4.1 Принцип
В настоящем стандарте определение плотности проводится гравиметрическим методом, который заключается в измерении массы определенного объема жидкости. Плотность бурового раствора выражается г/мл (граммах на кубический сантиметр) или килограммах на кубический метр (фунтах на галлон или фунтах на кубический фут).
4.2 Оборудование
4.2.1 Прибор для измерения плотности с точностью до 0,01 г/мл (г/см) или 10 кг/м (0,1 фунт/галлон или 0,5 фунт/фут).
В качестве прибора для определения плотности бурового раствора обычно используются специальные рычажные весы. Рычажные весы для определения плотности бурового раствора сконструированы так, что чаша для бурового раствора на одном конце рычага уравновешивается зафиксированным на другом конце противовесом и перемещаемым по градуированной шкале рычага подвижным грузом. Для подтверждения точности горизонтального положения рычага на нем установлен пузырьковый уровень. Для увеличения диапазона измерений при необходимости могут использоваться дополнительные устройства.
Следует регулярно выполнять калибровку прибора с использованием пресной воды. Пресная вода должна давать показание 1,00 г/мл (г/см) или 1000 кг/м (8,33 фунт/галлон или 62,3 фунт/фут) при 21°С (70°F). Если это не так, отрегулировать установочный винт или количество свинцовой дроби в гильзе на конце градуированного рычага, если это необходимо.
4.2.2 Термометр с диапазоном измерения от 0°С до 105°С (от 32°F до 220°F).
4.3 Порядок выполнения работ
4.3.1 Основание прибора следует разместить на гладкой ровной поверхности.
4.3.2 Измерить и внести в отчет температуру бурового раствора.
4.3.3 Заполнить чистый сухой стакан буровым раствором, который необходимо проанализировать; закрыть стакан с буровым раствором крышкой и повернуть крышку до ее плотной посадки. Проверить, выходит ли часть раствора через отверстие в крышке, чтобы удалить захваченный воздух или газ (информацию об удалении воздуха или газа см. в приложении D).
4.3.4 Плотно прижать крышку к стакану с буровым раствором (при закрытом отверстии на крышке), вымыть или протереть наружную поверхность стакана, чтобы он был чистый и сухой.
4.3.5 Установить рычаг на опору основания и уравновесить его перемещением подвижного груза по градуированной шкале. Равновесие устанавливается, когда пузырек уровня находится на центральной отметке.
4.3.6 Снять показания плотности бурового раствора со стороны стрелки на подвижном грузе по одной из четырех градуированных шкал. Показания плотности могут считываться непосредственно в единицах г/мл (г/см), фунт/галлон и фунт/фут или в качестве градиента бурового раствора в фунт/дюйм/1000 футов.
4.4 Расчет
4.4.1 Внести в отчет плотность бурового раствора с точностью до 0,01 г/мл (г/см) или 10 кг/м, (0,1 фунт/галлон или 0,5 фунта/фут).
4.4.2 Для преобразования показания плотности, , выраженного в г/мл (г/см), в другие единицы измерения, использовать формулы (1)-(3):
, кг/м, (1)
где - плотность, кг/м;
, фунт/галлон, (2)
где - плотность, фунт/галлон;
, фунт/фут, (3)
где - плотность, фунт/фут.
В таблице 2 приведены коэффициенты для преобразования значений из одних единиц измерения в другие.
Формулы (4)-(7) используются для преобразования плотности в градиент бурового раствора, Г, Па/м (фунт/дюйм·фут):