一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置，通過將乂瓶、氣體發(fā)生瓶、緩沖瓶、凍膠測試瓶、防倒吸裝置、H2S檢測吸收瓶依次通過軟管連接；將減壓閥設(shè)于N2瓶和氣體發(fā)生器之間；將液體滴定裝置通過膠塞伸入到氣體發(fā)生器內(nèi)，且液體滴定裝置帶有開關(guān)；N2瓶內(nèi)設(shè)有高壓氮氣，氣體發(fā)生瓶內(nèi)設(shè)有稀硫酸溶液，液體滴定裝置內(nèi)設(shè)有Na2S溶液，凍膠測試瓶內(nèi)設(shè)有凍膠，H2S檢測吸收瓶內(nèi)設(shè)有FeCl2溶液。本實用新型可以方便、準(zhǔn)確及安全地對有害氣體進行評價，通過改變氣體濃度，直觀地評價H2S氣體對凍膠影響，為進一步研究H2S對凍膠影響提供了簡便操作和可靠依據(jù)。
【專利說明】一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于石油勘探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種新型的凍膠抗硫性能評價
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]欠平衡鉆井是20世紀(jì)90年代在國際上發(fā)展起來并逐步成熟的一項鉆井技術(shù)。此項技術(shù)適應(yīng)了當(dāng)前石油工業(yè)的勘探開發(fā)形勢，具有很多的技術(shù)優(yōu)勢，因此，發(fā)展十分迅速，并具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，常規(guī)欠平衡鉆井主要針對鉆進過程而言，而在換鉆頭、取心、中途測試以及處理事故過程中仍然采用壓井的方法。實踐證明，這種做法對儲層仍具有很強的污染作用。
[0003]隨著欠平衡鉆井技術(shù)的深入研究和推廣應(yīng)用，國內(nèi)外石油公司對欠平衡技術(shù)的要求越來越高，為了實現(xiàn)全過程欠平衡作業(yè)，凍膠閥技術(shù)逐漸發(fā)展起來。凍膠閥作為一種新型的控壓手段，可在欠平衡鉆井及完井過程中，在井口注入井下一定長度的凍膠液，使其在井下溫度、壓力下形成凍膠，利用自身的強度以及與井壁的粘結(jié)力來封隔井下壓力，避免打入壓井液引起的過平衡作業(yè)對儲層保護的影響。
[0004]近年來，我國探明的含H2S天然氣占全國氣層儲氣量的1/4，含硫天然氣的鉆采成為一個不得不面對的問題。H2S是一種急性劇毒，吸入少量高濃度H2S可短時間內(nèi)致命，低濃度的H2S對眼、呼吸系統(tǒng)及中樞神經(jīng)都有影響，濃度達lmg/L或更高時，對生命有危險。欠平衡鉆井有利于氣藏的發(fā)現(xiàn)，但應(yīng)用于全過程欠平衡鉆井的凍膠閥技術(shù)，還需要考慮H2S的侵入問題，這對凍膠閥的抗H2S性能提出了要求。由于H2S劇毒，目前仍沒有合適的方法和裝置，進行安全的、準(zhǔn)確地評價其對凍膠的性能影響。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置，旨在解決評價凍膠抗H2S能力的難題，以及評價過程中產(chǎn)生的有害氣體處理問題。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置，包括N2瓶、減壓閥、氣體發(fā)生瓶、液體滴定裝置、緩沖瓶、凍膠測試瓶、防倒吸裝置、H2S檢測吸收瓶；其中，
[0007]所述N2瓶、氣體發(fā)生瓶、緩沖瓶、凍膠測試瓶、防倒吸裝置、H2S檢測吸收瓶均帶有膠塞，依次通過軟管連接；
[0008]所述減壓閥設(shè)于N2瓶和氣體發(fā)生器之間；
[0009]所述液體滴定裝置通過玻璃管伸入到氣體發(fā)生器內(nèi)，且所述液體滴定裝置帶有開關(guān);
[0010]所述N2瓶、氣體發(fā)生瓶、緩沖瓶以及H2S檢測吸收瓶的瓶口朝上設(shè)置，所述凍膠測試瓶的瓶口朝下設(shè)置；
[0011]所述N2瓶內(nèi)設(shè)有高壓氮氣，所述氣體發(fā)生瓶內(nèi)設(shè)有稀硫酸溶液，所述液體滴定裝置內(nèi)設(shè)有Na2S溶液，所述凍膠測試瓶內(nèi)設(shè)有凍膠，所述H2S檢測吸收瓶內(nèi)設(shè)有FeCl2溶液。
[0012]優(yōu)選地，所述新型的凍膠抗硫性能評價裝置還包括廢氣吸收瓶，所述廢氣吸收瓶與H2S檢測吸收瓶通過軟管連接，且所述廢氣吸收瓶設(shè)有MDEA溶液。
[0013]優(yōu)選地，所述新型的凍膠抗硫性能評價裝置還包括通風(fēng)裝置，所述通風(fēng)裝置與廢氣吸收瓶的出氣口對接。
[0014]優(yōu)選地，所述防倒吸裝置設(shè)于H2S檢測吸收瓶上，且所述防倒吸裝置帶有一直徑大于該連接玻璃管管徑的空心玻璃球。
[0015]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置，通過將制備氣體、測試凍膠受H2S氣體影響、廢氣處理整合形成一個比較完整的H2S評價實驗裝置，通過裝置評價凍膠抗硫性能，可以方便、準(zhǔn)確及安全地對有害氣體進行評價，通過改變氣體濃度，直觀地評價H2S氣體對凍膠影響，填補了現(xiàn)階段缺乏凍膠抗硫性能的有效評價方法，為進一步研究H2S對凍膠影響提供了簡便操作和可靠依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型新型的凍膠抗硫性能評價裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:
[0017]1為瓶；2、減壓閥；3、氣體發(fā)生瓶；4、液體滴定裝置；5、緩沖瓶；6、凍膠測試瓶；7、防倒吸裝置；8、H2S檢測吸收瓶；9、廢氣吸收瓶；10、通風(fēng)裝置。

【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]如圖1所示，圖1為本實用新型新型的凍膠抗硫性能評價裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置，包括隊瓶1、減壓閥2、氣體發(fā)生瓶3、液體滴定裝置4、緩沖瓶5、凍膠測試瓶6、防倒吸裝置7、H2S檢測吸收瓶8 ;其中，所述N2瓶1、氣體發(fā)生瓶3、緩沖瓶5、凍膠測試瓶6、防倒吸裝置7、H2S檢測吸收瓶8依次通過軟管連接；
[0021]所述減壓閥2設(shè)于N2瓶和氣體發(fā)生器之間；
[0022]所述液體滴定裝置4通過膠塞伸入到氣體發(fā)生器內(nèi)，且所述液體滴定裝置4帶有開關(guān);
[0023]所述N2瓶、氣體發(fā)生瓶3、緩沖瓶5以及H2S檢測吸收瓶8的瓶口朝上設(shè)置，所述凍膠測試瓶6的瓶口朝下設(shè)置；
[0024]所述N2瓶內(nèi)設(shè)有高壓氮氣，所述氣體發(fā)生瓶3內(nèi)設(shè)有稀硫酸溶液，所述液體滴定裝置4內(nèi)設(shè)有Na2S溶液，所述凍膠測試瓶6內(nèi)設(shè)有凍膠，所述H2S檢測吸收瓶8內(nèi)設(shè)有FeCl2溶液。
[0025]在本實用新型實施例中，為了避免評價過程中產(chǎn)生的有害氣體逸出的問題，在本實用新型實施例中，所述新型的凍膠抗硫性能評價裝置還包括廢氣吸收瓶9，所述廢氣吸收瓶9與H2S檢測吸收瓶8通過軟管連接，且所述廢氣吸收瓶9設(shè)有MDEA溶液。
[0026]更具體的，在本實用新型實施例中，所述新型的凍膠抗硫性能評價裝置還包括通風(fēng)裝置10，所述通風(fēng)裝置10與廢氣吸收瓶9的出氣口對接。
[0027]更具體的，在本實用新型實施例中，所述防倒吸裝置7設(shè)于H2S檢測吸收瓶8之上，且所述防倒吸裝置7帶有一直徑大于該連接管道管徑的空心玻璃球。
[0028]在本實用新型實施例的實際應(yīng)用過程中，包括以下具體步驟:
[0029](I)向氣體發(fā)生瓶3中加入稀H2SO4溶液、液體滴定裝置4中加入Na2S溶液、H2S檢測吸收瓶8中加入FeCl2溶液，廢氣吸收瓶9中加入MDEA溶液，凍膠測試瓶6中存放凍膠；
[0030](2)打開減壓閥2向整個裝置中通入N2,1?2分鐘后，關(guān)閉減壓閥，將廢氣吸收瓶氣體的導(dǎo)出管管口置于通風(fēng)裝置10之前2cm處中心位置；
[0031](3)打開通風(fēng)裝置10，再打開液體滴定裝置4的開關(guān)，向氣體發(fā)生瓶3中加入Na2S溶液；
[0032](4)氣體發(fā)生瓶3中液體混合反應(yīng)，產(chǎn)生H2S氣體，通過凍膠測試瓶6與凍膠相接觸，產(chǎn)生影響；
[0033](5)反應(yīng)一段時間，當(dāng)氣體發(fā)生瓶3中液體不再產(chǎn)生H2S氣體時，通過防倒吸裝置7保持H2S密閉環(huán)境；
[0034](6)反應(yīng)繼續(xù)進行，產(chǎn)生的H2S氣體通過防倒吸裝置7進入H2S檢測吸收瓶8，H2S檢測吸收瓶8中溶液產(chǎn)生黑色沉淀，H2S氣體充滿凍膠測試瓶6 ；
[0035](7)當(dāng)防倒吸裝置7中液體明顯上升時，打開液體滴定裝置4的開關(guān)，向氣體發(fā)生瓶3中加入Na2S溶液；
[0036](8)繼續(xù)步驟(4)?(7)，直到凍膠測試瓶6中凍膠與H2S接觸48小時；
[0037](9)打開減壓閥2，持續(xù)向整個裝置中通入N2，廢氣通過H2S檢測吸收瓶8，再經(jīng)廢氣吸收瓶9被MDEA溶液吸收；
[0038](10)打開凍膠測試瓶6，觀察凍膠的性能，用凍膠強度測試儀測試比較性能變化。
[0039]本實用新型通過以上裝置與方法得以實現(xiàn)，實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0040]步驟(3)中，液體滴定裝置4的開關(guān)控制Na2S溶液進入氣體發(fā)生器的體積，使得可以控制產(chǎn)生H2S氣體的量；步驟(4)中，反應(yīng)進行，產(chǎn)生一定體積的氣體量，防倒吸裝置保證H2S檢測吸收瓶8中溶液不能倒吸，形成一個H2S氣體密閉環(huán)境；步驟(5)中，采用天然氣集輸中吸收H2S氣體的藥品MDEA，反應(yīng)迅速，高效吸收廢氣。
[0041]本實用新型評價凍膠抗硫能力，一是通過定性觀察來評價。通過觀察經(jīng)H2S處理后凍膠的性能，評價添加除硫劑凍膠的抗硫能力。凍膠受H2S影響越大，處理后凍膠性質(zhì)變化越大，凍膠越容易被破壞；若凍膠受H2S影響越小，凍膠越不容易被破壞。凍膠抗硫性評價具體如下表I所示:
[0042]表I凍膠抗H2S性能評價
[0043]"VI
I234
級凍膠表面失去粘滯凍膠粘滯性明顯降凍膠不成膠，
描成膠效果與測性，內(nèi)部成膠效果低，但仍維持成膠失去測試前述試前幾乎不變
較好狀態(tài)性能
[0044]打開膠塞，觀察凍膠性質(zhì)變化，經(jīng)過抗硫劑處理后的凍膠，按照表I評價凍膠抗H2S性能。
[0045]本實用新型二是通過凍膠強度測試儀進行性能評價，通過比較懸錘進入凍膠深度，來評價膠體的性能變化，預(yù)先測試未經(jīng)H2S處理的凍膠的深度H，與經(jīng)H2S處理的凍膠深度對比，評價膠體性質(zhì)。凍膠受H2S影響越大，處理后凍膠性質(zhì)變化越大，測試儀懸錘進入深度越深；若凍膠受H2S影響越小，測試儀懸錘進入深度也越淺。
[0046]相比與現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型可以方便、準(zhǔn)確及安全地對有害氣體進行評價，通過改變氣體濃度，直觀地評價H2S氣體對凍膠影響，填補了現(xiàn)階段缺乏凍膠抗硫性能的有效評價方法，為進一步研究H2S對凍膠影響提供了簡便操作和可靠依據(jù)。
[0047]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的凍膠抗硫性能評價裝置，其特征在于，包括隊瓶、減壓閥、氣體發(fā)生瓶、液體滴定裝置、緩沖瓶、凍膠測試瓶、防倒吸裝置、H2S檢測吸收瓶；其中， 所述N2瓶、氣體發(fā)生瓶、緩沖瓶、凍膠測試瓶、防倒吸裝置、H2S檢測吸收瓶均帶有膠塞，依次通過軟管連接； 所述減壓閥設(shè)于N2瓶和氣體發(fā)生器之間； 所述液體滴定裝置通過玻璃管伸入到氣體發(fā)生器內(nèi)，且所述液體滴定裝置帶有開關(guān)； 所述N2瓶、氣體發(fā)生瓶、緩沖瓶以及H2S檢測吸收瓶的瓶口朝上設(shè)置，所述凍膠測試瓶的瓶口朝下設(shè)置； 所述N2瓶內(nèi)設(shè)有高壓氮氣，所述氣體發(fā)生瓶內(nèi)設(shè)有稀硫酸溶液，所述液體滴定裝置內(nèi)設(shè)有Na2S溶液，所述凍膠測試瓶內(nèi)設(shè)有凍膠，所述H2S檢測吸收瓶內(nèi)設(shè)有FeCl2溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的新型的凍膠抗硫性能評價裝置，其特征在于，所述新型的凍膠抗硫性能評價裝置還包括廢氣吸收瓶，所述廢氣吸收瓶與H2S檢測吸收瓶通過軟管連接，且所述廢氣吸收瓶設(shè)有MDEA溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的新型的凍膠抗硫性能評價裝置，其特征在于，所述新型的凍膠抗硫性能評價裝置還包括通風(fēng)裝置，所述通風(fēng)裝置與廢氣吸收瓶的出氣口對接。
4.如權(quán)利要求3所述的新型的凍膠抗硫性能評價裝置，其特征在于，所述防倒吸裝置設(shè)于H2S檢測吸收瓶上，且所述防倒吸裝置帶有一直徑大于該連接玻璃管管徑的空心玻璃球。
【文檔編號】G01N17/00GK204027978SQ201420429654
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李志勇, 陶冶, 馬攀, 楊超, 韋火云, 李鴻飛, 陳帥 申請人:中國石油大學(xué)(北京), 中國石油天然氣股份有限公司勘探開發(fā)研究院