrel
LG,B
c low-gravity solids concentration, expressed in kilograms per cubic metre
LG,C
c whole-drilling-fluid sodium chloride concentration, expressed in milligrams per litre
NaCl,DF,A
c whole-drilling-fluid sodium chloride concentration, expressed in pounds per barrel

NaCl,DF,B
c whole-drilling-fluid sodium chloride concentration, expressed in kilograms per cubic metre
NaCl,DF,C
c whole-drilling fluid insoluble sodium chloride concentration, expressed in milligrams per
NaCl,DF,INSOL,A
litre
c whole-drilling-fluid insoluble sodium chloride concentration, expressed in pounds per barrel
NaCl,DF,INSOL,B
c whole-drilling-fluid soluble sodium chloride concentration, expressed in milligrams per litre

NaCl,DF,SOL,A
c whole-drilling-fluid soluble sodium chloride concentration, expressed in pounds per barrel
NaCl,DF,SOL,B
c whole-drilling-fluid soluble sodium chloride concentration, expressed in kilograms per cubic
NaCl,DF,SOL,C
metre
c concentration of active sulfides, expressed in milligrams per litre
S−2
c weighting material concentration, expressed in pounds per barrel
WM,B
c weighting material concentration, expressed in kilograms per cubic metre
WM,C
d distance from the outer wall, expressed in inches
1
D outer pipe diameter or inner diameter of open hole, expressed in inches
d inner pipe diameter, expressed in inches
D true vertical depth, expressed in feet
TVD
E pump efficiency, expressed as percentage
f tube factor, taken from Table I.2
G′ storage modulus, expressed in Newtons per square metre
G″ loss modulus, expressed in Newtons per square metre
k consistency factor, expressed in pounds-force per second
C
4 © ISO 2011 – All rights reserved

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ISO 10414-2:2011(E)
L length of the hydraulic section, expressed in feet
L length, expressed in feet
A
l submerged length of shear tube, expressed in centimetres
l submerged length of shear tube, expressed in inches
A
l Dräger tube darkened length (stained length), marked in units on the tube
D
m mass of the empty retort assembly (cup, lid and body packed with steel wool), expressed
1
in grams
m mass of the filled retort assembly (cup with sample, lid and body packed with steel wool),
2
expressed in grams
m mass of the empty, dry liquid receiver, expressed in grams
3
m mass of the cooled liquid receiver with condensed liquids, expressed in grams
4
m mass of the cooled retort assembly (body packed with steel wool), expressed in grams;
5
m mass of the dried retort cuttings, expressed in grams
d
m mass of drilling fluid following shear at 100 r/min, expressed in grams
F1
m mass of drilling fluid taken from Sag Shoe following shear at 100 r/min, expressed in grams
F2
m mass of drilling fluid taken from Sag Shoe following shear at 600 r/min, expressed in grams
F3
m mass of the liquid condensed (oil and water), expressed in grams
L
m mass of the oil, expressed in grams
O
m mass of the liquid drilling fluid sample, expressed in grams
S
m mass of shear tube, expressed in grams
st
m total shear mass (sum of platform and weights), expressed in grams
tot
m mass of the wet cuttings, expressed in grams
WC
m mass of water, expressed in grams
W
P measured pressure, expressed in pounds-gauge per square inch
∆P anticipated pressure increase, expressed in pounds-gauge per square inch
∆P
pressure gradient, expressed in pounds-gauge per square inch per foot
∆L
A
Q pump rate, expressed in gallons per minute
R average reading for the standard thermometer, expressed in degrees
1
© ISO 2011 – All rights reserved 5

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ISO 10414-2:2011(E)
R average reading for the working thermometer, expressed in degrees
2
R dial reading at 600 revolutions per minute, expressed in degrees deflection
600
R dial reading at 300 revolutions per minute, expressed in degrees deflection
300
R calculated bed pickup measurement ratio, expressed as a percentage
BPU
R ratio of the volume fraction of oil to the sum of the volume fractions of oil and pure water
O
from the retort analysis, expressed as a percentage
R ratio of the volume fraction of oil to the sum of the volume fractions of oil and brine,
B
expressed as a percentage
R ratio of the volume fraction of water to the sum of the volume fractions of oil and pure water
W
from the retort analysis, expressed as a percentage
ROC retained oil on cuttings, expressed in grams per kilogram of cuttings (either wet or dry)
S Sag Register
t time, expressed in minutes
V spurt loss, expressed in millilitres
1

V filtrate volume after 7,5 min, expressed in millilitres
7,5
V filtrate volume after 30 min, expressed in millilitres
30
V annular volume, expressed in barrels
A
V volume of 0,282 mol/l (0,282 N) silver nitrate reagent, expressed in millilitres
AgNO
3
V base alkalinity demand

B
V volume of 0,1 mol/l EDTA solution, expressed in millilitres
EDTA
V filtrate volume
F
V volume of 0,05 mol/l (0,1 N) sulfuric acid, expressed in millilitres
H SO
2 4
V whole-drilling-fluid alkalinity, expressed in millilitres of 0,05 mol/l sulfuric acid
K
V receiver volume at specific mark, expressed in millilitres
M
V volume of 0,1 mol/l (0,1 N) NaOH, expressed in millilitres
NaOH
V volume of oil, expressed in millilitres
O
V volume of filtrate from PPT, expressed in millilitres
PPT
V total volume of condensed liquids (oil and water), expressed in millilitres
R
V volume of retort cup, expressed in millilitres
RC
6 © ISO 2011 – All rights reserved

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 10414-2:2011(E)
V drilling fluid sample volume, expressed in millilitres;
S
V water volume, expressed in millilitres, or water mass, expressed in grams (1 ml = 1 g)
W
(see 3.2)
∆v change in annular velocity, expressed in feet per minute
a
v annular velocity, expressed in feet per minute.
a
1/2
v static filtration rate (velocity of flow), expressed in millilitres per minute
f
w aqueous-phase mass fraction of calcium chloride, expressed as a percentage of the total
CaCl
2
aqueous-phase mass
w aqueous-phase mass fraction of calcium chloride of a super-saturated fluid, expressed as
CaCl ,SAT
2
a percentage of the total aqueous-phase mass
w aqueous-phase mass fraction of sodium chloride, expressed as a percentage of the total
NaCl
aqueous phase mass
w maximum aqueous-phase mass fraction of soluble sodium chloride that can exist for a

NaCl,MAX
given mass fraction of calcium chloride, expressed as a percentage of the total aqueous
phase mass
w recalculated maximum aqueous-phase mass fraction of soluble sodium chloride that can
NaCl,MAX-C
exist for a given mass fraction of calcium chloride, expressed as a percentage of the total
aqueous phase mass
Y yield point, expressed in pascals
PA
Y yield point, expressed in pounds per one hundred square feet, often expressed as YP
PB
β gel strength at 10 min, expressed in pounds per one hundred square feet
10m
β gel strength at 10 s, expressed in pounds per one hundred square feet
10s
Γ drilling fluid gradient, expressed in kilopascals per metre
DFG,A
Γ drilling fluid gradient, expressed in pounds per square inch per foot
DFG,B
γ shear strength of the drilling fluid, expressed in pounds per square inch per foot
A
γ shear strength of the drilling fluid, expressed in pascals
B
γ fluid shear rate, expressed in reciprocal seconds
i
η drillpipe rotation, expressed in revolutions per minute
η apparent viscosity, expressed in millipascal seconds (centipoises)
AV
η plastic viscosity, expressed in millipascal seconds (centipoises)
PV
ϕ volume fraction of brine, expressed as a percentage of the whole drilling fluid
B
© ISO 2011 – All rights reserved 7

---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 10414-2:2011(E)
ϕ corrected volume fraction of solids, expressed as
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10414-2
Deuxième édition
2011-06-15


Industries du pétrole et du gaz naturel —
Essais in situ des fluides de forage —
Partie 2:
Fluides à base d'huiles
Petroleum and natural gas industries — Field testing of drilling fluids —
Part 2: Oil-based fluids




Numéro de référence
ISO 10414-2:2011(F)
©
ISO 2011

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10414-2:2011(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


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Version française parue en 2012
Publié en Suisse

ii © ISO 2011 – Tous droits réservés

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ISO 10414-2:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 3
4.1 Symboles . 3
4.2 Abréviations . 8
5 Détermination de la masse spécifique du fluide de forage (poids de la boue). 9
5.1 Principe . 9
5.2 Appareillage . 9
5.3 Mode opératoire . 9
5.4 Calcul . 10
6 Méthode alternative pour déterminer la masse spécifique du fluide de forage . 11
6.1 Principe . 11
6.2 Appareillage . 12
6.3 Mode opératoire . 12
6.4 Calcul . 13
7 Viscosité et force du gel . 13
7.1 Principe . 13
7.2 Détermination de la viscosité en utilisant l'entonnoir Marsh . 13
7.3 Détermination de la viscosité et de la force du gel au moyen d'un viscosimètre à lecture
directe . 14
8 Filtration statique . 17
8.1 Principe . 17
8.2 Essai à haute température/haute pression jusqu'à 175 °C (350 °F) . 18
8.3 Essai à haute température/haute pression de 175 °C (350 °F) jusqu'à 230 °C (450 °F)
compris . 21
9 Essai de pyrogénation («retort»), concentrations en huile, eau et solides . 23
9.1 Principe . 23
9.2 Appareillage . 24
9.3 Mode opératoire — Méthode volumétrique . 25
9.4 Calcul – Méthode volumétrique . 27
9.5 Mode opératoire — Méthode gravimétrique . 28
9.6 Calcul — Méthode gravimétrique . 30
9.7 Calcul — Fractions volumiques de l'huile, de l'eau et des solides . 31
10 Analyse chimique des fluides de forage à base d'huiles . 33
10.1 Principe . 33
10.2 Réactifs et appareillage . 35
10.3 Demande en alcalinité de base, V . 36
B
10.4 Alcalinité du fluide de forage entier, V . 36
K
10.5 Concentration en chlorure du fluide de forage entier . 38
10.6 Concentration en calcium du fluide de forage entier . 39
11 Essai de stabilité électrique . 40
11.1 Principe . 40
11.2 Appareillage . 41
© ISO 2011 – Tous droits réservés iii

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ISO 10414-2:2011(F)
11.3 Étalonnage de l'équipement/essai de performance .41
11.4 Procédure .42
12 Calcul des teneurs en chaux, en sels et en solides .42
12.1 Principe .42
12.2 Appareillage .43
12.3 Calculs du fluide de forage entier .43
12.4 Calculs de la phase aqueuse .46
12.5 Calculs du chlorure de sodium soluble et insoluble du fluide de forage entier .50
12.6 Calcul – Solides dans le fluide de forage entier .51
Annexe A (informative) Mesure de la contrainte limite de cisaillement au moyen d'un tube de
mesure du cisaillement .56
Annexe B (informative) Détermination de l'huile et de l'eau retenues dans les déblais de forage .58
Annexe C (informative) Détermination de l'activité de la phase aqueuse de l'eau émulsionnée
avec un hygromètre électronique .63
Annexe D (informative) Détermination du point d'aniline .67
Annexe E (informative) Calculs des concentrations en chaux, en sels et en solides .70
Annexe F (informative)  Échantillonnage, contrôle et refus des matériaux de forage .90
Annexe G (informative) Échantillonnage sur chantier .92
Annexe H (informative) Détermination de l'activité des déblais de forage par la méthode
Chenevert .95
Annexe I (informative) Analyse chimique des sulfures actifs par la méthode du train gaz de
Garrett .99
Annexe J (informative) Étalonnage et vérification de la verrerie, viscosimètres, thermomètres,
cuves de cornue de pyrogénation («retort») et balances pour fluide de forage . 104
Annexe K (informative) Essai de filtration haute température/haute pression des fluides de forage
à base d'huile au moyen d'un appareillage de mesure de l'obturation de perméabilité
(PPA) et de cellules comportant des bouchons sécurisés à vis . 109
Annexe L (informative) Essai de filtration haute température/haute pression des fluides de forage
à base d'huiles au moyen d'un appareillage de mesure de l'obturation de perméabilité
(PPA) et de cellules comportant des bouchons filetés . 120
Annexe M (informative) Compatibilité des matériaux élastomériques avec les fluides de forages
non aqueux . 131
Annexe N (informative) Mode opératoire de mesure de la teneur en sable pour les fluides non
aqueux . 135
Annexe O (informative) Identification et contrôle de la ségrégation de l'alourdissant («sagging») . 136
Annexe P (informative) Formulaire de rapport pour fluides de forage à base d'huile . 161
Bibliographie . 162

iv © ISO 2011 – Tous droits réservés

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ISO 10414-2:2011(F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
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 10414-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolières, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 3, Fluides de forage et de
complétion et ciments à puits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10414-2:2002), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 10414 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industrie du pétrole et du gaz
naturel — Essai in-situ des fluides de forage:
 Partie 1: Fluides aqueux
 Partie 2: Fluides à base d'huiles
© ISO 2011 – Tous droits réservés v

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ISO 10414-2:2011(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 10414 est fondée sur l'API RP 13B-2:2005, Recommended practice for field
testing of oil based drilling fluids.
Comme pour toute procédure de laboratoire nécessitant d'utiliser des produits chimiques potentiellement
dangereux, l'utilisateur est censé disposer de bonnes connaissances et avoir été formé à l'utilisation et à
l'élimination de ces produits chimiques. Il incombe à l'utilisateur de se conformer à toutes les exigences
locales, régionales et nationales applicables concernant les obligations en matière de santé et de sécurité
locales des travailleurs et de protection de l'environnement.
Dans la présente partie de l'ISO 10414, pour plus de commodité, les unités exprimées dans le système
d'unités internationales (SI) sont aussi données entre parenthèses dans le système couramment utilisé aux
États-Unis (USC), pour information. Les unités ne représentent pas nécessairement une conversion directe
des unités internationales en unités américaines ou inversement. Une attention particulière a été portée à la
précision des instruments effectuant les mesures. Par exemple, les thermomètres sont normalement gradués
par incréments d'un degré, ainsi, les valeurs des températures ont été arrondies au degré le plus proche.
L'étalonnage d'un instrument a pour but de garantir l'exactitude de la mesure. L'exactitude est le degré de
conformité d'une quantité par rapport à sa valeur vraie ou réelle. L'exactitude est liée à la précision ou à la
reproductibilité d'une mesure. La précision est le degré auquel de nouvelles mesures ou de nouveaux calculs
donneront des résultats identiques ou similaires. La précision se caractérise en termes d'écart-type de la
mesure. Les résultats d'un calcul ou d'une mesure peuvent être exacts mais pas précis, ils peuvent être précis
mais inexacts, ou précis et exacts, ou encore ni l'un ni l'autre. Un résultat est valide s'il est à la fois exact et
précis.
vi © ISO 2011 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 10414-2:2011(F)

Industrie du pétrole et du gaz naturel — Essai in situ des fluides
de forage —
Partie 2:
Fluides à base d'huiles
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10414 fournit des procédures opératoires normalisées permettant l'évaluation des
caractéristiques des fluides de forage à base d'huiles suivantes:
a) masse spécifique du fluide de forage (poids de la boue);
b) viscosité et force du gel;
c) filtration;
d) teneur en huile, eau et solides;
e) alcalinité, teneur en chlorures et teneur en calcium;
f) stabilité électrique;
g) teneurs en chaux et calcium, teneurs en chlorure de calcium et chlorure de sodium;
h) teneurs en déblais de forage de faible densité et en alourdissant.
Dans les annexes sont présentées des méthodes d'essais supplémentaires ou des exemples qui peuvent
éventuellement être utilisés pour déterminer:
 la force de cisaillement (Annexe A);
 les teneurs en huile et en eau des déblais de forage (Annexe B);
 l'activité du fluide de forage (Annexe C);
 le point d'aniline (Annexe D);
 les teneurs en chaux, en sels et solides (Annexe E);
 l'échantillonnage, le contrôle et le refus (Annexe F);
 l'échantillonnage in-situ (Annexe G);
 l'activité des déblais de forage (Annexe H);
 les sulfures actifs (Annexe I);
 l'étalonnage et la vérification de la verrerie, thermomètres, viscosimètres, cuvettes de cornue de
pyrogénation et balances pour fluide de forage (Annexe J);
© ISO 2011 – Tous droits réservés 1

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ISO 10414-2:2011(F)
 les appareils de mesure d'obturation de la perméabilité (PPA) comportant des bouchons sécurisés à vis
(Annexe K);
 les appareils de mesure d'obturation de la perméabilité (PPA) comportant des bouchons filetés
(Annexe L);
 la compatibilité avec un élastomère (Annexe M);
 la teneur en sable du fluide à base d'huile (Annexe N);
 l'identification et le contrôle de la ségrégation de l'alourdissant (Annexe O);
 le formulaire de rapport de tests de fluides de forage à base d'huile (Annexe P).
2 Références normatives
Les documents référencés ci-dessous sont indispensables pour l'utilisation de ce document. Pour les
références datées, seule s'applique l'édition citée. Pour les références non datées, on utilisera la dernière
édition du document référencé (y compris les derniers amendements)
1)
ISO 10414-1:2008 , Industries du pétrole et du gaz naturel — Essais in-situ des fluides de forage — Partie 1:
Fluides aqueux
2)
ISO 13501 , Industries du pétrole et du gaz naturel — Fluides de forage — Évaluation des équipements de
traitement
API RP 13D:2010, Recommended practice on the rheology and hydraulics of oil-well drilling fluids (Procédure
recommandée pour la rhéologie et hydraulique des fluides de forage)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent:
3.1
qualité de réactif ACS
qualité de produits chimiques répondant aux critères de pureté spécifiés par l'«American Chemical Society
(ACS)» (Société Américaine de Chimie) et référencée dans le «Chemical Abstracting Service (CAS)» (Service
des résumés chimiques)
3.2
masse spécifique de l'eau
masse spécifique d'1 g/ml (8,334 lb/gal) pour de l'eau déionisée ou distillée et 1 g/ml (8,345 lb/gal) pour de
l'eau du robinet pure
NOTE De l'eau déionisée ou distillée est utilisée pour tout étalonnage de l'équipement. Pour les besoins de la
présente partie de l'ISO 10414, le volume d'un kilogramme d'eau est d'un litre, et le volume d'eau est numériquement
équivalent au volume de l'eau mesurée en centimètre cubes ou millilitres, soit, 1 g = 1 ml.

1) Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 10414, la Procédure Recommandée API 13 B-1:2009, Pratiques
recommandées pour l'évaluation in-situ des fluides de forage aqueux, est équivalente.
2) Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 10414, la Procédure Recommandée API 13 C, Pratiques
recommandées dans l'évaluation des systèmes de traitement des fluides de forage, est équivalente.
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés

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ISO 10414-2:2011(F)
3.3
perte d'écoulement immédiat (appelé communément «spurt»)
volume de fluide qui passe à travers l'élément filtrant avant que le gâteau (appelé communément «cake») de
filtration ne se forme
3.4
livre («pound»)
unité américaine courante indiquant une masse [livre-masse («pound-mass»)], contrairement à la livre-force
(«pound–force») exprimant une contrainte de cisaillement
3.5
densité
rapport sans unité de la masse d'un volume de matériau à celle du même volume d'une substance de
référence, c'est à dire le rapport de leurs masses volumiques respectives
NOTE 1 La substance de référence est généralement l'eau pure.
NOTE 2 La densité est couramment connue comme étant la densité relative.
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
a mesure du potentiel chimique ou de la disponibilité réactive d'un fluide de forage

DF
mesure du potentiel chimique ou de la disponibilité réactive de solutions aqueuses de sels
a
W
standard
a mesure du potentiel chimique ou de la disponibilité réactive des déblais de forage
C
b pente de la vitesse annulaire et contrainte de cisaillement à la paroi dans un écoulement
laminaire, comme défini dans l'Article O.7.2.8
3)
B quantité d'alourdissant ségrégé, exprimé en livres-masse («pounds-mass») par gallon
VSST
C valeur de la correction à ajouter à la lecture du thermomètre
+2
c concentration en calcium du fluide de forage entier, exprimée en milligrammes par litre
Ca ,DF
+2
c concentration en calcium de la phase aqueuse par volume d'eau pure, exprimée en
Ca ,H O
2
milligrammes par litre
c concentration en chlorure de calcium en phase aqueuse, exprimée en milligrammes par litre
CaCl ,AQ
2
c concentration en chlorure de calcium du fluide de forage entier, exprimée en milligrammes par
CaCl ,DF,A
2
litre
c concentration en chlorure de calcium du fluide de forage entier, exprimée en livres par baril
CaCl ,DF,B
2
c concentration en chlorure de calcium du fluide de forage entier, exprimée en kilogrammes
CaCl ,DF,C
2
par mètre cube
c degré de pureté de la chaux (hydroxyde de calcium - chaux éteinte), exprimée en fraction
Ca(OH) , %
2
massique
c concentration totale en chaux (hydroxyde de calcium) du fluide de forage entier, exprimée en
Ca(OH) ,DF,B
2
livres par baril

3) Le gallon utilisé dans l'ensemble de la présente partie de l'ISO 10414 est le gallon américain de 3,785 4 litres.
© ISO 2011 – Tous droits réservés 3

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ISO 10414-2:2011(F)
c concentration totale en chaux (hydroxyde de calcium) du fluide de forage entier, exprimée en
Ca(OH) ,DF,C
2
kilogrammes par mètre cube
c concentration en chaux de chaux de chantier, exprimée en livres par baril ou en kilogrammes
Ca(OH) ,F
2
par mètre cube
-
c concentration en chlorure du fluide de forage entier, exprimée en milligrammes par litre
Cl ,DF
-

c concentration en chlorure du chlorure de calcium du fluide de forage entier, exprimée en
Cl (CaCl ),DF
2
milligrammes par litre
-
c concentration en chlorure du chlorure de sodium du fluide de forage entier, exprimée en

Cl (NaCl),DF
milligrammes par litre
c concentration en chlorure de sodium de la phase aqueuse, exprimée en milligrammes par litre
NaCl,AQ
c concentration en solides de faible densité (LGS), exprimée en livres par baril
LG,B
c concentration en solides de faible densité (LGS), exprimée en kilogrammes par mètre cube
LG,C
c concentration en chlorure de sodium du fluide de forage entier, exprimée en milligrammes par
NaCl,DF,A
litre
c concentration en chlorure de sodium du fluide de forage entier, exprimée en livres par baril

NaCl,DF,B
c concentration en chlorure de sodium du fluide de forage entier, exprimée en kilogrammes par
NaCl,DF,C
mètre cube
c concentration en chlorure de sodium insoluble du fluide de forage entier, exprimée en
NaCl,DF,INSOL,A
milligrammes par litre
c concentration en chlorure de sodium insoluble du fluide de forage entier, exprimée en livres
NaCl,DF,INSOL,B
par baril
c concentration en chlorure de sodium soluble du fluide de forage entier, exprimée en

NaCl,DF,SOL,A
milligrammes par litre
c concentration en chlorure de sodium soluble du fluide de forage entier, exprimée en livres par
NaCl,DF,SOL,B
baril
c concentration en chlorure de sodium soluble du fluide de forage entier, exprimée en
NaCl,DF,SOL,C
kilogrammes par mètre cube
-2
c concentration en sulfures actifs, exprimée en milligrammes par litre
S
c concentration en alourdissant, exprimée en livres par baril
WM,B
c concentration en alourdissant, exprimée en kilogrammes par mètre cube
WM,C
d distance de la paroi extérieure, exprimée en pouces (inch)
1
D diamètre extérieur du tube ou diamètre intérieur du trou ouvert, exprimé en pouces (inch)
d diamètre intérieur du tube, exprimé en pouces (inch)
D profondeur verticale réelle, exprimée en pieds (foot)
TVD
E rendement de la pompe, exprimé en pourcentage
f coefficient du tube, extrait de la Table I.2
G' module de conservation (ou rigidité élastique), exprimé en newtons par mètre carré
G" module de perte (ou rigidité visqueuse) , exprimé en newtons par mètre carré
k facteur de consistance, exprimé en livres-force («pound-force») par seconde
C
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 10414-2:2011(F)
L longueur de la section hydraulique, exprimée en pieds (foot)
L longueur, exprimée en pieds (foot)
A
l longueur immergée du tube de cisaillement, exprimée en centimètres
l longueur immergée du tube de cisaillement, exprimée en pouces
A
l longueur du tube Dräger noircie (longueur se teintant), en unités marquées sur le tube
D
m masse de la cornue de pyrogénation («retort») vide (cuve, couvercle et corps de cornue entouré
1
de laine d'acier), exprimée en grammes
m masse de la cornue de pyrogénation («retort») remplie (cuve avec échantillon, couvercle et
2
corps de cornue entouré de laine d'acier), exprimée en grammes
m masse du receveur de liquides vide et sec, exprimée en grammes
3
m masse du receveur de liquides refroidi, avec liquides condensés, exprimée en grammes
4
m masse de la cornue de pyrogénation («retort») refroidie (corps de cornue entouré de laine
5
d'acier), exprimée en grammes
m masse des déblais de forage pyrogénés et séchés, exprimée en grammes
d
m masse de fluide de forage soumis à cisaillement à 100 r/min, exprimée en grammes
F1
m masse de fluide de forage prélevée au Sabot de Ségrégation après cisaillement à 100 r/min,
F2
exprimée en grammes
m masse de fluide de forage prélevée du Sabot de Ségrégation après cisaillement à 600 r/min,
F3
exprimée en grammes
m masse du condensat liquide (huile et eau), exprimée en grammes
L
m masse de l'huile, exprimée en grammes
O
m masse de l'échantillon de fluide de forage liquide, exprimée en grammes
S
m masse du tube de cisaillement, exprimée en grammes
st
m masse totale de cisaillement (total plateau et masses marquées), exprimée en grammes
tot
m masse des déblais de forage humides, exprimée en grammes
wc
m masse de l'eau, exprimée en grammes
w
P pression mesurée, exprimée en livres manométriques par pouce carré («pounds- gauge per
square inch»)
P augmentation anticipée de pression, exprimée en livres manométriques par pouce carré
(«pounds- gauge per square inch»)
P
gradient de pression, exprimé en livres manométriques par pouce carré et pied («pounds-gauge
L
A
per square inch per feet»)
Q débit de pompage, exprimé en gallons par minute
R lecture moyenne pour le thermomètre de référence, exprimée en degrés
1
R lecture moyenne pour le thermomètre de travail, exprimée en degrés
2
R lecture cadran à 600 révolutions par minute, exprimée en degrés de déflection
600
© ISO 2011 – Tous droits réservés 5

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 10414-2:2011(F)
R lecture cadran à 300 révolutions par minute, exprimée en degrés de déflection
300
R rapport calculé du mesurage de remise en suspension du lit, exprimé en pourcentage
BPU
R rapport de la fraction volumique d'huile à la somme des fractions volumiques huile et eau pure à
O
partir de l'analyse par pyrogénation, exprimé en pourcentage
R rapport de la fraction volumique d'huile à la somme des fractions volumiques huile et saumure,
B
exprimé en pourcentage
R rapport de la fraction volumique d'eau à la somme des fractions volumiques huile et eau pure à
W
partir de l'analyse par pyrogénation, exprimé en pourcentage
ROC huile retenue sur les déblais de forage, exprimée en grammes par kilogramme de déblais (qu'ils
soient humides ou secs)
S Taux de ségrégation («Sag registrer»)
t temps, exprimé en minutes
V perte d'écoulement immédiat («spurt loss»), en millilitres
1
V volume de filtrat après 7,5 min, en
...