钻井液中硫化氢污染特点及高效除硫剂性能评价

钻进地层或钻井液中有机物质分解产生的硫化氢,是一种极有害的腐蚀剂,根据复合金属螯合原理,研制出复合铁锌螯合高效除硫剂CQ-GCL,并对其进行评价。室内研究表明,钻井液被硫化氢污染到某一程度以后,才能从钻井液滤液中检测出硫化物的含量,但此时仍保持在较高的pH值;高效除硫剂CQ-GCL对钻井液性能影响较小,能够快速去除钻井液中的硫化氢,去除效率大于96%。     

钻井液用除硫剂的除硫效率测定方法研讨

钻井液用除硫剂是指能与硫化氢发生化学反应生成难溶的硫化物,使之悬浮于钻井液中的化学药剂.在钻井过程中使用除硫剂,可以最大限度地减少H2S对环境的破坏、对钻具的腐蚀、对人体的危害等.介绍了除硫剂除硫效率的评价方法、除硫的试验方法、钻井液中硫含量的测定方法.除硫反应在严格密闭的反应瓶中进行,反应完毕后分别测定未被吸收的气体硫化氢含量和滤液中的残硫含量,从而计算除硫剂的除硫效率.采用了经典的碘量法分析,以保证钻井液中硫含量测定的准确性.     

一种新型的铁基环保型硫化氢清除剂

二价铁的复合物对pH值不敏感,不会对钻井液流变性造成影响;与钻井液的配伍性好,且对环境无太大影响,由此开发出了二价铁的糖类衍生物(葡糖酸亚铁)作为除硫剂,并对其除硫程度和效率进行了评估.结果表明,硫离子与二价铁的糖类复合物的反应相当迅速且有效,吸收剂溶液在10～15 min内达到了最大吸收率;全新型的铁基环保型硫化氢清除剂对钻井液性能无不良影响.与环境的配伍性好.     

钻井液除硫剂吸收硫化氢动态评价方法研究

针对现有钻井液中硫化氢吸收剂的室内评价效果与现场使用效果差异较大的问题,设计制作了钻井液吸收硫化氢动态模拟实验装置。实验确定了装置的工艺参数：钻井液配备量为80L,气体进口压力范围0.05MPa～0.5MPa,气液分离器操作液位为分离器锥体上部79cm～93cm、分离器锥体下部26cm～31cm,串联式尾气吸收装置吸收级数为5级,泵的出口排量为0m3/h～1.0m3/h,在此基础上动态评价了硫化氢吸收剂的吸收效果。结果表明：当硫化氢气侵钻井液速度为8g/min,钻井液循环时间为35min,硫化氢通入量在40g～280g时,含不同硫吸收剂的钻井液对硫化氢的平均吸收率为：1#为26%,2#为66%,3#为79%,4#为90%。     

钻井液用铁离子络合物型除硫剂的室内评价

评价了试验室自制的亚铁离子络合物型除硫剂,该除硫剂是以二价铁离子与碳水化合物衍生物复合而成的,在水基钻井液中能高度溶解,并且在pH值为12的环境下不会沉淀,在钻井液体系pH值为9时除硫效率最高,可以达到98．6％左右。在60℃环境中除硫剂与硫化氢比值为1．4时,对钻具的缓蚀率最高为71．23％,可以显著缓解H2S对钻具的腐蚀。该除硫剂与常用的聚磺钻井液具有良好的配伍性,对钻井液的流变性和失水都没有明显的影响。     

钻井液用铁离子络合物除硫剂的室内研制

亚铁离子络合物钻井液除硫剂是以二价铁离子与碳水化合物衍生物复合而成的.通过有机酸钙和硫酸亚铁反应试验,确定了该除硫剂合成的最佳条件:反应温度为90℃,反应时间为60 min,加水量为13 mL,有机酸钙和硫酸亚铁的物质的量比为1:1.2.最佳除硫效率的条件:pH值为9～10,温度为75℃,除硫剂与硫化钠的加量(物质的量)比为1.2:1.在最佳除硫条件下,除硫效率可达到98.9%.     

几种钻井液用除硫剂脱除硫化氢效果的研究

将除硫剂分别加入到不同加重剂（铁矿粉、重晶石粉和石灰石粉）中，然后用此种加重材料配制加重钻井液作为检验除硫剂除硫效果的试样，研究了碱式碳酸铜、碱式碳酸锌、除硫剂-1和除硫剂-2对硫化氢的去除效果。结果表明：除硫剂-1和除硫剂-2对硫化氢的去除效果要明显优于碱式碳酸铜和碱式碳酸锌。     

新型钻井液用除硫剂对钻具的腐蚀实验评价

在开采高含硫化氢地层过程中,为了保证钻井工程的正常进行、防止钻具腐蚀以及现场工作人员的生命安全.必然要向钻井液中添加除硫效率高、溶解度大的除硫剂来清除侵入井下的硫化氢气体.但是在钻井过程中常常忽略了除硫剂本身对钻井工具的腐蚀问题.因此,采用模拟井下高温动态的方法,将2种新型除硫剂对钻具钢N80、G105和S135的腐蚀情况进行了实验研究,检验其腐蚀程度.有机除硫剂对钻具产生严重腐蚀,无机除硫剂能置换出钻具中的铁成分,引起钻具的腐蚀.需向钻井液中添加适当的缓蚀剂来减缓钻具的受腐蚀程度.     

钻具腐蚀及其控制技术

分析了钻具腐蚀机理和7种主要腐蚀介质对钻具的腐蚀过程，叙述了不同腐蚀介质控制钻具腐蚀的钻井液工艺技术。重点讨论了H2S对钻具的腐蚀和除硫剂的使用问题。特别提出钻井液中活性S^2-和“安定”S^2-的概念，对防止H2S对钻具的腐蚀具有重要指导作用。     

钻井液中使用清除剂利于控制硫化氢

钻井液中有硫化氢出现，会严重腐蚀钻井设备，危及工人安全。本文介绍了各种钻井液的特点和相应现场要求，并对硫化氢污染的检测、清除以及几种常用硫化氢清除剂的使用性能予以说明。     

硫化氢对钻井液污染情况的室内实验研究

针对专门研究硫化氢对钻井液污染情况的实验设施和方法缺少的问题,建造了用于研究硫化氢对钻井流体污染情况的硫化氢实验室,并建立一套室内评价方法.经过实际使用,硫化氢实验室全方位立体的安全措施能够保障实验的基本安全,室内评价方法则安全可靠、准确便捷,完全能够满足相关研究的需要,同时通过硫化氢对钻井液污染的实验研究,得出高pH值有利于硫化氢地层的安全钻进,除硫剂是降低硫化氢风险的根本解决措施的结论.     

高密度钻井液瓶颈技术问题分析及发展趋势探讨

高密度钻井液在当今地质钻探工作中的使用越来越多,而且随着密度的升高,使用技术难度也不断增大.对国内已经使用的高密度(1.80～2.50 g/cm3)、超高密度(2.50～3.00 g/cm3)钻井液资料进行了分析,就高密度、超高密度钻井液作业中遇到的难点,技术问题进行了讨论,并对特高密度钻井液体系可能遇到的技术问题进行了探讨,在基于现有技术的基础上提出了可能的突破方向和技术方案.分析探讨的结果对高密度、超高密度钻井液体系的研究和使用具有一定的参考价值.     

钻井过程中硫化氢的处理工艺

目的：防止钻井过程中出现的硫化氢对人身安全和钻具造成危害。方法：分析氢脆破坏机理和处理硫化氢的化学原理。结果：提出了处理硫化氢的关键技术，并结合塔中162井的实钻经验，总结出了钻井过程中对硫化氢的几点认识。结论：提高泥浆pH值、加入除硫剂及提高泥浆密度等措施是钻井过程中处理硫化氢的关键技术，从而有利于富含硫化氢的灰岩、白云岩等裂缝性油气藏的钻井生产。     

欠平衡钻井中钻井液密度的确定与控制方法

合理的钻井液密度是欠平衡钻井安全、快速施工的前提。在欠平衡钻井工艺方面,研究较多的是井壁稳定力学和油气储层保护,在确定和控制井底负压差及钻井液密度方面研究较少。讨论了欠平衡钻井井底负压差的确定因素和合理钻井液密度的计算方法;研制出欠平衡钻井地面数据监控系统,可依据实时监测的钻井作业参数和产出流体量,以及立管压力和套管压力与井底实际压力间的数学关系及软件计算,调节钻井液密度和井口回压来控制井底负压差。理论模式和控制方法经计算模拟及现场应用,符合钻井现场要求,软件计算误差小于5%。     

油基钻井液用有机土标准现状与探讨

通过对收集的24个有机土标准进行统计分析,对标准中设定的检测项目进行考察,对比了不同的检测项目在24个标准中出现的频率,其中外观、水分、筛余、胶体率、表观黏度、塑性黏度、动切力指标出现频率高于60%。结合文献资料和油基钻井液施工过程中的实际情况,着重指出了目前有机土标准中存在的6个问题,详细论述了问题存在的原因及解决办法,对有机土标准的制定提出了建议。      

钻井过程中硫化氢侵入井筒后的赋存状态研究

当钻遇高含硫气藏时,如果不及时检测硫化氢,极易因硫化氢侵入地面而带来井控风险,造成财产损失甚至危及人身安全。针对该问题,结合普光气田的工程实际,通过数值计算,对硫化氢侵入井筒后与钻井液之间的物理化学作用进行分析,得到了硫化氢与钻井液之间溶解和化学反应的影响规律。分析表明:进入井筒后,一部分硫化氢以气态形式滑脱上升,另一部分溶于钻井液中与钻井液反应、溶解;温度升高硫化氢的溶解度降低,压力增大硫化氢的溶解度变大,且压力对溶解度的影响程度远大于温度对溶解度的影响;由于温度和压力变化对溶解度的影响,上部井段钻井液中的硫化氢浓度比下部井段高;H2S与钻井液发生化学反应并发生化学溶解,钻井液的pH值对H2S的吸收有很大影响;在硫化氢检测中,同时对钻井液里的S2-和H2S进行测量会取得更好的效果。      

温度、压力对油基钻井液密度的影响规律及数学模型

油基钻井液的密度受温度和压力影响显著,掌握油基钻井液在不同温度和压力条件下密度的变化规律是钻井安全的重要保障。基于现场配方在室内配制了相同组分、不同密度的4种油基钻井液,使用Anton Paar公司的流体高温高压密度测试仪测定了4种油基钻井液的密度在温度范围60～220 ℃、压力范围20～120 MPa内的变化,探究了温度和压力对油基钻井液密度的影响规律,并建立了油基钻井液密度的温压二元数学模型。使用现场不同密度的油基钻井液对模型的准确性进行了验证,结果表明预测值与实测值之间具有较高的一致性,平均预测准确度达97.93%,能够满足现场使用的需要。另外对2种类似配方的油基钻井液进行了密度准确性验证,结果显示平均误差为9.24%,精度较高。      

气体钻井技术用于防漏治漏

在有些潜在性漏失地层,常常很难准确判断漏层位置,如采用常规水基钻井液钻进,往往会出现"有进无出"的全部漏失现象,造成巨大经济损失.如果在这样的地层采用气体钻井技术能有效避免地层漏失,缩短钻井周期,降低钻井成本,如在川渝、胜利油田、长庆油田,吐哈油田、辽河油田等地区,运用气基流体和气体型流体的钻井方式成功解决了常规水基钻井无法解决的防漏、治满问题.介绍了气体钻井技术在防漏治漏方面的应用情况.