Разработка методов нейтрализации сероводорода при бурении скважин

• Автор: Огаркова, Эльвира Ивановна
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 184 с. : ил

1. ААЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ ЕЙТРАЛИЗАЦИИ СЕРОВОДОРОДА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН.
1.1. Особенности осложнений, возникающих при проводке скважин в сероводородсодержащих отложениях
1.2. Способы нейтрализации сероводорода, применяемые
в практике бурения скважин.
1.2.1. Щелочной способ нейтрализации сероводорода
1.2.2. Нейтрализаторы на основе окислов металлов.
1.2.2.1. Нейтрализаторы, содержащие окислы железа
1.2.2.2. Нейтрализаторы на основе двуокиси марганца
1.2.3. Нейтрализаторы на основе солей металлов.
1.2.3.1. Нейтрализаторы на основе солен железа.
1.2.3.2. Нейтрализаторы на основе солей цинка
1.2.3.3. Нейтрализаторы на основе солей меди.
1.2.4. Хелатные соединения металлов в качестве нейтрализаторов сероводорода
1.2.5. Нейтрализация сероводорода реагентамиокислителями
1.2.6. Нсйтрализаюры сероводорода на основе
органических соединений
1.2.6.1. Нейтрализатор сероводорода Т Т
1.2.6.2. Нейтрализатор сероводорода фурфурол.
1.2.6.3. Нейтрализатор сероводорода хлорамин Б.
2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СЕРОВОДОРОДНЕЙТРАЛИЗУЮЩЕЙ С1ЮСОЫСТИ РЕАГЕНТОВ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ И ПРОДУКТОВ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С СЕРОВОДОРОДОМ.
2.1. Методика оценки поглотительной способности
реагентовнейтрализаторов сероводорода
2.2. Методика исследования кинетики процесса нейтрализации сероводорода реагентаминейтрализаторами
2.3. Методика определения концентрации сероводорода
в буровом растворе
2.3.1. Определение содержания сероводорода
и водорастворимых сульфидов в буровом растворе
2.3.2. Определение содержания нерастворимых
сульфидов в буровом растворе
2.3.3. Экспрессметод количественного определения сероводорода и водорастворимых сульфидов
в буровом растворе
2.4. Методика исследования влияния сероводороднейтрализующих реагентов на свойства аэрированных промывочных жидкостей
2.5. Методика оценки смазочных и противоизносных свойств буровых растворов.
2.6. Хроматографические методики
2.6.1. Метод тонкослойной хроматографии.
2.6.2. Газохроматографические методики
РАЗРАБОТКА ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СЕРОВОДОРОДА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
3.1. сй I ралнзатор сероводорода на основе окислов железа для вскрыт ия зон с аномально высокими
пластовыми давлениями АВД.
3.2. оныс нейтрализаторы сероводорода на основе
водораст пори м ых органи чес км х соеди нений
3.2.1.Методы получения сульфиновых кислот.
3.2.2. Химические свойства сульфиновых кислот.
3.2.3. Идентификация продуктов реакции взаимодействия сероводорода с замещенными арилсульфнновымн кислотами.
ность ИБР резко снижается при увеличении температуры, т.с. процесс поглощения сероводорода носит обратимый характер, и при увеличении температуры возможно выделение НгБ из раствора ,.
Отмечается повышенная устойчивость к воздействию сероводорода у гипсовых растворов.
Для надежного связывания сероводорода, устранения его отрицательного воздействия на буровой раствор и буровое оборудование применяют специальные реагенты нейтрализаторы. Для защиты оборудования используют также ингибиторы коррозии и специальные защитные покрытая, такие как фенольные и аминовые пленки ,,,. Перспективно применение для изготовления нефтегазопромыслового оборудования специальных марок стали, содержащих более хрома ,,,1,2.
1.2. Способы нейтрализации сероводорода, примениемме в практике бурения скважнм
Традиционный метод предотвращения поступления сероводорода в скважину путем создания необходимого противодавления на пласт малоэффективен. Эго связано с высокой диффузионной способностью н хорошей растворимостью сероводорода в воде и углеводородах , а также вследствие того, что содержащийся в тех или иных горных пород Н3Б продолжает поступать в скважину и насыщать буровой раствор. При проведении спускоподъемных операции отмечаются гидродинамические колебания давления, также способствующие поступлению сероводорода в скважину.
Известен опыт применения для борьбы с проявлениями НгБ метода кольматации сероводородсодержащего пласта путем выделения осадка сульфидов металлов н поровом пространстве призабойной зоны. Этот метод связан с использованием высококоррозионного хлорида железа, кроме того,
область применения данного метода ограничена рядом специфических условий.
Известны способы изоляции сероводородсодержащих пластов ,, однако нейтрализация сероводорода в буровом растворе непосредственно в скважине является наиболее эффективным способом борьбы с сероводородной агрессией. Для этой цели применяют специальные реагентынейтрализаторы, способные вступать в химические реакции с сероводородом. Эффективность нейтрализации находится в прямой зависимости от скорости и обратимости этих реакций, а также от устойчивости образующихся продуктов реакции.
В ряде работ ,,,0 отмечается, что традиционные компоненты буровых растворов глина, стабилизаторы, утяжелители и т.д. способны связывать сероводород, но их поглотительная способность мала от 0,5 до 7 мг Нг, нейтрализующий эффект носиг временный характер, поэтому более целесообразно использование специальных высоко эффективных нейтрализаторов Н2Б.
1.2.1 Щелочной способ нейтрализации сероводорода.
Одним из наиболее доступных способов связывания сероводорода при бурении скважин является поддержание высокой щелочности бурового раствора. Этот способ основан на том, что растворенный сероводород проявляет свойства слабой кислоты, диссоциируя на ноны водорода, серы и НБ
Н2Б Н НБ 1Г Б
Введение


При проведении спускоподъемных операции отмечаются гидродинамические колебания давления, также способствующие поступлению сероводорода в скважину. Известен опыт применения для борьбы с проявлениями НгБ метода кольматации сероводородсодержащего пласта путем выделения осадка сульфидов металлов н поровом пространстве призабойной зоны. Этот метод связан с использованием высококоррозионного хлорида железа, кроме того,
область применения данного метода ограничена рядом специфических условий. Известны способы изоляции сероводородсодержащих пластов ,, однако нейтрализация сероводорода в буровом растворе непосредственно в скважине является наиболее эффективным способом борьбы с сероводородной агрессией. Для этой цели применяют специальные реагентынейтрализаторы, способные вступать в химические реакции с сероводородом. Эффективность нейтрализации находится в прямой зависимости от скорости и обратимости этих реакций, а также от устойчивости образующихся продуктов реакции. В ряде работ ,,,0 отмечается, что традиционные компоненты буровых растворов глина, стабилизаторы, утяжелители и т. Нг, нейтрализующий эффект носиг временный характер, поэтому более целесообразно использование специальных высоко эффективных нейтрализаторов Н2Б. Щелочной способ нейтрализации сероводорода. Одним из наиболее доступных способов связывания сероводорода при бурении скважин является поддержание высокой щелочности бурового раствора. Введение щелочи сдвигает это равновесие в сторону образования гидросульфид и сульфидионов, а увеличение кислотности приводит к образованию недиссоцннрованных молекул и выделению сероводорода из раствора.