防砂篩管擠毀壓力試驗方法介紹

2020-01-13 0

防砂篩管進行擠毀壓力試驗是為了證實供貨商或制造商所規定的額定擠毀壓力值或使整體篩管防砂失效所需的擠毀壓力。具體內容如下:

1、試驗方法

把篩管安裝在試驗容器中,如圖 1 所示。試驗篩管應一端封閉,另一端和出口相連。依照“ 3 降濾失劑”,泵入降濾失劑到試驗容器環空當中,直到篩管屏蔽封堵為止;繼續泵入,直到升到預期的擠毀等級或觀察到防砂失效為止。

擠毀試驗裝置示意圖

1——降濾失(FLC)劑容器;2——壓力表;3——試驗容器;4——篩管;5——出口;6——封閉端;7—泵;a——流動方向

圖 1 擠毀試驗裝置

2、試驗要求

確認試驗應符合如下要求:

a)篩管長度:篩管過濾套的最小長度是2.4 m(7.8 ft)?;軕峁┒嘤嚅L度用于端部連接和用于試驗裝置安裝。

b)試驗篩管應按 Q 1 質量等級制造。

c)試驗應在室溫下進行。

d)對于繞絲篩管、預充填篩管和沖縫篩管,采用304.8 μm(12ga)的縫寬,公差等級應和供方或制造商的說明一致。

e)對于金屬網篩管,網孔的尺寸和確定網孔尺寸的方法應由供方或制造商確定,并在本標準要求的范圍內。

f)壓力讀數:試驗裝置(如圖1 所示)應有兩套壓力表用來確保降濾失劑沒有堵塞試驗裝罝內部環空。

g)最小環空:試驗容器內徑和產品(篩管)外徑之間應有 25 mm(0.98 in)的間隙。

h)在試驗容器的出口和降濾失劑容器之間可以建立一條管道,其背壓應小于345 kPa(50 psi)。

i)整個試驗過程中,監測和記錄泵速和壓力。

3、降濾失劑

按下述方法配制降濾失(FLC)劑:

a)配制磨碎的混合碳酸鈣,并具有下述范圍的粒徑:

1)大約 1/3 顆粒大于指定的網孔孔徑或縫寬;

2)大約 1/3 顆粒小于指定的網孔孔徑或縫寬,但不小于指定網孔孔徑或縫寬的 1/3;

3)大約 1/3 顆粒小于指定網孔孔徑或縫寬的 1/3,最小的粒徑可以是 1 μm或更小。

b)報據清潔液體量按 5 kg/m3~7.5 kg/m3(69 lbs/bbl?104 lbs/bbl)加入固體顆粒。

c)用清水或水溶性聚合物獲得剪切速率為 511S-1 時最大表觀黏度為 0.4 Pa·s(400 cp)。

d)加入殺菌劑可以延長降濾失劑的保質期。

e)降濾失(FLC)劑配制應檢查最大濾失,濾失試驗應依照 GB/T 16783.1 2006 中 7.2 的規定,但下列情況例外:

1濾失孔達到 50mm(2in)或更大;

2施加壓力最小在 1.38 MPa(200 psi);

31 h后允許最大濾失最為 1.5 mL/cm2。

注:本要求的目的是使 API RP 13B-1與 GB/T 16783.1等效。

f供應商應記錄混合的降濾失(FLC)劑的黏度、粒徑分布(PSD)分析和濾失試驗結果,且應包含在設計確認文件中。

4、試驗步驟

確認試驗步驟應符合下述要求:

a混合降濾失(FLC)劑的黏度測試和濾失試驗在擠毀試驗開始前的48h進行。

b泵速應不超過 0.038 m3/min(10 g/min)。

c當液體降濾失劑離開打開的出口閥時,將降濾失劑緩慢泵入(或循環到)試驗容器以建立循環。當泵壓開始增加,大約0.69MPa (100psi)時,通過觀察兩個壓力表壓差不超過 0.138 MPa(20 psi)來檢查環空是通暢的。

d繼續泵入,緩慢增加篩管外的壓力。在驗證了篩管被降濾失劑完全封堵后,可提高泵速。

e以“停止加壓-穩壓”交替的方式,以約3.45MPa(500psi)間隔建立幾個穩壓點;采用6.9MPa/min(1000psi/min)的最大速率,從先前的穩壓點增壓約3.45MPa(500psi)量,停泵,穩壓1min后記錄壓力降。在每一個3.45MPa(500psi)的增壓后記錄壓降。

f在加壓的過程中,觀察和記錄任何突然發生的壓力變化。

g繼續泵入降濾失劑直到預期的額定值或者發現防砂失效為止。

h觀察和記錄試驗的結果,包括加壓曲線、尺寸變化、防砂失效的部位和描述,見 “5、防砂失效”。

i在試驗期間,實時記錄裝罝上的泵速和壓力。

5、防砂失效

本試驗的目的,認為當壓力在 2 s內下降 1.725 MPa(250psi)或更多,或者最大泵速為 0.038 m3/min(10 g/min),且 2 min內無法恢復壓力的時候,發生了防砂失效。

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