钻井液污染物及处理
钻井液常见污染问题分析及处理措施

钻井液常见污染问题分析及处理措施钻井液是在石油钻井作业中使用的一种特殊液体,用于冷却钻头、清洗井眼、输送岩屑和维护井壁稳定。
在钻井液的使用过程中,会产生各种污染问题,这些污染会对钻井作业造成不利影响。
本文将对钻井液常见的污染问题进行分析,并介绍相应的处理措施。
钻井液的常见污染问题主要包括以下几个方面:1. 井眼污染:在钻井过程中,钻头会切削岩石产生岩屑,这些岩屑会悬浮在钻井液中,随着钻井液的循环而向上运移。
当这些岩屑进入井眼时,会导致井眼直径增大或者井眼崩塌,影响井壁的稳定性。
2. 气体污染:在钻井作业中,地层中可能存在一些气体,例如天然气和硫化氢等。
当钻井液中的压力下降时,这些气体可能会从井眼中溢出并进入钻井液中,造成钻井液的气体污染。
气体污染会导致钻井液性能的变化,影响钻井作业的正常进行。
3. 沉积物污染:钻井液中的固体颗粒会随着循环而沉积在钻井设备和管道内部,形成沉积物。
这些沉积物不仅会影响钻井液的性能,还会堵塞钻井设备和管道,增加钻井作业的难度。
对于钻井液的污染问题,可以通过以下几个处理措施来解决:1. 井眼污染处理:在钻井液循环过程中,可以采取合适的过滤设备对钻井液中的岩屑进行过滤,防止它们进入井眼。
可以添加适量的悬浮剂来促进岩屑的悬浮,减少其沉积在井眼中的机会。
2. 气体污染处理:对于钻井液中的气体污染,可以通过增加钻井液的循环速度和增加钻井液的密度来减少气体溢出的机会。
可以添加适量的气体抑制剂来降低钻井液中气体的溶解度,减少气体对钻井液性能的影响。
3. 沉积物污染处理:钻井液中的沉积物主要是由固体颗粒组成的,可以通过定期清洗钻井设备和管道内部来清除沉积物。
可以使用合适的分离设备对钻井液进行固液分离,以去除钻井液中的沉积物。
钻井液常见的污染问题包括井眼污染、气体污染和沉积物污染。
对于这些污染问题,可以通过采取适当的处理措施来解决,如过滤井眼污染物、增加钻井液循环速度和密度、添加气体抑制剂以及清洗设备和进行固液分离等。
《钻井液污染与处理实验》实验指导书(模板)

组
1
3
4
5
氯化钠,%
0.1
0.75
2
3
根据加氯化钠后的钻井液性能,加适量稀释剂和降失水剂使其性能得到恢复。处理剂加
量参考表 5-4
组 氯化钠,%
FCLS,% CMC,%
1 0.1 0.3-0.4 0-0.1
表 5-4 盐侵后处理剂参考加量
2
3
4
0.5
0.75
2
0.5-0.6
0.3-0.4
0.2-0.3
0.1-0.2
0.2-0.3
0.4-0.5
5 3 0-0.2 0.5-0.6
加 FCLS 必须滴加烧碱溶液,调至钻井液 PH 值在 10 左右。
五、实验数。 2.绘出钻井液粘度、动切力以及失水量随盐加量的变化曲线,并扼要解释。
表 5-5 “钻井液盐侵及处理”原始数据记录表
粘度计转速 n
600
300
200
100
6
3 API 滤矢
(rpm)
量(ml)
剪切速率 D
1022
511
340
170
10
5
( S -1 )
钻井液
钻井液+0.1%氯
化钠
钻井液+0.1%氯
化钠+0.3%
FCLS+0.1%CMC
钻井液+0.5%氯
化钠
钻井液+0.5%氯
化钠+0.5%
FCLS+0.2%CMC
钻井液钻井液
钻井液污染与处理实验
一、实验目的
1.对配好的钻井液进行基本参数测定; 2.对加入污染物质(盐侵)后的钻井液进行性能测定分析; 3.根据污染(盐侵)钻井液的基本参数选择相应处理剂对污染钻井液进行处理。
钻井液常见污染问题分析及处理措施

在实施钻井作业过程中,钻井液是必须使用的材料,这种特殊材料的使用可以大大提高钻井工作效率,对促进油气工业发展具有关键作用。
但是,在使用钻井液时,由于其成分的原因,很容易发生污染问题,不仅会对地层原油质量产生不利影响,同时也可能破坏到井下各种设备的使用寿命,因此,有必要采取一定科学措施解决钻井液污染问题。
一、钻井液常见污染问题分析1.硫化氢污染问题。
有些钻井液里含有少量的硫化氢,在使用钻井液过程中受沉积地层高温高压特性的影响下,硫化氢物质会迅速发生化学反应,造成硫化氢污染问题。
另外,在化学反应中还会出现甲硫醇,弱酸等成分。
这些成分的存在会降低钻井液的pH数值,钻井液质量会被严重破坏,不再保持胶体的整体形状。
氢化反应也会影响制造设备,从而加快腐蚀速度,减少设备的使用寿命。
2.石膏污染问题。
使用钻井液时石膏也是一种污染物,会影响钻井液的使用效果,一些大型油田使用的钻井液是不同类型的聚合物材料,这种钻井液在使用过程中抗污染能力差,很容易造成石膏污染问题。
石膏的介入会大大降低石油钻井液的PH值。
此外,一旦钻井液里含有石膏时,就会使钻井液稳定性变差,钻井液粘度增加降低了整体使用性能。
3.二氧化碳污染问题。
钻井液最常见的污染问题一般是二氧化碳污染,因为在钻井液制备过程中,经常会用到大量含有CO32物质的混合物。
其次,在对钻井平台进行直接固体控制中,会从空气直接混入大量二氧化碳气体。
最后钻井液中的一些成分在使用过程中会直接转化为甲烷,甲烷的介入会影响钻井液的pH值,进而导致钻井液被污染。
二、钻井液常见处理措施1.硫化氢处理。
形成硫化氢污染问题的主要原因是部分钻井液里含有一定量的硫化氢物质,为了解决这一问题,工作人员在选择钻井液的过程中,除了重视性能外,还应注意是否有其他污染成分。
如果钻井液发生严重的硫化氢污染,就应立即调整其pH值,在处理合理的情况下可使用适当Zn(OH)2CO3去除氢化物,但需要精确控制Zn2(OH)2CO3的使用量。
钻井液常见污染问题分析及处理措施

钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液是在钻井作业中使用的重要化学产品,常见的污染问题有:
1. 钻井液中的重金属污染:钻井液中添加的一些化学品中含有重金属元素,如铜、铋、镉、铅等,容易被土壤和水体吸收,对人体和环境造成潜在影响。
2. 钻井液中的石油污染:钻井液中含有石油成分,可能会因为不当操作造成泄漏和
散发到环境中,对环境造成污染,可能影响附近居民的健康。
3. 钻井液中的有机气体污染:钻井作业中可能产生一些有机气体,如硫化氢、甲烷、苯等,这些气体有毒性,对作业人员和环境都会造成影响。
针对这些污染问题,可以采取以下处理措施:
1. 选择合适的钻井液:选择无重金属成分的钻井液,或者是低含石油成分的钻井液,减少污染风险。
2. 进行污染物的回收处理:将环境中散发的石油和有机气体及时处理,防止污染物
进一步扩散。
3. 环保技术的应用:利用环保技术进行钻井液处理,如膜分离技术、吸附技术等,
将污染物去除或降低其浓度。
4. 防范设计:在钻井过程中,采取相应的防范措施,如控制泥浆流量和压力,保持
井内稳定,减少泄漏的可能性。
总之,钻井液污染问题应引起重视,钻井作业应遵循国家环保法规,采取相应的环保
措施和技术,保障环境安全,减少对人类健康和生态环境的损害。
钻井液污染物及处理

钻井液污染物及处理钻井过程中,常有来自地层的各种污染物进入钻井液中,使其性能发生不符合施工要求的变化,这种现象称为钻井液污染。
有的污染物严重影响到钻井液的流变性和滤失性能,有的加剧对钻具的损坏和腐蚀。
当污染严重时,只有及时的对钻井液性能进行调整,或则用化学方法清除它们,才能保证钻进的正常进行,下面对钻井液污染问题进行了详细讨论1.Ca2+/Mg2+的污染淡水粘土型钻井液受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加,Ca2+/Mg2+来源于配浆水、地层水或挥发岩中。
处理方法如下:1.1 从地层或配浆水溶解出来的Ca2+一般用纯碱处理:Ca2+ + Na2CO3 CaCO3↓+ 2Na+(1.0 mg/l Ca2+需0.00265kg/m3的Na2CO3)pH值升高有助于减少钙的溶解。
1.2 硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4. H2O)石膏地层从只有几厘米到几千米厚不等,钻这种地层会引起钻井液絮凝和失水失控等问题,这是因为Ca2+浓度增大所引起的。
如果石膏层不太厚,就用纯碱处理:CaSO4 + Na2CO3 CaCO3↓+ Na2SO4可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水,用铁络盐降粘度,若是巨厚的石膏层,可能要转换成与石膏相容的钻井液体系,这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏钻井液体系来达到。
1.3 Mg2+的污染若用海水和高含镁地层水作为配浆水便会遇到Mg2+的污染问题,污染的影响与Ca2+污染相似,Mg2+污染常用烧碱处理,体系中大部分的Mg2+在pH值大于10.5时沉淀下来:Mg2+ + 2NaOH Mg(OH)2↓+ 2Na+(1.0mg/lMg2+需0.00331kg/m3的NaOH)应用举例:6月份我公司马厂区块马19-19井水源井化学水分析结果: Ca2+7.62mg/l、Mg2+ 1118.49mg/l和Cl- 4290mg/l,其它SO42-、HCO3-和CO3-为零。
钻井液污染物及处理

钻井液污染物及处理Ca2+/Mg2+的污染淡水粘土型泥浆受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加,Ca2+/Mg2+来源于配浆水层水1. 硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4. H2O) 石膏地层从只有几英寸到几千英尺厚不等,钻这种地层会引起泥浆絮凝和失水失控等问题,这是因为Ca2+浓度增大所引起的。
如果石膏层不太厚,就用纯碱处理:CaSO4 + Na2CO3 CaCO3↓+ Na2SO4 可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水,用铁络盐降粘度,若是巨厚的石膏层,可能要转换成与石膏相容的泥浆体系,这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏泥浆体系来达到。
1. Mg2+的污染若用海水作为配浆水便会遇到Mg2+的污染问题,污染的影响与Ca2+污染相似,Mg2+污染常用烧碱处理,体系中大部分的Mg2+在pH值大于10.5时沉淀下来:Mg2+ + 2NaOH Mg(OH)2↓+ 2Na+ (1. 0mg/lMg2+需0.00116 lb/bbl的NaOH)水泥/石灰的污染当固井作业或钻开水泥塞时便造成水泥污染,污染的严重性与污染时泥浆状态和水泥状态有关,泥浆状态包括固相含量、抗絮凝剂的浓度等,水泥状态指水泥的胶结程度,胶结差的水泥(有时叫绿水泥)比胶结好的水泥造成更严重的污染,水泥由几种复杂的钙化合物组成,这些化合物与水反应都会生成Ca(OH)2,100当量的水泥会生成79当量的Ca(OH)2,石灰会使淡水粘土型泥浆絮凝,引起粘度和失水的上升,处理Ca(OH)2的污染涉及到降低pH值和控制Ca2+的浓度。
1. 处理方法可用下述一种或几种方法结合来处理水泥污染: a. 废弃如果污染严重,处理不实际时,把污染最严重的那部分泥浆废弃不要或按石灰泥浆来处理。
b. 小苏打(NaHCO3)处理:小苏打与Ca2+反应生成不溶的CaCO3,由于在钻水泥时pH值较高,Ca2+的浓度一般不超过200~400mg/l:Ca(OH)2 + NaHCO3 CaCO3↓+ NaOH + H2O(1.0mg/lCa2+需0.00074 lb/bbl的NaHCO3) 这反应只中和了一半的OH- ,另一半转变为NaOH,这会导致PH值升高,可通过有机酸(铁络盐或腐植酸)与小苏打一起加入来解决。
石油钻井工程液体污染物治理技术及装备创新进展分析

石油钻井工程液体污染物治理技术及装备创新进展分析石油钻井工程液体污染物治理技术及装备创新进展分析随着石油产业的迅速发展和全球能源消费的不断增长,石油钻井工程所产生的液体污染物已成为一大环境问题。
液体污染物主要包括钻井液、压裂液、回流液等,其中含有大量的化学物质和重金属元素,对土壤、地下水以及水域生态环境造成了极大的威胁。
为了治理石油钻井工程液体污染物,各国科学家和工程师们通过不断创新,开发出了一系列治理技术及装备。
首先,石油钻井工程液体污染物的处理主要包括物理处理、化学处理和生物处理等。
物理处理主要指的是通过过滤、沉淀、离心等方法将污染物分离出来。
化学处理则是使用各种化学试剂对污染物进行溶解、中和、沉淀等处理。
生物处理是利用微生物对污染物进行降解、吸附或转化的方法。
这些处理方法的结合应用可以有效降低液体污染物的含量并达到排放标准。
其次,随着科学技术的不断进步,液体污染物治理装备也取得了长足发展。
例如,高效过滤器可以去除微小颗粒和胶体物质;各种化学试剂的研发和应用使得化学处理更加高效和环保;微生物学领域的发展使得生物处理更具潜力。
此外,还有各种先进的设备如离心机、超滤膜、活性炭吸附装置等,可以提高处理效率和降低成本。
然而,石油钻井工程液体污染物治理仍面临一些挑战。
首先,治理成本较高。
液体污染物的处理过程中需要大量的能源和化学试剂,并且需要投入大量的人力、物力和财力。
其次,部分治理技术对环境影响较大。
在物理处理过程中,可能会产生大量固体废弃物;化学处理中使用的化学试剂可能会对水质造成二次污染;生物处理中的微生物有一定的适应性和稳定性问题等。
因此,未来需要进一步强化工程技术和管理规范,以确保液体污染物治理的效果与环境保护目标相匹配。
综上所述,石油钻井工程液体污染物治理技术及装备在过去几十年取得了显著进展。
通过物理处理、化学处理和生物处理等方法,液体污染物的治理效果得到了明显提高。
然而,面临着治理成本高和环境影响的挑战。
钻井液常见污染问题分析及处理措施

钻井液常见污染问题分析及处理措施【摘要】钻井液在石油工程中扮演着关键角色,但常常受到各种污染问题的困扰。
本文首先分析了钻井液污染的来源,包括来自井下地层、机械设备和环境因素等。
接着详细描述了常见的钻井液污染问题,如泥浆稳定性降低、污染物含量过高等。
随后探讨了处理钻井液污染的方法,包括物理处理方法和化学处理方法,并分别介绍了各种常用的处理技术。
最后指出了钻井液污染问题的重要性,强调了环保意识的重要性,同时展望了未来钻井液污染治理的趋势,呼吁加强技术创新与管理提升,以保护环境和促进可持续发展。
【关键词】钻井液、污染问题、分析、处理措施、污染来源、物理处理方法、化学处理方法、重要性、治理趋势1. 引言1.1 钻井液常见污染问题分析及处理措施钻井液是钻井过程中所使用的一种重要液体,它能够起到冷却钻头、润滑钻杆和传递钻井液力等作用。
由于钻井液在使用过程中会受到各种污染,导致其性能和效果受到影响。
钻井液的污染问题已经成为钻井行业中一个备受关注的议题。
钻井液的污染来源主要包括地层含水、地下水、地面水、固体颗粒、空气、泥浆设备和工作人员等多方面因素。
这些污染来源会导致钻井液中出现各种污染物质,如重金属离子、有机物质、悬浮物、微生物等。
这些污染物质会影响钻井液的性能和安全性,降低钻井效率,甚至对环境和人体健康造成危害。
为了解决钻井液的污染问题,目前已经出现了多种处理方法。
物理处理方法主要包括过滤、离心、热处理等,能够有效去除钻井液中的悬浮物和固体颗粒。
化学处理方法则包括加入化学药剂、调整pH值等,可以去除有机物质和重金属离子等污染物质。
在未来,钻井液污染治理的趋势将是逐步推进技术创新和设备升级,加强监管和减少污染源头。
只有通过合理的管理和治理,才能保障钻井液的质量和环境安全。
2. 正文2.1 钻井液的污染来源分析钻井液的污染来源可以分为外源性和内源性两种。
外源性污染主要来自地层岩屑、天然气、泥浆添加剂等,这些外源性污染物会随着钻井作业的进行而进入钻井液中。
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钻井液污染物及处理钻井过程中,常有来自地层的各种污染物进入钻井液中,使其性能发生不符合施工要求的变化,这种现象称为钻井液污染。
有的污染物严重影响到钻井液的流变性和滤失性能,有的加剧对钻具的损坏和腐蚀。
当污染严重时,只有及时的对钻井液性能进行调整,或则用化学方法清除它们,才能保证钻进的正常进行,下面对钻井液污染问题进行了详细讨论1.Ca2+/Mg2+的污染淡水粘土型钻井液受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加,Ca2+/Mg2+来源于配浆水、地层水或挥发岩中。
处理方法如下:1.1 从地层或配浆水溶解出来的Ca2+一般用纯碱处理:Ca2+ + Na2CO3 CaCO3↓+ 2Na+(1.0 mg/l Ca2+需0.00265kg/m3的Na2CO3)pH值升高有助于减少钙的溶解。
1.2 硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4. H2O)石膏地层从只有几厘米到几千米厚不等,钻这种地层会引起钻井液絮凝和失水失控等问题,这是因为Ca2+浓度增大所引起的。
如果石膏层不太厚,就用纯碱处理:CaSO4 + Na2CO3 CaCO3↓+ Na2SO4可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水,用铁络盐降粘度,若是巨厚的石膏层,可能要转换成与石膏相容的钻井液体系,这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏钻井液体系来达到。
1.3 Mg2+的污染若用海水和高含镁地层水作为配浆水便会遇到Mg2+的污染问题,污染的影响与Ca2+污染相似,Mg2+污染常用烧碱处理,体系中大部分的Mg2+在pH值大于10.5时沉淀下来:Mg2+ + 2NaOH Mg(OH)2↓+ 2Na+(1.0mg/lMg2+需0.00331kg/m3的NaOH)应用举例:6月份我公司马厂区块马19-19井水源井化学水分析结果:Ca2+ 7.62mg/l、Mg2+ 1118.49mg/l和Cl- 4290mg/l,其它SO42-、HCO3-和CO3-为零。
配浆水Mg2+的污染导致钻井液中压滤失量和pH值指标恶化,耗费了大量降滤失剂依然无法稳定钻井液性能。
井队根据泥浆技术管理部要求更换配浆水和使用纯碱和烧碱处理污染物后,只加入少量降失水剂和稀释剂便稳定了钻井液性能。
2 水泥/石灰的污染当固井作业或钻开水泥塞时便造成水泥污染,污染的严重性与污染时钻井液状态和水泥状态有关,钻井液状态包括固相含量、抗絮凝剂的浓度等,水泥状态指水泥的胶结程度,胶结差的水泥(有时叫绿水泥)比胶结好的水泥造成更严重的污染,水泥由几种复杂的钙化合物组成,这些化合物与水反应都会生成Ca(OH)2,100当量的水泥会生成79当量的Ca(OH)2,石灰会使淡水粘土型钻井液絮凝,引起粘度和失水的上升,处理Ca(OH)2的污染涉及到降低pH值和控制Ca2+的浓度。
2.1 处理方法可用下述一种或几种方法结合来处理水泥污染:a. 废弃如果污染严重,处理不实际时,把污染最严重的那部分钻井液废弃不要或按石灰钻井液来处理。
b. 小苏打(NaHCO3)处理:小苏打与Ca2+反应生成不溶的CaCO3,由于在钻水泥时pH值较高,Ca2+的浓度一般不超过200~400mg/l:Ca(OH)2 + NaHCO3CaCO3↓+ NaOH + H2O(1.0mg/lCa2+需0.00211 kg/m3的NaHCO3)这反应只中和了一半的OH-,另一半转变为NaOH,这会导致PH值升高,可通过有机酸(铁络盐或腐植酸)与小苏打一起加入来解决。
c. 焦磷酸钠(SAPP)处理SAPP与Ca(OH)2反应生成不溶的CaP2O7:Ca(OH)2 + Na2P2O7CaP2O7↓+ 2NaOH + H2O(1.0mg/lCa2+需0.00277kg/m3的SAPP)SAPP与Ca(OH)2的反应不够彻底,所以往往要加过量的SAPP,反应的结果同样也会造成PH值升高,如果井底温度大于175℃,SAPP会变成一种絮凝剂。
d. 有机酸(铁络盐或腐植酸)处理大约1 kg/m3的Ca(OH)2可中和7~8 kg/m3的有机酸。
2.2 处理方法的评价a. 纯碱除非能小心监测pH值的升高,否则不推荐用纯碱来处理水泥污染,因为纯碱与水泥反应没有OH-被中和会导致过高的pH值:Ca(OH)2 + Na2CO3CaCO3↓+ 2NaOHb. 高温当温度大于250℃时,水泥污染的钻井液可能会固化,这时加入2.85~8.55kg/m3的抗高温降絮凝剂(磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物SSMA)便能稳定被污染钻井液的稳定性。
11.2.3 预处理用小苏打预处理钻井液能造成CO32-污染,所以一般预处理量不应超过1.5~2.14 kg/m3。
用有机酸铁络盐或腐植酸预处理会有助于缓冲pH值的升高。
3 氯化钠污染盐污染可来源于配浆水、盐水侵、盐层或挥发盐层,从化学上讲可以是钠盐、钾盐、镁盐或钙盐或是这些盐的混合物,最普遍的是氯化钠。
盐会絮凝淡水钻井液造成粘度和失水出现问题,如果盐污染更加严重或受二价离子(Ca2+、Mg2+)污染严重时,粘土颗粒的聚沉会导致粘度降低和失水量的进一步加大。
处理方法:a.由于盐无法用化学方法来使其沉淀,盐浓度的降低只能靠加清水稀释的方法解决,除了稀释外,还要添加降絮凝剂和降失水剂,可加铁络盐和烧碱来降絮凝,可加对盐不敏感的淀粉和聚阴离子纤维素来降失水。
b.出现大量不断的盐污染导致粘度降低时,用预水化般土浆能提粘和降失水但随着时间的推移,已水化的般土会发生去水作用,除非能减低盐的浓度。
有效的做法是先用铁络盐和烧碱处理预水化般土浆后再加到钻井液中去。
c.有时随着盐的增加Ca2+的浓度也增加,这时便需加入纯碱来除钙。
d.当需加入能起化学作用的材料到盐污染或盐水钻井液中时,这些材料必须预水化或预溶解以能达到最佳效果。
4 碳酸根/碳酸氢根(CO32-/HCO-)污染当水基钻井液被碳酸盐污染时,流变性与失水便会出现问题,碳酸盐依钻井液中pH值的不同以三种不同形式出现,这些形式是H2CO3、HCO3-、CO32-。
当pH低于5时,主要是H2CO3;pH 8~9时,主要是HCO3-;pH大于12,主要是CO32-。
碳酸盐可来源于:1)处理钙或水泥污染时处理量过大。
2)从地层气、配浆泵和钻井液泵进入钻井液的CO2气的积累。
3)有机化合物如铁络盐、木质素等在温度大于300℃时的热降解。
4)受污染的重晶石。
4.1 碳酸盐的检测若要准确检测碳酸盐,需使用一套叫GARRETT GAS TRAIN 的装置,这里不详细介绍。
现场工程师往往用检测Mf和Pf来粗略估算碳酸盐的污染情况,当Mf/Pf大于3时,认为有HCO3-污染;当Mf/Pf大于5时,有较严重的CO32-污染。
4.2 碳酸盐污染的处理大多数钻井液中碳酸根的浓度约在1200~2400mg/l之间,有些钻井液在这浓度超过一倍时不受影响而有些在1200mg/l浓度时却大受影响,钻井液所能接受的碳酸根浓度取决于该钻井液的固相含量、温度和各种化学材料的浓度。
如果已证实流变性和失水的问题是由碳酸根污染所引起的,处理的方法就是加入Ca2+使其生成CaCO3沉淀,Ca2+以石灰或石膏的形式加入,如果用的是石膏,石灰或烧碱必须同时加入以使HCO3-转变成CO32-,否则HCO3-与Ca2+是不起反应的。
如果使用石灰,pH值将增加,可能需要加入石膏或铁络盐来缓冲PH值的增大,不要加入木质素,因为木质素会与石膏和石灰反应其结果会影响后者别的化学反应,另外推荐不要把所有的碳酸盐都反应完,至少要留有1000~2000mg/l浓度的碳酸盐在钻井液中,所发生的化学反应和处理浓度如下:加石灰:2Ca(OH)2+HCO3-+CO32-2CaCO3↓+ 3OH- + H2O加石膏和石灰或石膏和烧碱:2Ca2++ OH- + HCO3-+ CO32-2CaCO3↓+ H2O处理所需量如下:1.0mg/l CO32-需0.00123 kg/m3石灰1.0mg/l CO32-需0.00285 kg/m3石膏1.0mg/l HCO3-需0.000599 kg/m3石灰1.0mg/l HCO3-需0.000656 kg/m3烧碱4.3 处理评价确认是碳酸根污染问题时,滤液中钙的存在并不表明无碳酸根污染,测总硬度时检出的钙可能不与碳酸根反应,通常螯合作用会减低反应速率,化合价的变化也使所测到的钙难于和碳酸盐反应,至少应有100~200mg/l的钙离子浓度才能确保有足够量的游离钙与碳酸根反应。
按常规钻井液的碱度与钻井液中的CO32-、HCO3-和OH-是密切相关的,但其他的碱性物质也会增加钻井液的碱度,这些干扰因素的存在以及检测时的局限性使到分析碳酸根的碱度滴定只是个近似值,所以若用GARRETT GAS TRAIN检测碳酸盐会更精确,不管采用那种方法,推荐在处理钻井液中的碳酸根时应做一个彻底的小型试验。
5 硫化氢污染H2S的毒性和腐蚀性都很强,空气中含量很少几分钟内便使人致命,当预测有H2S时,预先要完全熟悉防护措施,H2S对钻井液的粘度、失水和化学性质都有不利影响,但安全问题是最重要的。
5.1 H2S的检测从安全考虑,任何平台在H2S潜在地区必须装有H2S检测器和警报系统。
检测钻井液中H2S的最可靠方法是使用GARRETT GAS TRAIN。
5.2 H2S的处理方法最有效的处理H2S方法是,在控制好钻井液中pH值的同时用碱式碳酸锌处理:a.用烧碱或石灰把pH值调到10.0以上。
b.加入5.7~8.55 kg/m3的碱式碳酸锌。
【注意】不能单纯依靠控制pH值来控制H2S污染。
附表:清除各种污染物所需处理剂的用量。