ISO 13503-4:2006
(Main)Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and materials — Part 4: Procedure for measuring stimulation and gravel-pack fluid leakoff under static conditions
Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and materials — Part 4: Procedure for measuring stimulation and gravel-pack fluid leakoff under static conditions
ISO 13503-4:2006 provides for consistent methodology to measure fluid loss of stimulation and gravelpack fluid under static conditions. However, the procedure in ISO 13503-4:2006 excludes fluids that react with porous media.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Fluides de complétion et matériaux — Partie 4: Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide par filtration en conditions statiques des fluides de stimulation et de gravillonnage
L'ISO 13503-4:2006 fournit une méthode cohérente de mesurage des pertes de fluide de stimulation et de fluide de gravillonnage en conditions statiques. Cependant, le mode opératoire décrit ne couvre pas les fluides qui réagissent avec les milieux poreux.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 13503-4
Первое издание
2006-10-15
Промышленность нефтяная и газовая.
Жидкости и материалы для вскрытия
продуктивного пласта.
Часть 4.
Метод измерения просачивания
стимулирующей жидкости и жидкости
для заполнения скважинного фильтра
гравием в статических условиях
Petroleum and natural gas industries − Completion fluids and materials
Part 4: Procedure for measuring stimulation and gravel-pack fluid
leakoff under static conditions
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 13503-4:2006(R)
©
ISO 2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13503-4:2006(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования,
принятыми фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет
получена лицензия на установку интегрированных шрифтов в компьютере, на котором ведется редактирование. В случае
загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных
условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe – торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти
в рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2006
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по адресу ниже или членов ISO в стране регистрации пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2006 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13503-4:2006(R)
Содержание Страница
Предисловие . iv
Введение . v
1 Область применения . 1
2 Термины и определения . 1
3 Измерение и точность измерения . 2
4 Приготовление жидкости . 2
5 Калибровка прибора . 3
6 Процедура измерения . 3
7 Проведение испытания . 7
8 Расчеты . 8
9 Протокол испытания . 13
10 Изменения метода . 14
ISO 2006 Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13504-4:2006(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные организации, правительственные и неправительственные, имеющие связи
с ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то
ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ISO/IEC,
Часть 2.
Основной задачей технических комитетов является разработка международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Для опубликования их в качестве международного стандарта требуется одобрение не
менее 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
ISO 13503-4 был разработан Техническим комитетом ISO/TC 67, Материалы, оборудование и морские
конструкции для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности, Подкомитетом SC 3,
Растворы буровые и для закачивания скважин, цементы для цементирования скважин.
ISO 13503 состоит из следующих частей под общим названием Промышленность нефтяная и газовая.
Растворы и материалы для вскрытия продуктивного пласта:
Часть 1. Измерение вязких свойств растворов для вскрытия продуктивного пласта
Часть 2. Измерение свойств расклинивающих наполнителей, используемых для
гидравлического разрыва пласта и заполнения скважинного фильтра гравием
Часть 3. Испытание насыщенных минеральных растворов
Часть 4. Метод измерения просачивания стимулирующей жидкости и жидкости для заполнения
скважинного фильтра гравием в статических условиях
Часть 5. Метод измерения долгосрочной проводимости расклинивающих наполнителей
iv © ISO 2006 Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13503-4:2006(R)
Введение
Целью данной части стандарта ISO 13503 является обеспечение стандартного метода измерения
потерь жидкости в статических условиях. Такой стандартный метод был разработан на основе
сравнительных испытаний, дебатов, обсуждений и непрерывных исследований проводимых в течение
1)
нескольких лет в промышленности .
В данной части ISO 13503 там, где используются, в скобках включены традиционные единицы США
(USC) для информации.
1)
Penny, G.E. and Conway, M.W. Fluid Leakoff, Recent Advances in Hydraulic Fracturing, J.L. Gidney, S.A. Holditch, D.E.
Nierode and R.W. Veatch Jr. (eds), SPE Monograph 1989.
ISO 2006 Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 13503-4:2006()
Промышленность нефтяная и газовая. Жидкости и
материалы для вскрытия продуктивного пласта.
Часть 4.
Метод измерения просачивания стимулирующей жидкости
и жидкости для заполнения скважинного фильтра гравием
в статических условиях
1 Область применения
Данная часть ISO 13503 представляет последовательный метод измерения поглощения
стимулирующей жидкости и жидкости для заполнения скважинного фильтра гравием в статических
условиях. Однако, метод, описанный в данной части ISO 13503 исключает жидкости, реагирующие с
пористыми средами.
2 Термины и определения
2.1
исходная жидкость
base fluid
раствор, используемый в качестве основы для приготовления раствора для вскрытия продуктивного
пласта
2.2
фильтрат
filtrate
жидкость, которая проникает в пористую среду
2.3
глинистая корка
filter cake
отложение материалов на стенках ствола скважины и в структуре пористой среды в результате
фильтрации бурового раствора
2.4
поглощение жидкости
fluid loss
мера объема жидкости, которая попадает в пористую среду в течение времени
2.5
жидкости для заполнения скважинного фильтра гравием
gravel-pack fluids
жидкости, используемые для размещения фильтрующей среды для контроля поступление песка из
нефтяных и газовых скважин
© ISO 2006 Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13504-4:2006(R)
2.6
просачивание
leakoff
поступление жидкости в пористую среду
2.7
рН
отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода
2.8
время мгновенной фильтрации
spurt time
время с момента начального поступления жидкости в пористую среду и началом поведения
просачивания в режиме квадратного корня из времени
2.9
продолжительность остановки
shut-in time
время с момента загрузки камеры до начала испытания на просачивание
2.10
потери при мгновенной фильтрации
spurt time
теоретическое поглощение жидкости/фильтрата при первом попадании этой жидкости в пористую
среду
2.11
жидкости для воздействия на пласт
stimulation fluids
жидкости для стимуляции добычи из нефтяных и газовых скважин путем гидравлического разрыва
пласта или кислотной обработки
2.12
коэффициент поглощения жидкости, регулируемого вязкостью
viscosity-controlled fluid-loss coefficient
мера скорости поглощения, регулируемого вязкостью фильтрата
2.13
вязкость жидкости
viscosity of fluid
мера внутреннего трения жидкости, которое возникает при движении под действием внешнего усилия
2.14
коэффициент коркообразования
wall-building coefficient
мера скорости просачивания в результате образования глинистой корки
3 Измерение и точность измерения
Температура должна измеряться с точностью ± 1 °С (± 2 °F). Все другие количественные измерения
должны выполняться с точностью ± 2 %, если нет иных указаний.
4 Приготовление жидкости
Определенные аспекты подготовки проб и обращения с пробами могут повлиять на свойства жидкости.
В течение всех процедур необходимо принимать меры для сведения к минимуму захвата воздуха в
жидкость.
2 © ISO 2006 Все права сохраняются
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13503-4:2006(R)
Метод, используемый для приготовления пробы жидкости должен быть задокументирован следующим образом:
а) описание и/или состав исходной жидкости;
b) предварительная обработка исходной жидкости, такая как фильтрование;
с) процесс приготовления жидкости, который должен быть описан, начиная с исходной жидкости,
такой как деионизированная вода, источника водопроводной воды, морской воды
(местоположение) или типа органических жидкостей;
d) идентификация смесительного устройства, объем контейнера и общий объем приготовленного раствора;
е) время смешивания [должно включать время смешивания при одной или нескольких скоростях
смесителя];
f) идентификация каждого компонента и добавленное количество;
g) порядок и способ добавления каждого компонента;
h) время старения или выдерживания при определенной температуре, если требуется, перед
испытаниями;
i) температура испытания;
j) рН (для растворов на водной основе, где применимо);
k) все другие аспекты приготовления раствора, которые неблагоприятно влияют на исход измерения.
5 Калибровка прибора
Приборы, применяемые в этих процедурах, должны пройти калибровку в соответствии с методом,
рекомендованным изготовителем.
6 Процедура измерения
6.1 Введение
6.1.1 Общие вопросы
Определение поглощения жидкости проводятся, чтобы стимулировать просачивание в пласт. В
испытаниях на поглощение жидкости измеряют скорость просачивания в пористую среду, чтобы
рассчитать коэффициенты поглощения жидкости для руководства техническим проектированием
операций по закачиванию скважины.
Данная часть ISO 13503 обеспечивает руководство по известным ограничениям процедуры испытания. Если
сообщается, что данные получены с помощью данного метода, необходимо точно следовать методу. Жидкость
не должна вступать в реакцию с поверхностями приборов и образовывать загрязнители, изменять критические
размеры или влиять на осуществление надлежащих механических операций.
6.1.2 Аппаратура
2)
На Рисунках 1 и 2 представлены чертежи двух типов аппарата для измерения поглощения жидкости в
статических условиях.
2)
Примером подходящих камер для определения поглощения жидкости являются Baroid HPHT Filter Press Part
Number 38700 и Chandler Engineering Model 4214. Эта информация приводится только для удобства
пользователей данной части ISO 13503 и не свидетельствует о предпочтении, отдаваемом ISO этим приборам.
ISO 2006 Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13504-4:2006(R)
Обозначение
1 уплотнительное кольцо
2 стержень/клапан
3 верхний колпачок
4 уплотнительное кольцо
5 опорное кольцо
6 корпус камеры
7 установочный винт
8 фильтровальная бумага или синтетический керн
9 нижний колпачок
10 механизм уплотнения
11 керн естественный
а
Камера для определения поглощения жидкости в сборе, 175 мл, 12 400 кПа (1 800 фунтов на кв.дюйм), 303 SS.
b
Естественная пробка.
с
Синтетическая пробка или сборка из фильтровальной бумаги.
Рисунок 1 – Типичная 175-мл камера для определения поглощения жидкости
4 © ISO 2006 Все
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13503-4
First edition
2006-10-15
Petroleum and natural gas industries —
Completion fluids and materials —
Part 4:
Procedure for measuring stimulation and
gravel-pack fluid leakoff under static
conditions
Industries du pétrole et du gaz naturel — Fluides de complétion et
matériaux —
Partie 4: Mode opératoire pour mesurer la stimulation et la fuite du
fluide filtrant dans des conditions statiques
Reference number
ISO 13503-4:2006(E)
©
ISO 2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13503-4:2006(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2006
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2006 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13503-4:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Terms and definitions. 1
3 Measurement and precision . 2
4 Fluid preparation. 2
5 Instrument calibration . 3
6 Measurement procedure . 3
7 Operational procedure . 7
8 Calculations. 8
9 Report . 13
10 Procedure modifications. 14
© ISO 2006 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13503-4:2006(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 13503-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 3, Drilling and completion fluids,
and well cements.
ISO 13503 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries —
Completion fluids and materials:
⎯ Part 1: Measurement of viscous properties of completion fluids
⎯ Part 2: Measurement of properties of proppants used in hydraulic fracturing and gravel-packing
operations
⎯ Part 3: Testing of heavy brines
⎯ Part 4: Procedure for measuring stimulation and gravel-pack fluid leakoff under static conditions
⎯ Part 5: Procedures for measuring the long-term conductivity of proppants
iv © ISO 2006 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13503-4:2006(E)
Introduction
The objective of this part of ISO 13503 is to provide a standard procedure for measuring fluid loss under static
conditions. This standard procedure was compiled on the basis of several years of comparative testing,
1)
debate, discussion and continued research by the industry .
In this part of ISO 13503, where practical, US Customary (USC) units are included in parentheses for
information.
1) PENNY, G.S. and CONWAY, M.W. Fluid Leakoff, Recent Advances in Hydraulic Fracturing, J.L. Gidley, S.A. Holditch.
D.E. Nierode and R.W. Veatch Jr. (eds), SPE Monograph 1989.
© ISO 2006 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13503-4:2006(E)
Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and
materials —
Part 4:
Procedure for measuring stimulation and gravel-pack fluid
leakoff under static conditions
1 Scope
This part of ISO 13503 provides for consistent methodology to measure fluid loss of stimulation and
gravel-pack fluid under static conditions. However, the procedure in this part of ISO 13503 excludes fluids that
react with porous media.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
base fluid
solution media used to prepare completion fluid
2.2
filtrate
fluid that permeates into the porous medium
2.3
filter cake
build-up of materials on the face or within the matrix of porous medium due to fluid leakoff
2.4
fluid loss
fluid loss is a measure of fluid volume that leaks into a porous medium over time
2.5
gravel-pack fluids
fluids used to place filtration media to control formation sand production from oil and gas wells
2.6
leakoff
entry of fluid into a porous media
2.7
pH
negative of the logarithm (base 10) of the hydrogen ion concentration
2.8
spurt time
time between the initial entry of fluid into porous medium and the onset of square-root-of-time leakoff
behaviour
© ISO 2006 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13503-4:2006(E)
2.9
shut-in time
time from loading the cell to the initiation of leakoff test
2.10
spurt loss
theoretical loss of fluid/filtrate at first exposure of that fluid into a porous medium
2.11
stimulation fluids
fluids used to enhance production from oil and gas wells by fracturing or acidizing
2.12
viscosity-controlled fluid-loss coefficient
measure of the leakoff rate controlled by the viscosity of filtrate
2.13
viscosity of fluid
measure of the internal friction of a fluid whenever it is caused to move by an external force
2.14
wall-building coefficient
measure of the leakoff rate due to filter cake formation
3 Measurement and precision
Temperature shall be measured to a precision of ± 1 °C (± 2 °F). All other quantitative measurements shall be
made to a precision of ± 2 %, unless specified otherwise.
4 Fluid preparation
Certain aspects of sample preparation and handling can affect properties of a fluid. During all procedures,
steps shall be taken to minimize air entrainment into the fluid.
The procedure used to prepare the fluid sample shall be documented as follows:
a) description and/or composition of the base fluid;
b) base fluid pre-treatment such as filtration;
c) preparation of the fluid, which shall be described, starting with the base fluid, such as deionized water, tap
water source, seawater (location) or type of organic fluids;
d) identification of mixing apparatus, container volume and total volume of fluid prepared;
e) time of mixing [should include mixing time(s) at one or more mixer speed(s)];
f) identification of each component and amount added;
g) order and method of addition of each component;
h) aging or holding time at temperature, if required, prior to tests;
i) test temperature;
j) pH (for aqueous fluids, where applicable);
k) all other aspects of the fluid preparation that are known to affect the outcome of measurement.
2 © ISO 2006 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13503-4:2006(E)
5 Instrument calibration
The instruments associated with these procedures shall be calibrated according to each manufacturer’s
recommended method.
6 Measurement procedure
6.1 Introduction
6.1.1 General considerations
Fluid-loss tests are conducted to simulate leakoff into a formation. Fluid-loss tests measure the rate of leakoff
into a porous medium to calculate fluid-loss coefficients to guide engineering design of well completion
operations.
This part of ISO 13503 provides guidelines on known limitations to the testing procedure. Where data are
reported as being obtained using this procedure, the procedure shall be followed exactly. The fluid shall not
react with instrument surfaces to generate contaminants, change critical measurement dimensions or impair
proper mechanical operation.
6.1.2 Apparatus
2)
Figures 1 and 2 present drawings of two types of typical static fluid-loss apparatus with 175 ml and 500 ml
capacities, respectively.
2) Examples of suitable fluid-loss cells are Baroid HPHT Filter Press Part Number 38700 and Chandler Engineering
Model 4214. This information is given for the convenience of users of this part of ISO 13503 and does not constitute an
endorsement by ISO of these products.
© ISO 2006 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13503-4:2006(E)
Key
1 O-ring seal
2 stem/valve
3 top cap
4 O-ring seal
5 backup ring
6 cell body
7 set screw
8 filter-paper assembly or synthetic core
9 bottom cap
10 seal mechanism
11 natural core
a
Assembly fluid-loss cell, 175 ml, 12 400 kPa (1 800 psi), 303 SS.
b
Natural core.
c
Synthetic core or filter-paper assembly.
Figure 1 — Typical 175 ml fluid-loss cell
4 © ISO 2006 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13503-4:2006(E)
Key
1 O-ring seal
2 stem/valve
3 bottom cap
4 O-ring seal
5 cell body
6 set screw
7 filter-paper assembly or synthetic core
8 seal mechanism
9 natura
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13503-4
Première édition
2006-10-15
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Fluides de complétion et matériaux —
Partie 4:
Mode opératoire pour le mesurage de la
perte de fluide par filtration en conditions
statiques des fluides de stimulation et de
gravillonnage
Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and
materials —
Part 4: Procedure for measuring stimulation and gravel-pack fluid
leakoff under static conditions
Numéro de référence
ISO 13503-4:2006(F)
©
ISO 2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13503-4:2006(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2006
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2009
Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13503-4:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Termes et définitions .1
3 Mesurage et précision.2
4 Préparation du fluide.2
5 Étalonnage des instruments .3
6 Procédure de mesurage.3
7 Mode opératoire.7
8 Calculs.8
9 Rapport d'essai.13
10 Modifications du mode opératoire.14
© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13503-4:2006(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 13503-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 3, Fluides de forage et de
complétion, et ciments à puits.
L'ISO 13503 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole et du gaz
naturel — Fluides de complétion et matériaux:
⎯ Partie 1: Mesurage des propriétés visqueuses des fluides de complétion
⎯ Partie 2: Mesurage des propriétés des matériaux de soutènement utilisés dans les opérations de
fracturation hydraulique et de remplissage de gravier
⎯ Partie 3: Essais de saumures denses
⎯ Partie 4: Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide par filtration en conditions statiques des
fluides de stimulation et de gravillonnage
⎯ Partie 5: Modes opératoires pour mesurer la conductivité à long terme des agents de soutènement
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13503-4:2006(F)
Introduction
L'objectif de la présente partie de l'ISO 13503 est de fournir un mode opératoire normalisé permettant de
mesurer les pertes de fluide dans des conditions statiques. Ce mode opératoire normalisé a été compilé sur la
base de plusieurs années d'essais comparatifs, d'examens, de discussions et de recherches continues
1)
réalisés par l'industrie .
Dans la présente partie de l'ISO 13503, les unités couramment utilisées aux États-Unis (unités USC) sont,
dans toute la mesure du possible, données entre parenthèses pour information.
1) PENNY, G.S. and CONWAY, M.W. Fluid Leakoff, Recent Advances in Hydraulic Fracturing, J.L. Gidley, S.A. Holditch.
D.E. Nierode and R.W. Veatch Jr. (eds), SPE Monograph 1989.
© ISO 2006 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 13503-4:2006(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Fluides de complétion
et matériaux —
Partie 4:
Mode opératoire pour le mesurage de la perte de fluide par
filtration en conditions statiques des fluides de stimulation et
de gravillonnage
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13503 fournit une méthode cohérente de mesurage des pertes de fluide de
stimulation et de fluide de gravillonnage en conditions statiques. Cependant, le mode opératoire décrit dans la
présente partie de l'ISO 13503 ne couvre pas les fluides qui réagissent avec les milieux poreux.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
fluide de base
milieu en solution utilisé pour préparer le fluide de complétion
2.2
filtrat
fluide qui pénètre et traverse le milieu poreux
2.3
gâteau de filtration
accumulation de matériaux sur les parois ou dans la matrice du milieu poreux due aux fuites de fluide
2.4
perte de fluide
mesure du volume de fluide qui s'écoule au fil du temps à travers un milieu poreux
2.5
fluides de gravillonnage
fluides utilisés pour mettre en place les milieux de filtration afin de maîtriser la production de sable de
formation des puits de pétrole et de gaz
2.6
fuite
pénétration de fluide dans un milieu poreux
2.7
pH
opposé du logarithme (en base 10) de la concentration de l'ion hydrogène
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13503-4:2006(F)
2.8
temps de jaillissement
période entre la pénétration initiale du fluide dans le milieu poreux et le début du comportement de fuite en
racine carrée du temps
2.9
temps de fermeture
durée entre le chargement de la cellule et le début de l'essai de fuite
2.10
perte à l'à-coup de pression
perte théorique de fluide/filtrat à la première exposition de ce fluide à un milieu poreux
2.11
fluides de stimulation
fluides utilisés pour améliorer la production de puits de pétrole et de gaz par fracturation ou acidification
2.12
coefficient de perte de fluide à viscosité contrôlée
mesure du débit de fuite contrôlé par la viscosité du filtrat
2.13
viscosité de fluide
mesure de la friction interne d'un fluide lorsqu'il est mis en écoulement par une force externe
2.14
coefficient de colmatage
mesure du débit de fuite dû à la formation de gâteaux de filtration
3 Mesurage et précision
La température doit être mesurée avec une précision de ± 1 °C (± 2 °F). Sauf spécification contraire, tous les
autres mesurages quantitatifs doivent être réalisés avec une précision de ± 2 %.
4 Préparation du fluide
Les propriétés d'un fluide peuvent être affectées par certains aspects des opérations de préparation et de
manipulation de l'échantillon. Tout au long des modes opératoires, des mesures doivent être prises pour
réduire au minimum l'entraînement d'air dans le fluide.
Le mode opératoire utilisé pour préparer l'échantillon de fluide doit être documenté et inclure les informations
suivantes:
a) la description et/ou la composition du fluide de base;
b) le prétraitement du fluide de base, comme par exemple la filtration;
c) la préparation du fluide, qui doit être décrite en indiquant en premier lieu l'origine du fluide de base,
comme par exemple eau distillée, source d'eau de robinet, eau de mer (lieu) ou types de fluides
organiques;
d) l'identification du mélangeur, le volume du récipient et le volume total de fluide préparé;
e) le temps de mélange [il convient d'inclure la (les) durée(s) de mélange à une (plusieurs) vitesse(s) du
mélangeur];
f) l'identification de chaque composant et la quantité ajoutée;
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13503-4:2006(F)
g) l'ordre et la méthode d'ajout de chaque composant;
h) le temps de vieillissement ou de maintien à température avant les essais, si nécessaire;
i) la température d'essai;
j) le pH (pour les fluides aqueux, le cas échéant);
k) tous les autres aspects de la préparation du fluide réputés avoir une incidence sur le résultat de mesure.
5 Étalonnage des instruments
Les instruments associés à ces modes opératoires doivent être étalonnés conformément à la méthode
recommandée par chaque fabricant.
6 Procédure de mesurage
6.1 Introduction
6.1.1 Considérations d'ordre général
Des essais de pertes de fluides sont réalisés afin de simuler les fuites dans une formation donnée. Les essais
de pertes de fluides mesurent le débit de fuite dans un milieu poreux afin de calculer les coefficients de perte
de fluide qui guideront la conception technique des opérations de complétion de puits.
La présente partie de l'ISO 13503 fournit des lignes directrices concernant les limitations connues du mode
opératoire d'essai. Lorsque les données sont consignées comme ayant été obtenues en utilisant ce mode
opératoire, ce dernier doit être suivi scrupuleusement. Le fluide ne doit pas réagir avec les surfaces de
l'instrument au risque de produire des impuretés, de modifier des dimensions de mesure critiques ou d'altérer
le fonctionnement mécanique.
6.1.2 Appareillage
Les Figures 1 et 2 sont des représentations de deux exemples types d'appareils statiques de mesure de perte
2)
de fluide ayant respectivement des capacités de 175 ml et de 500 ml.
2) Le filtre presse Baroid HPHT référence 38700 et le modèle 4214 de Chandler Engineering sont des exemples de
cellules appropriées de mesure de perte de fluide. Cette information est donnée à l'intention des utilisateurs de la présente
partie de l'ISO 13503 et ne signifie nullement que l'ISO approuve ou recommande l'emploi exclusif des produits ainsi
désignés.
© ISO 2006 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13503-4:2006(F)
Légende
1 joint torique
2 tige/soupape
3 capuchon supérieur
4 joint torique
5 bague d'appui
6 corps de la cellule
7 vis pointeau
8 ensemble papier-filtre ou carotte synthétique
9 capuchon inférieur
10 mécanisme d'étanchéité
11 carotte naturelle
a
Ensemble cellule de mesure de perte de fluide, 175 ml, 12 400 kPa (1 800 psi), 303 SS.
b
Carotte naturelle
c
Carotte synthétique ou ensemble papier-filtre.
Figure 1 — Exemple d'une cellule de mesure de perte de fluide de 175 ml
4 © ISO 2006 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13503-4:2006(F)
Légende
1 joint torique
2 tige/soupape
3 capuchon inférieur
4 joint torique
5 corps de la cellule
6 vis pointeau
7 ensemble papier-filtre ou carotte synthétique
8 mécanisme d
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.