[发明专利]利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法

说明书

本发明公开了一种利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法，步骤为：a、现场取一循环罐，加入清水，以质量百分比计，加入相当于清水30%～50%的碱式碳酸锌和1.5%的pH调节剂，测得溶液的pH值≥11，所得溶液为水溶性胶液；b、在现场再选取一个循环罐，以质量百分比计，加入相当于罐体容积80%的现场油基钻井液使用的基础油，预留出20%的空间用于加入下述的处理剂，并保证有充分搅拌的空间。在基础油中加入3%的乳化剂、3%的润湿剂和3%的降滤失剂，所得溶液为油基胶液；c、把所述水溶性胶液注入现场正在使用的油基钻井液中，同时补充所述油基胶液，并保证每补充1份水溶性胶液，补充4份油基胶液。本方法能有效清除溶解在油基钻井液中的硫化氢，并便于现场配置，易操作，清除效果好。

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井行业对钻井液中硫化氢的清除技术领域。

背景技术

在钻井过程中，有时会遇到硫化氢(H₂S)污染钻井液。H₂S主要来自含硫地层,也可因某些磺化有机处理剂以及木质素磺酸盐在井底高温下分解而产生。硫化氢是一种致命的剧毒气体，人体吸入少量高浓度硫化氢可短时间致命。因此在安全钻井作业中，有效清除钻井液中硫化氢是不可忽略的一项重要工作。同时在钻井完井过程中硫化氢对高强度钻具的氢脆和金属变质的危害也造成的巨大了经济损失。

多年来, 国内外研究工作者对硫化氢脱除问题进行了大量研究，目前清除硫化氢的方法很多，主要分为干法、湿法和生物法，但这些方法主要针对水基钻井液。如公开号为CN108194041A，公开日为2018年6月22日的中国专利文献公开了一种清除钻井中硫化氢气体的方法，涉及含硫油气井欠平衡钻井作业领域，其步骤是：在密闭欠平衡施工中，含硫化氢和岩屑的钻井液通过进液口进入密闭振动筛，在振动筛网上经过，筛网将岩屑和钻井液进行分离，岩屑下落至螺旋排屑机构，通过螺旋排屑机构送出密闭振动筛；而钻井液则滤过筛网进入下方的储液罐，通过液泵泵入循环罐；真空泵一直开启，抽出的气体输送到分离器气体出口处理；钻井液中含有硫化氢气体经过振动筛振动挥发出来，经硫化氢探头监测到，除硫剂喷洒口喷洒除硫剂在振动筛网上，进一步清除的钻井液和岩屑表面附着的硫化氢。

通常认为硫化氢不溶于油基钻井液，油覆盖在金属表面上可起到保护膜的作用，但在实际使用油基钻井液钻井过程中，由于硫化氢含量高，在井底压力和温度的同时作用下，硫化氢仍然会溶解在油基钻井液中，如：川渝地区的井使用油基钻井液中检测出大量的硫化氢，硫化氢含量高达2000ppm。现有的清除硫化氢方法已经不能适用于油基钻井液。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法，本方法能有效清除溶解在油基钻井液中的硫化氢，并便于现场配置，易操作，清除效果好。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法，其特征在于步骤如下：

a、现场选取一个循环罐，加入清水，以质量百分比计，加入相当于清水30%～50%的碱式碳酸锌（浓度越高除硫化氢效果越好，但因为碱式碳酸锌中含有20%质量分数的碳酸根，会和钻井液中的钙离子结合生成沉淀，使钻井液产生轻微的絮凝作用，通过室内实验证明碱式碳酸锌加量超过50%后会使钻井液失去流动性，且不易调整，因此推荐加量最高为50%），再加入1.5%的pH调节剂（目的是为了使钻井液体系的pH11左右，达到维持钻井液胶体稳定性的基本要求），充分搅拌待全部溶解在清水中，测得溶液的pH值≥11，若pH值不足11，则继续补充pH调节剂，直至满足pH值的要求，所得溶液为待下步使用的水溶性胶液；