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.     

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%.     

液体除硫剂与常规除硫剂性能对比的研究

现在钻井液用常规除硫剂均为固体,本文优选出两种液体除硫剂SL-2、BAKE,与常规除硫剂碱式碳酸锌、海绵铁进行除硫效率的对比,同时评价了不同除硫剂对钻井液性能的影响。结果表明,液体除硫剂具有较好的除硫效率,对钻井液性能几乎无影响,有利于高密度钻井液流变性能调控。     

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.     

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。     

油基钻井液高效除硫体系优化实验北大核心CSCD

目的解决川东北含硫气藏在钻井过程中存在的H2S污染油基钻井液、H2S溢出造成的安全风险问题。方法建立了H2S污染油基钻井液室内评价方法和评价参数,优选了油基钻井液用高效除硫剂和复合除硫体系配方。结果除硫效果优异的单剂为液体除硫剂YT-1、碱式碳酸锌JD-2、醇醚酰胺CLC,饱和度分别为56.48 mg/g、21.13 mg/g、5.8 mg/g,高温老化除硫率分别为90.10%、82.60%和75.23%,与油基钻井液配伍性良好。优化形成的复合除硫体系配方4%(w)YT-1+2%(w)JD-2,在质量浓度为75 mg/L的H2S污染油基钻井液后,出口质量浓度达到0.015 mg/L所用时间仅为1.21 min,加入复合除硫体系后,该时间则达到171.8 min。污染后的油基钻井液高温老化后H2S质量浓度为0.078 mg/L,加入复合除硫体系后,H2S质量浓度为0 mg/L,除硫率达100%。结论除硫单剂协同作用提高除硫效果,为川东北地区高含硫地层“安全、高效”钻井提供了技术保障。     

除硫剂SCAV-1在海上油田的应用

地下原油在开采过程中常伴生有硫化氢,硫化氢对海上油田油水处理、管道设备、人员健康都会产生严重影响,在海管中加入除硫剂可以有效地吸收除去硫化氢。本文通过对三口不同产液量的生产井进行除硫剂SCAV-1的加注实验,研究了不同有效浓度的除硫剂SCAV-1在高含硫化氢海上油田对硫化氢的吸收效率,以及不同含水率、气油比对加注浓度的影响。同时还研究了除硫剂和现场破乳剂、清水剂配伍性。结果表明:除硫剂SCAV-1能够同时大幅度脱除原油中油、气、水三相中的H2S,吸收率最高可达到99%。单井产液量越大(含水率越接近整体水平)、气液比越相当于油田整体水平,达到相同H2S吸收率所需的除硫剂加注浓度越小。SCAV-1对硫化氢的吸收具有高效性,其可以有效地降低对环境造成的污染,在海上油田应用前景广阔。     

钻井液用防塌润滑剂研究与应用

为了解决定向井、水平井和大斜度井的井壁失稳及卡钻问题,制备出同时具有防塌剂润滑作用的钻井液用防塌润滑剂FYJH-2.实验结果及现场应用证明,防塌润滑剂FYJH -2具有很强的抑制性作用,能显著降低钻井液摩擦系数,对钻井液流变性和滤失性影响小,且无毒、易生物降解,满足环境要求,是一种适用于深井、定向井和水平井的高性能防塌...     

钻井液处理剂氧化氨解木质素制备及性能评价

为进一步改善木质素衍生物在钻井液中的抗温稀释和降滤失效能,采用工业木质素磺酸盐为原料制备了氧化氨解木质素,并将其用作钻井液处理剂。实验考察了反应温度、pH值及氧化剂和氨化剂用量诸反应条件对氧化氨解木质素作为钻井液处理剂作用效能的影响。结果表明:优化条件下制备的氧化氨解木质素在其处理浆中,室温下具有增大动切力和降低滤失量作用;高温下具有降低动切力和滤失量作用,氧化氨解木质素处理浆于180 ℃老化16 h,其降滤失率为11.4%;与工业木质素磺酸盐相比,氧化氨解木质素在钻井液中的降切作用减弱,抗温性增强。     

钻井液用纳米复合乳液成膜剂NCJ-1的合成与评价

根据纳米复合乳液成膜的作用机理要求,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和苯乙烯(St)为有机结构单体,以改性纳米SiO2为无机结构单体,利用超声波细乳化原理和水溶性自由基聚合的方法合成了纳米复合乳液成膜剂NCJ-1。以纳米复合乳液成膜剂在原浆中的降失水性能为评价标准,确定出了合成反应的条件:乳化剂用量为0.02mol,反应单体总浓度为10%(w),改性纳米SiO2用量为2%(w),细乳化超声为20min/400W,反应温度为60℃。结果表明,添加10%NCJ-1的乳液在岩心表面能形成效率为58.2%的半透膜,体系在220℃下热滚16h后,粘度和切力变化较小,流变性稳定,其HTHP(200℃)滤失量仅为27mL,降滤失效果显著。     

水平井钻井完井液损害实验评价技术新进展

使用常规实验仪器评价水平井储层损害并未充分考虑其损害持殊性，国内外研究者一直在探索用于评价水平井侍层损害的方法和技术。国外研究者通过设计专用水平井岩心夹持器来研究水平井损害问题，如模拟水平井径向流动条件的实验装置，研究水平井顶部、侧面及底部损害程度的三向多岩心夹持器等。国内研究者在自行研制的高温高压动态损害仪、长岩心评价仪等设备进行损害评价的基础上，又设计了多功能组合损害评价仪，充分考虑了各向异性、时间效应及钻具偏心等因素对水平井钻进过程损害的影响，进一步深化了水平井油气层损害过程机理的认识。     

钻井液用新型纳米润滑剂SD-NR的制备及特性

针对目前钻井液用常规润滑剂极压膜强度低、抗温性差、毒性大等突出问题,采用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2进行超声表面改性,然后将其与表面活性剂S1按一定比例添加到菜籽油中,80℃下搅拌并加入适量稳定剂制备出纳米润滑剂SD-NR,通过红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)对产物进行了表征。性能评价表明,SD-NR加量为1%时润滑系数降低率大于85%,对钻井液流变性无明显影响,具有一定的降滤失性和抑制性,极压膜强度高,抗温达180℃以上,荧光级别在1~2级。     

海洋水合物地层钻井用聚合醇钻井液研究

针对海底天然气水合物地层的独特特性,在充分考虑现有的常用聚合醇钻井液体系的基础上,论述了适合海底天然气水合物地层钻井用含动力学抑制剂的聚合醇钻井液的室内研究情况。结果表明,该体系具有优良的页岩抑制性和水合物抑制性、良好的低温流变性、稳定性和润滑性等特点,能够有效保持井壁稳定,是一种非常适合海底天然气水合物地层钻探的钻井液体系。     

非渗透钻井液体系的研究与初步应用

为了解决油层伤害问题,克服已有技术的缺陷,提出了非渗透钻井液的概念,并就非渗透钻井液进行了实验研究,同时开展了现场试验.室内研究和现场应用表明:非渗透钻井液体系由于主处理剂的特殊胶束结构,具有较宽的粒径范围和可变形的特性,能够用同样的流体成分有效封堵不同的渗透地层,增大地层的破裂压力,加宽钻井液密度窗口,密封渗透性地层和页岩中的微裂缝;可用同样的流体过平衡钻开储层和完井,成功地解决了裂缝地层的井壁稳定问题、复杂压力层系井的井漏、压差卡钻和各种复杂油气田油层伤害等问题;由于非渗透处理剂可以在孔喉中快速形成低渗屏蔽层,有效地阻止液体侵入,因而具有优良的油气层保护性能.非渗透处理剂与其它油层保护剂相比,其显著优点在于其中的聚合物形成的胶束只有在高于聚合物临界浓度下存在,因而当这种聚合物与洗井液接触或在采油过程中与储层流体接触时,其屏蔽层不再存在,有利于提高油井产能.     

杂多糖钻井液抗温抑制性能评价

为改善杂多糖钻井液抑制剂--SJ钻井液的抗温性能,通过岩屑滚动回收率实验、泥页岩线性膨胀率实验、泥球浸泡实验以及流变性能参数和滤失量随SJ钻井液添加量变化关系曲线,评价了SJ钻井液的抗温抑制性能。结果表明：水基钻井液中SJ添加量为1%～6%时,SJ钻井液具有合理的泥页岩抑制性、流变性和滤失性,抗温极限为140 ℃;SJ钻井液的抑制作用机理包括“连续半透膜”和“胶体软粒子填充降滤失”以及“硅锁封固壳去水化”等方面。该成果为开发保护油气层的水基钻井液又找到一类新型的抑制剂。     

天然气中酸性组分含量升高的脱硫系统优化研究

针对近年来天然气中酸性组分含量升高导致的产品气气质下降、设备故障频繁等问题,利用Aspen HYSYS软件对MDEA溶液循环量提高后的脱硫系统进行了流程模拟。结果表明,当原料气中酸性组分CO2和H2S的体积分数分别由5.280%和0.028%增至6.280%和0.052%时,为了保证产品气符合国家标准,需将系统中的MDEA溶液循环量由63.25m3/h逐渐提高至102.85m3/h。使用Tray Rating、HTRI Xchanger Suite软件对不同MDEA溶液循环量下的塔器和换热器等重要设备进行了一系列优化。经计算,胺液吸收塔和再生塔的流体力学性能均符合要求;胺液贫富液换热器在MDEA溶液循环量提高时可串联1台同型号换热器,同时更换换热管规格,以满足系统需要并缓解堵塞;优化后的二级闪蒸装置能够较大程度地缓解装置频繁波动的情况,而在其入口处加装高效波纹板除沫器则可有效避免系统发泡。     

硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液的研究与评价

硅酸盐体系是一种抑制能力比较强的钻井液体系,现代固控技术的发展和新型化学助剂的不断推出为硅酸盐体系的重新使用提供了可靠的技术保证.烷基葡萄糖苷(APG)近年来被发现具有降低水活度、改变页岩孔隙流体流动状态的作用,因此最初被作为抑制剂使用,但实验结果表明,这种材料加入到钻井液以后,体系具备了部分油基钻井液的特点,如润滑性好、可提高抑制能力等.通过实验证实了APG与硅酸盐体系复配以后,能够较好地改善硅酸盐体系的综合性能,包括流变性能、抑制性能、润滑性能等,并对体系的抗污染能力进行了评价.结果表明:由于硅酸盐与APG均属无毒物质,有利于环境保护,具有比较广阔的应用前景.