钻井液用除氧剂及其制备方法.pdf

上传人:Y94****206 文档编号:606568 上传时间:2018-02-26 格式:PDF 页数:6 大小:600.18KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201110408479.9

申请日:

2011.12.09

公开号:

CN102559154A

公开日:

2012.07.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C09K 8/03申请日:20111209|||公开

IPC分类号:

C09K8/03; E21B21/00

主分类号:

C09K8/03

申请人:

中国石油集团川庆钻探工程有限公司

发明人:

张新发; 李养池; 吴保玉; 李世勇; 贺华镭; 张军峰; 薛斌

地址:

610051 四川省成都市成华区府青路1段3号川庆钻探公司科技信息处

优先权:

专利代理机构:

成都天嘉专利事务所(普通合伙) 51211

代理人:

冉鹏程

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明公开了一种钻井液用除氧剂,涉及石油化工技术领域,以重量百分比计,其组分包括:肟类20%~30%;胺类10%~20%;钠盐10%~20%;溶剂30%~60%。制备方法:按照所述的重量比例混合搅拌均匀即可制得。该除氧剂通过多种药剂进行复配,协同增效,快速降低钻井液中溶解氧含量,有效解决氧去极化作用引起的钻具腐蚀问题。具有用量小、效率高、制备工艺简单、无毒、无害、对环境无污染等特点。

权利要求书

1.一种钻井液用除氧剂,其特征在于:以重量百分比计,其组分包括: 肟类           20%~30%; 胺类           10%~20%; 钠盐           10%~20%; 溶剂          30%~60%。 2.根据权利要求1所述的钻井液用除氧剂,其特征在于:所述的肟类为乙醛肟或丙酮肟。 3.根据权利要求1或2所述的钻井液用除氧剂,其特征在于:所述的胺类为四甲基对苯二胺。 4.根据权利要求3所述的钻井液用除氧剂,其特征在于:所述的钠盐为亚硫酸钠。 5.根据权利要求4所述的钻井液用除氧剂,其特征在于:所述的溶剂为水。 6.一种制备如权利要求1所述的钻井液用除氧剂的方法,其特征在于:称取肟类、胺类、钠盐及溶剂,按照重量百分比例混合搅拌均匀即可制得除氧剂。 7.一种如权利要求1所述钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于:该除氧剂使用浓度为500~1000mg/L。 8.根据权利要求7所述的钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于:依据现场泥浆罐中钻井液的重量、理论要求除氧剂加药浓度,计算除氧剂用量比例,然后将除氧剂加入钻井液中,充分搅拌,使除氧剂均匀分散在钻井液中,即可使用。 9.根据权利要求7所述的钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于:补充新钻井液时,依据补充液量按照500mg/L的加药浓度追加除氧剂。 10.根据权利要求7所述的钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于:钻井液循环使用超过120小时后,应补加除氧剂,加药浓度为500mg/L。

说明书

钻井液用除氧剂及其制备方法

 

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域,确切地说涉及一种钻井液用除氧剂配方及制备方法,用于减缓钻井过程中钻井液中溶解氧对钻具的腐蚀。

背景技术

在钻井工程中,钻井液对钻具的腐蚀造成了巨大的经济损失。而钻井液中溶解氧普遍存在是造成钻具腐蚀的主要因素之一。氧具有强烈的去极化作用,即使含量为1 mg/L,也会造成严重的腐蚀。一方面钻井液中溶解氧腐蚀钻具;另一方面钻井液中溶解氧加速H2S、CO2对钻具的腐蚀作用。研究开发钻井液用除氧剂,有效降低钻井液中溶解氧含量,对减缓钻具腐蚀、延长钻具使用寿命及安全钻井具有重要意义。

经检索,发现了公开号为CN1351966,公开日为2002年6月5日的中国专利文献公开了一种水质复合处理剂,它由亚硫酸铵、有机胺和水组成, 按重量计,其配比为:亚硫酸铵15~40%,有机胺0~10%,余量为水,这种水质复合除氧剂用于注汽锅炉产汽用水的处理后,达到了如下指标:进炉前的水中残氧由0.1~0.4mg/l减少到小于 0.01m/l,水质pH值由7.0~7.5处理到8.3~9.0,对管路无腐蚀, 不伤害油层,亚硫酸铵可采用用氨水吸收废气中的SO2后得到的产物,做到了废物利用,符合国家环保要求,水处理费用低,生产制造简便,除氧工艺操作方便,效果稳定,解决了现有除氧剂除氧效果差,管路腐蚀严重的问题。

但上述专利文献所采用的除氧剂无法应用到钻井液中,现有技术中的除氧剂不能与钻井液进行配伍,根本无法实现对钻井液的除氧效果。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提出了一种钻井液用除氧剂,采用本发明能有效降低钻井液中溶解氧含量,解决了钻井液中溶解氧引起的钻具腐蚀问题,并且本发明除氧剂与高矿化度钻井液体系配伍性良好,具有除氧速度快、效率高、无污染且不会对人体造成伤害等特点。

同时,本发明还提供了上述除氧剂的制备方法。

本发明是通过采用下述技术方案实现的:

一种钻井液用除氧剂,其特征在于:以重量百分比计,其组分包括:

肟类           20%~30%;

胺类           10%~20%;

钠盐           10%~20%;

溶剂          30%~60%。

所述的肟类为乙醛肟或丙酮肟。

所述的胺类为四甲基对苯二胺。

所述的钠盐为亚硫酸钠。

所述的溶剂为水。

一种钻井液用除氧剂的制备方法,其特征在于:称取肟类、胺类、钠盐及溶剂,按照上述重量百分比例混合搅拌均匀即可制得上述除氧剂。

该除氧剂使用浓度为500~1000mg/L。

一种钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于:依据现场泥浆罐中钻井液的重量、理论要求除氧剂加药浓度,计算除氧剂用量比例,然后将除氧剂加入钻井液中,充分搅拌,使除氧剂均匀分散在钻井液中,即可使用。

与现有技术相比,本发明的有益效果表现在:

1、本发明采用肟类20%~30%;胺类10%~20%;钠盐10%~20%;溶剂30%~60%经混合均匀制成的钻井液用除氧剂,能有效降低钻井液中溶解氧含量,解决了钻井液中溶解氧引起的钻具腐蚀问题,并且除氧剂与高矿化度钻井液体系配伍性良好,具有除氧速度快、效率高、无污染且不会对人体造成伤害等特点。

2、本发明中所采用的肟类为乙醛肟或丙酮肟,所采用的胺类为四甲基对苯二胺,所采用的钠盐为亚硫酸钠,所采用的溶剂为水,这样的具体结合方式效果最佳,当然,其他的肟类、胺类和钠盐也可。

3、经实验,具体实验方案参照实施例,本发明提供的钻井液用除氧剂属于水溶性,使用浓度达到500mg/L时,能与钻井液中溶解氧快速反应,2h后溶解氧含量降至1mg/L以下,实测除氧率≥85%。同时,该除氧剂能与铁氧化物反应,使金属钝化,达到防腐目的。

具体实施方式

下面将通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

将20g乙醛肟、20g四甲基对苯二胺(TMPD)、20g亚硫酸钠、40g水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂Ⅰ。

实施例2

将20g丙酮肟、20g四甲基对苯二胺(TMPD)、20g亚硫酸钠、40g水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂Ⅱ。

实施例3 除氧性能评价

为验证本发明提供除氧剂的除氧效果,参照国标GB11913《水质——溶解氧的测定——电化学探头法》和石油天然气行业标准SY/T 5889-1993《除氧剂性能评价方法》,室内采用梅特勒-托利多SG6-FK2溶解氧测定仪测量加入除氧剂前后钻井液中溶解氧含量。按下列公式计算脱氧率:

X=(C0-C)/C×100%

式中:X—脱氧率,%;C0—未加除氧剂时水样中溶解氧浓度,mg/L;C—加入除氧剂后水样中溶解氧浓度,mg/L; 

实验数据如表1所示。

表1 两种除氧剂除氧效果对比试验数据

(注:Ⅰ#、Ⅱ#两种除氧剂试验加量均为500mg/L)

如表1所示,钻井液中分别加入Ⅰ#、Ⅱ#两种除氧剂后,溶液中溶解氧含量逐渐下降,3小时后,Ⅰ#溶解氧含量由7.23 mg/L降至0.75mg/L,脱氧率达到89.6%;Ⅱ#溶解氧含量由7.05mg/L降至0.6mg/L,脱氧率达到91.5%,此后100小时内Ⅰ#、Ⅱ#溶解氧含量均控制在1mg/L以下,脱氧率均保持在85%以上,表现出良好的除氧效果。

实施例4 缓蚀性能评价

本发明除氧剂另一项考核指标为除氧剂的缓蚀率,看其对金属设备是否具有缓蚀保护作用,试验参照石油天然气行业标准SY/T5273-2000《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》,室内采用高温高压动态失重法,模拟现场腐蚀环境评价除氧剂的缓蚀性能。试验用腐蚀介质为高矿化度钻井液(现场取样)总矿化度为5.0×104mg/L,Cl-含量为3.0×104mg/L,试验材质为钢制试片(型号:N80、规格:40mm×13mm×2mm),试验结果见表2。

表2 失重法评价除氧剂缓蚀性能

由表2可见,Ⅰ#、Ⅱ#除氧剂加量为500 mg/L时,缓蚀率分别达到87.1%、86.0%,表现出良好的缓蚀性能。分析原因:一方面,本发明作为除氧剂,消耗了溶液中的氧,从而抑制了氧的去极化反应,达到缓蚀的目的;另一方面,本发明具有较强的吸附性,吸附在金属表面形成一层保护膜,阻碍腐蚀介质或水分子向金属表面的扩散以及金属离子的溶解扩散,从而起到阻止金属腐蚀的作用。

实施例5除氧剂与钻井液配伍性评价

对本发明除氧剂在现场应用过程中,作为一种钻井液添加剂,要求其不能影响钻井液体系性能。室内分别检测加入除氧剂剂前后钻井液体系性能,进行对比,如表3所示。

表3  除氧剂对钻井液性能的影响

(注:Ⅰ#、Ⅱ#两种除氧剂试验加量均为500mg/L)

由表3所示,加入除氧剂前后钻井液性能指标无明显改变,说明本发明除氧剂的加入未影响钻井液性能,与钻井液体系配伍性良好。

实施例6

将30g乙醛肟、20g四甲基对苯二胺(TMPD)、20g亚硫酸钠、30g水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂Ⅲ。

实施例7

将20g丙醛肟、10g四甲基对苯二胺(TMPD)、10g亚硫酸钠、60g水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂Ⅳ。

实施例8

将25g肟类、15g胺类、15g钠盐、45g水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂Ⅴ。

实施例9

按照本发明所述的配方比例,将肟类、胺类、钠盐及溶剂按混合搅拌均匀即可制得除氧剂。

实施例10

本除氧剂的使用方法为:

(1)根据泥浆罐中钻井液的重量、要求的除氧剂浓度(500~1000mg/L)计算出除氧剂的用量,然后将除氧剂加入钻井液中,充分搅拌,使除氧剂均匀分散在钻井液中,即可使用。

(2)补充新钻井液时,依据补充液量按照500mg/L的加药浓度追加除氧剂。

(3)钻井液循环使用超过120小时后,应补加除氧剂,加药浓度为500mg/L。

钻井液用除氧剂及其制备方法.pdf_第1页
第1页 / 共6页
钻井液用除氧剂及其制备方法.pdf_第2页
第2页 / 共6页
钻井液用除氧剂及其制备方法.pdf_第3页
第3页 / 共6页
点击查看更多>>
资源描述

《钻井液用除氧剂及其制备方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钻井液用除氧剂及其制备方法.pdf(6页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN102559154A43申请公布日20120711CN102559154ACN102559154A21申请号201110408479922申请日20111209C09K8/03200601E21B21/0020060171申请人中国石油集团川庆钻探工程有限公司地址610051四川省成都市成华区府青路1段3号川庆钻探公司科技信息处72发明人张新发李养池吴保玉李世勇贺华镭张军峰薛斌74专利代理机构成都天嘉专利事务所普通合伙51211代理人冉鹏程54发明名称钻井液用除氧剂及其制备方法57摘要本发明公开了一种钻井液用除氧剂,涉及石油化工技术领域,以重量百分比计,其组分包括肟类2030。

2、;胺类1020;钠盐1020;溶剂3060。制备方法按照所述的重量比例混合搅拌均匀即可制得。该除氧剂通过多种药剂进行复配,协同增效,快速降低钻井液中溶解氧含量,有效解决氧去极化作用引起的钻具腐蚀问题。具有用量小、效率高、制备工艺简单、无毒、无害、对环境无污染等特点。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页1/1页21一种钻井液用除氧剂,其特征在于以重量百分比计,其组分包括肟类2030;胺类1020;钠盐1020;溶剂3060。2根据权利要求1所述的钻井液用除氧剂,其特征在于所述的肟类为乙醛肟或丙酮肟。3根据权利要求1或2所述。

3、的钻井液用除氧剂,其特征在于所述的胺类为四甲基对苯二胺。4根据权利要求3所述的钻井液用除氧剂,其特征在于所述的钠盐为亚硫酸钠。5根据权利要求4所述的钻井液用除氧剂,其特征在于所述的溶剂为水。6一种制备如权利要求1所述的钻井液用除氧剂的方法,其特征在于称取肟类、胺类、钠盐及溶剂,按照重量百分比例混合搅拌均匀即可制得除氧剂。7一种如权利要求1所述钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于该除氧剂使用浓度为5001000MG/L。8根据权利要求7所述的钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于依据现场泥浆罐中钻井液的重量、理论要求除氧剂加药浓度,计算除氧剂用量比例,然后将除氧剂加入钻井液中,充分搅拌,使除氧剂均。

4、匀分散在钻井液中,即可使用。9根据权利要求7所述的钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于补充新钻井液时,依据补充液量按照500MG/L的加药浓度追加除氧剂。10根据权利要求7所述的钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于钻井液循环使用超过120小时后,应补加除氧剂,加药浓度为500MG/L。权利要求书CN102559154A1/4页3钻井液用除氧剂及其制备方法0001技术领域0002本发明涉及石油化工技术领域,确切地说涉及一种钻井液用除氧剂配方及制备方法,用于减缓钻井过程中钻井液中溶解氧对钻具的腐蚀。背景技术0003在钻井工程中,钻井液对钻具的腐蚀造成了巨大的经济损失。而钻井液中溶解氧普遍存在是造成。

5、钻具腐蚀的主要因素之一。氧具有强烈的去极化作用,即使含量为1MG/L,也会造成严重的腐蚀。一方面钻井液中溶解氧腐蚀钻具;另一方面钻井液中溶解氧加速H2S、CO2对钻具的腐蚀作用。研究开发钻井液用除氧剂,有效降低钻井液中溶解氧含量,对减缓钻具腐蚀、延长钻具使用寿命及安全钻井具有重要意义。0004经检索,发现了公开号为CN1351966,公开日为2002年6月5日的中国专利文献公开了一种水质复合处理剂,它由亚硫酸铵、有机胺和水组成,按重量计,其配比为亚硫酸铵1540,有机胺010,余量为水,这种水质复合除氧剂用于注汽锅炉产汽用水的处理后,达到了如下指标进炉前的水中残氧由0104MG/L减少到小于0。

6、01M/L,水质PH值由7075处理到8390,对管路无腐蚀,不伤害油层,亚硫酸铵可采用用氨水吸收废气中的SO2后得到的产物,做到了废物利用,符合国家环保要求,水处理费用低,生产制造简便,除氧工艺操作方便,效果稳定,解决了现有除氧剂除氧效果差,管路腐蚀严重的问题。0005但上述专利文献所采用的除氧剂无法应用到钻井液中,现有技术中的除氧剂不能与钻井液进行配伍,根本无法实现对钻井液的除氧效果。发明内容0006为解决上述技术问题,本发明提出了一种钻井液用除氧剂,采用本发明能有效降低钻井液中溶解氧含量,解决了钻井液中溶解氧引起的钻具腐蚀问题,并且本发明除氧剂与高矿化度钻井液体系配伍性良好,具有除氧速度。

7、快、效率高、无污染且不会对人体造成伤害等特点。0007同时,本发明还提供了上述除氧剂的制备方法。0008本发明是通过采用下述技术方案实现的一种钻井液用除氧剂,其特征在于以重量百分比计,其组分包括肟类2030;胺类1020;钠盐1020;溶剂3060。0009所述的肟类为乙醛肟或丙酮肟。说明书CN102559154A2/4页40010所述的胺类为四甲基对苯二胺。0011所述的钠盐为亚硫酸钠。0012所述的溶剂为水。0013一种钻井液用除氧剂的制备方法,其特征在于称取肟类、胺类、钠盐及溶剂,按照上述重量百分比例混合搅拌均匀即可制得上述除氧剂。0014该除氧剂使用浓度为5001000MG/L。001。

8、5一种钻井液用除氧剂的使用方法,其特征在于依据现场泥浆罐中钻井液的重量、理论要求除氧剂加药浓度,计算除氧剂用量比例,然后将除氧剂加入钻井液中,充分搅拌,使除氧剂均匀分散在钻井液中,即可使用。0016与现有技术相比,本发明的有益效果表现在1、本发明采用肟类2030;胺类1020;钠盐1020;溶剂3060经混合均匀制成的钻井液用除氧剂,能有效降低钻井液中溶解氧含量,解决了钻井液中溶解氧引起的钻具腐蚀问题,并且除氧剂与高矿化度钻井液体系配伍性良好,具有除氧速度快、效率高、无污染且不会对人体造成伤害等特点。00172、本发明中所采用的肟类为乙醛肟或丙酮肟,所采用的胺类为四甲基对苯二胺,所采用的钠盐为。

9、亚硫酸钠,所采用的溶剂为水,这样的具体结合方式效果最佳,当然,其他的肟类、胺类和钠盐也可。00183、经实验,具体实验方案参照实施例,本发明提供的钻井液用除氧剂属于水溶性,使用浓度达到500MG/L时,能与钻井液中溶解氧快速反应,2H后溶解氧含量降至1MG/L以下,实测除氧率85。同时,该除氧剂能与铁氧化物反应,使金属钝化,达到防腐目的。具体实施方式0019下面将通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。0020实施例1将20G乙醛肟、20G四甲基对苯二胺(TMPD)、20G亚硫酸钠、40G水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂。0021实施例2将20G丙酮肟、20G四甲基对苯二胺(TMPD)、20。

10、G亚硫酸钠、40G水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂。0022实施例3除氧性能评价为验证本发明提供除氧剂的除氧效果,参照国标GB11913水质溶解氧的测定电化学探头法和石油天然气行业标准SY/T58891993除氧剂性能评价方法,室内采用梅特勒托利多SG6FK2溶解氧测定仪测量加入除氧剂前后钻井液中溶解氧含量。按下列公式计算脱氧率XC0C/C100式中X脱氧率,;C0未加除氧剂时水样中溶解氧浓度,MG/L;C加入除氧剂后水样中溶解氧浓度,MG/L;实验数据如表1所示。0023表1两种除氧剂除氧效果对比试验数据说明书CN102559154A3/4页5(注、两种除氧剂试验加量均为500MG/L)如表。

11、1所示,钻井液中分别加入、两种除氧剂后,溶液中溶解氧含量逐渐下降,3小时后,溶解氧含量由723MG/L降至075MG/L,脱氧率达到896;溶解氧含量由705MG/L降至06MG/L,脱氧率达到915,此后100小时内、溶解氧含量均控制在1MG/L以下,脱氧率均保持在85以上,表现出良好的除氧效果。0024实施例4缓蚀性能评价本发明除氧剂另一项考核指标为除氧剂的缓蚀率,看其对金属设备是否具有缓蚀保护作用,试验参照石油天然气行业标准SY/T52732000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法,室内采用高温高压动态失重法,模拟现场腐蚀环境评价除氧剂的缓蚀性能。试验用腐蚀介质为高矿化度钻井液(现场取样)总。

12、矿化度为50104MG/L,CL含量为30104MG/L,试验材质为钢制试片型号N80、规格40MM13MM2MM,试验结果见表2。0025表2失重法评价除氧剂缓蚀性能说明书CN102559154A4/4页6由表2可见,、除氧剂加量为500MG/L时,缓蚀率分别达到871、860,表现出良好的缓蚀性能。分析原因一方面,本发明作为除氧剂,消耗了溶液中的氧,从而抑制了氧的去极化反应,达到缓蚀的目的;另一方面,本发明具有较强的吸附性,吸附在金属表面形成一层保护膜,阻碍腐蚀介质或水分子向金属表面的扩散以及金属离子的溶解扩散,从而起到阻止金属腐蚀的作用。0026实施例5除氧剂与钻井液配伍性评价对本发明除。

13、氧剂在现场应用过程中,作为一种钻井液添加剂,要求其不能影响钻井液体系性能。室内分别检测加入除氧剂剂前后钻井液体系性能,进行对比,如表3所示。0027表3除氧剂对钻井液性能的影响(注、两种除氧剂试验加量均为500MG/L)由表3所示,加入除氧剂前后钻井液性能指标无明显改变,说明本发明除氧剂的加入未影响钻井液性能,与钻井液体系配伍性良好。0028实施例6将30G乙醛肟、20G四甲基对苯二胺(TMPD)、20G亚硫酸钠、30G水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂。0029实施例7将20G丙醛肟、10G四甲基对苯二胺(TMPD)、10G亚硫酸钠、60G水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂。0030实施例8将25G肟类、15G胺类、15G钠盐、45G水相互混合,均匀搅拌,制得除氧剂。0031实施例9按照本发明所述的配方比例,将肟类、胺类、钠盐及溶剂按混合搅拌均匀即可制得除氧剂。0032实施例10本除氧剂的使用方法为(1)根据泥浆罐中钻井液的重量、要求的除氧剂浓度(5001000MG/L)计算出除氧剂的用量,然后将除氧剂加入钻井液中,充分搅拌,使除氧剂均匀分散在钻井液中,即可使用。0033(2)补充新钻井液时,依据补充液量按照500MG/L的加药浓度追加除氧剂。0034(3)钻井液循环使用超过120小时后,应补加除氧剂,加药浓度为500MG/L。说明书CN102559154A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂;其他类目不包含的组合物;其他类目不包含的材料的应用


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1