ICS 75. 020 E 13 SY 备案号：16486—2005 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T6614—2005 钻井液振动筛筛布标识推荐作法 Recommended practice for shale shaker screen cloth designation (APIRP13E:1993,IDT) 2005一0726发布 2005一11一01实施 国家发展和改革委员会 发布 SY/T6614—2005 目 次 前言 范围 2 筛布的标识 筛布的筛分能力 3 筛布的透筛能力 4 ... 振动筛筛布总过筛面积的计算 5 2 附录A（规范性附录） 测量筛布透筛能力的实验步骤 15 附录B(资料性附录） 符号说明及其与法定计量单位之间的换算 21 SY/T 6614--2005 前 言 本标准等同采用APIRP13E《钻井液振动筛筛布标识推荐作法》（1993年5月第三版，英文版）。 为方便使用，本标准做了如下编辑性修改： 删除APIRP13E：1993的前言和政策性声明； 改正APIRP13E：1993第2章2.8条d项公式（c）、第3章3.2条a项公式（a）、3.3条b 项公式（i）和附录A中A.4条b项公式的印刷错误； 增加了附录B。 本标准的附录A是规范性附录，附录B是资料性附录。 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：华北石油管理局钻井工艺研究院。 本标准主要起草人：王小娜、崔远众、刘永峰、袁孟雷、耿东士、赵福祥。 本标准为首次发布。 SY/T6614—2005 钻井液振动筛筛布标识推荐作法 1范围 制定本标准是为钻井液振动筛筛布（以下简称筛布）的标识提供标准程序。本标准不受安装筛布 的机器类型或筛布结构（如方孔筛布、长方孔筛布、叠层筛布或筛布的类型）的影响，可对现有大多 数使用的筛布进行直接比较。 本标准首先介绍标准的标记牌，即它的位置以及标记牌上的内容，然后介绍如何获取标记牌.上的 信息以及一些计算实例。 使用本标准可以对筛布的性能参数进行直接比较，例如筛布的筛分能力、透筛能力以及过筛面积 的大小。根据这些性能参数，用户可以计算出其他可以用作比较的性能特征，从而选择出最适合于白 已使用的筛布类型。 2筛布的标识 2.1说明 钻井液振动筛筛布具有多种结构。面对这种结构的多样性，人们对每种筛布的性能特征会产生很 多困扰。因此，为选择合适的筛布经常要反复挑选，不断摸索。 为了便于比较不同类型筛布的筛分性能，在筛布的适当位置固定一-标记牌，它在筛布被安装于振 动筛上之后仍应清晰可见。此标记牌具体的安放位置和材料组成由供方决定，其上的标记应具有永久 性，在筛布的使用期限内能一直保留。 该标识系统包括对筛布的标识和性能参数的全面描述，包含下列要素： -制造商的标示 -筛分能力（ds中值、d中值、d4中值）（见2.3中的注）； 一处理量（透筛能力和总过筛面积）。 2.2制造商的标示 制造商的标示即制造商对筛布进行说明的字母和数字的组合。标示中包含的信息取决于具体的制 造商，可以包含筛布的类型、组成以及制造商认为必要的其他信息。 2.3筛分能力 筛布的筛分能力用ds中值、d1中值和d4中值表示。这些中值为对应筛孔椭球体积分布的球直 径。因为筛布的相对筛分效率与其筛眼大小有必然的联系，因此筛布的筛分能力也与这种体积分布直 接相关。中值的测量在第4章中说明。 注：术语中值用于区分筛分能力和传统的颗粒粒度分离点。传统的颗粒粒度分离点通常与所使用的筛分设备有 关。该术语以人名命名，此人首先将此技术应用于振动筛筛布，并将结果发表在SPE22570《通过成像分析 确定振动筛筛布的特性》。 使用术语“筛分能力”是因为实验确定的筛布的筛分效率曲线不一定与筛布的筛分能力曲线相一 致。下列因素如固相含量、液体粘度、振动筛振动型式、振动频率以及钻屑形状对实验确定的筛分效 率都有较大的影响。但是在实验条件相同的情况下，对每个筛布的相对筛分效率或相对筛分能力所进 行等级划分的次序都应当是一致的。筛分能力仅为筛布结构的函数，它提供一种稳定的衡量筛布的筛 分性能的标准， ds中值为筛孔体积分布的中值，单位为英寸。dso中值与ds分离点对筛布的筛分效率的影响差 1 SY/T66142005 不多（但并不完全一致）。dsn分离点通常用于表示可能被筛除50%的固相颗粒的大小。由于dsn中值 的重要性，所以它被放在d16中值和ds4中值的前面。 从di6中值和d中值的数值可以看出筛布筛孔尺寸的范围，它们分别代表筛布筛孔尺寸的累积体 积百分数达到16%和84%时筛孔的大小。 因为这两个数值之间的差都围绕着ds中值增加，所以筛分能力的曲线并不是那么太垂直。这表 明，较大累积体积百分数的细微固体颗粒会被筛除，而较大累积体积百分数的大于dso中值的较粗固 体颗粒将不会被筛除。在具有相同dso中值的情况下，三层筛布往往比单层方孔筛布在d16中值和d84 中值之间有较大的分布。当要求从非加重钻井液中筛除细微颗粒，或者避免从加重钻井液中筛除重晶 石时，这两个数值就尤为重要。： 2.4处理量 处理量是振动筛能够处理钻井藏和固相的比率，它是多种变量的函数，包括筛布的构型、设计， 筛布的振动型式、振动频率，钻并液流变性，固相含以及近似筛孔尺寸颗粒的堵塞。这是一套极为 复杂的体系，目前还没有满意的数学模型。对于在稳定情况下的筛布来说，处理量主要由透筛能力和 过筛面积来决定。 a）透筛能力的计量单位为千达西每毫米，表明流体通过单位面积筛布的能力。简单地说可以认 为是筛布的通透性。透筛能力由筛布的目数和筛线的直径计算得到。 b）筛布的有效使用面积即过筛面积为筛布可以通过液体的净未堵塞面积，单位为平方英尺。某 些筛布的设计由于背村板和粘接材料的阻塞，可能会导致筛布总筛布面积的40%被堵塞，因 此若要考虑筛布的处理量，筛布的过筛面积就极为重要。 3筛布的筛分能力 3.1说明 该程序是通过对筛布的筛孔或孔径进行视觉分析而确定筛布的筛分能力的方法。 3.2定义 下列定义适用于本标准。 3. 2. 1 孔径aperture 筛布金属丝之间的开孔尺寸。 3.2.2 :..: 马丁半径 martin'sradi 物体的几何中心到其外边界的距离，测定方向由方位角取向线界定（半径与水平方向成0°，90°， 180°，270）。 3.2.3 像素pixel 为视频图像的最小单位，由一种单一的颜色或者灰度等级状态组成。 3. 2. 4 筛分能力separationpotential 为筛布结构的相对潜在分离效率，它由筛孔的椭球体积分布来定义。筛孔的椭球体积分布为球直 径（也称为中值）的函数。 3.2.5 纬向shute 编织筛布时，与编织机垂直的金属丝的方向。 2 SY/T6614—2005 3.2.6 经向warp 编织筛布时，与编织机平行的金属丝的方向。 3.3设备 3.3.1图像分析系统 图像分析仪可处理和量化地分析摄像机和视频图像转换器（顿接收器）所捕捉到的光栅图像。大 多数的图像分析系统使用两台监视器，一台用于观察物体的视频图像，另一台用于显示个人计算机软 件的输入/输出实验数据。 目前在市场上可以买到几种基于个人计算机的图像分析系统。对于此项应用，图像分析软件必须 具有在每张图像上同时测量多达50个筛孔的马丁半径尺寸的能力。为了便于以后的操作，马丁半径 的尺寸数据必须被转化为ASCI码或者兼容表格处理软件的形式。摄像机、頔接收器和监视器的最 小分辨率必须在512×512像素以上。 3.3.2显微镜 图像分析系统的分辨率主要与显微镜的放大倍数有关。若要求对每英寸长度有多达460个筛孔的 典型筛布样品进行准确的量化分析，则要求使用广谱显徽镜，如OlympusSZH型可变焦距镜头立体 显微镜，它配备光电管和以下光学装置： 规格说明： 物镜：1×，2×； 可变焦距镜头：7.5×～64×； .-光电目镜：2.5×，3.3×，5.0×。 3.3.3发光桌 发光桌有足够的发光面积，用来支撑筛布样品和从背后照亮筛布样品以增强筛线与筛孔之间的对 比度。 3.3.4摄像机 摄像机从显微镜中获取放大的图像并将光栅图像传送给微型计算机里的恢接收器板以便于进行图 像处理并在视频监视器上进行显示。顿接收器通常作为图像分析系统的一部分，具体参考图像分析系 统的制造商在此项应用时对摄像机的基本要求。 3.3.5设备清单范例 下列设备或相当设备可用于本程序： 计算机：IBM386MHz兼容机，配有： 2Mb随机存储器，数字协处理器； VGA监视器； 512×512像素分辨率的接收器板。 软件： OlympusCue-2图像分析软件； Lotus-123表格处理软件。 显微镜： OlympusModelSZH型： OlympusMTV3型光电管栅架。 光学器件： OlympusDFplan1×物镜； OlympusDFplan2×物镜； -NFK2.5×光电目镜； 3 SY/T6614-2005 —NFK3.3×光电目镜； -NFK5.5×光电目镜。 摄像机：Dage-MTICCD72。 视频监视器：SonyPVM1910彩色视频监视器。 发光桌：AristoHF-810型。 3.4程序 3.4.1图像分析仪的校准 首先根据显微镜的放大倍数校准图像分析仪的分辨率，然后使用标准显微镜校正滑板，同时校正 X轴和Y轴的方向。具体参考使用的图像分析系统的校正说明。 3.4.2取样准备 油田用筛布可由一层至三层筛布叠层构成。在分析时，只针对上面的两层筛布。对于三层叠层筛 布来说，第三层的底筛为“支撑筛布”，对筛布