[发明专利]一种欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置

说明书

技术领域

本发明属于石油勘探开发技术领域，尤其涉及一种欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置。

背景技术

欠平衡钻井是20世纪90年代在国际上发展起来并逐步成熟的一项钻井技术。此项技术适应了当前石油工业的勘探开发形势，具有很多的技术优势，因此，发展十分迅速，并具有广阔的应用前景。但是，常规欠平衡钻井主要针对钻进过程而言，而在换钻头、取心、中途测试以及处理事故过程中仍然采用压井的方法。实践证明，这种做法对储层仍具有很强的污染作用。

随着欠平衡钻井技术的深入研究和推广应用，国内外石油公司对欠平衡技术的要求越来越高，为了实现全过程欠平衡作业，冻胶阀技术逐渐发展起来。冻胶阀作为一种新型的控压手段，可在欠平衡钻井及完井过程中，通过在井口注入井下一定长度的冻胶液，使其在井下温度、压力下形成冻胶，利用自身的强度以及与井壁的粘结力来封隔井下压力，避免打入压井液引起的过平衡作业对储层保护的影响。

近年来，我国探明的含H₂S天然气占全国气层储气量的1/4，含硫天然气的钻采成为一个不得不面对的问题。H₂S是一种急性剧毒，吸入少量高浓度H₂S可短时间内致命，低浓度的H₂S对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响，浓度达1mg/L或更高时，对生命有危险。欠平衡钻井有利于气藏的发现，但应用于全过程欠平衡钻井的冻胶阀技术，还需要考虑H₂S的侵入问题，这对冻胶阀的抗H₂S性能提出了要求。由于H₂S剧毒，目前仍没有合适的方法和装置，进行安全的、准确地评价其对冻胶的性能影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置，旨在解决评价冻胶抗H₂S能力的难题，以及评价过程中产生的有害气体处理问题。

本发明是这样实现的，一种欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置，包括N₂瓶、减压阀、气体发生瓶、液体滴定装置、缓冲瓶、冻胶测试瓶、防倒吸装置、H₂S检测吸收瓶；其中，

所述N₂瓶、气体发生瓶、缓冲瓶、冻胶测试瓶、防倒吸装置、H₂S检测吸收瓶均带有胶塞，依次通过软管连接；

所述减压阀设于N₂瓶和气体发生器之间；

所述液体滴定装置通过玻璃管伸入到气体发生器内，且所述液体滴定装置带有开关；

所述N₂瓶、气体发生瓶、缓冲瓶以及H₂S检测吸收瓶的瓶口朝上设置，所述冻胶测试瓶的瓶口朝下设置；

所述N₂瓶内设有高压氮气，所述气体发生瓶内设有稀硫酸溶液，所述液体滴定装置内设有Na₂S溶液，所述冻胶测试瓶内设有冻胶，所述H₂S检测吸收瓶内设有FeCl₂溶液。

优选地，所述欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置还包括废气吸收瓶，所述废气吸收瓶与H₂S检测吸收瓶通过软管连接，且所述废气吸收瓶设有MDEA溶液。

优选地，所述欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置还包括通风装置，所述通风装置与废气吸收瓶的出气口对接。

优选地，所述防倒吸装置设于H₂S检测吸收瓶上，且所述防倒吸装置带有一直径大于该连接玻璃管管径的空心玻璃球。

本发明克服现有技术的不足，提供一种欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置，通过将制备气体、测试冻胶受H₂S气体影响、废气处理整合形成一个比较完整的H₂S评价实验装置，通过装置评价冻胶抗硫性能，可以方便、准确及安全地对有害气体进行评价，通过改变气体浓度，直观地评价H₂S气体对冻胶影响，填补了现阶段缺乏冻胶抗硫性能的有效评价方法，为进一步研究H₂S对冻胶影响提供了简便操作和可靠依据。

附图说明

图1是本发明欠平衡钻完井过程中所用冻胶的抗硫性能评价装置一实施例的结构示意图；其中：

1、N₂瓶；2、减压阀；3、气体发生瓶；4、液体滴定装置；5、缓冲瓶；6、冻胶测试瓶；7、防倒吸装置；8、H₂S检测吸收瓶；9、废气吸收瓶；10、通风装置。