CN204027978U - 一种新型的冻胶抗硫性能评价装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种新型的冻胶抗硫性能评价装置，通过将N2瓶、气体发生瓶、缓冲瓶、冻胶测试瓶、防倒吸装置、H2S检测吸收瓶依次通过软管连接；将减压阀设于N2瓶和气体发生器之间；将液体滴定装置通过胶塞伸入到气体发生器内，且液体滴定装置带有开关；N2瓶内设有高压氮气，气体发生瓶内设有稀硫酸溶液，液体滴定装置内设有Na2S溶液，冻胶测试瓶内设有冻胶，H2S检测吸收瓶内设有FeCl2溶液。本实用新型可以方便、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，为进一步研究H2S对冻胶影响提供了简便操作和可靠依据。
Description
技术领域
本实用新型属于石油勘探开发技术领域，尤其涉及一种新型的冻胶抗硫性能评价装置。
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，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。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型的冻胶抗硫性能评价装置，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。
本实用新型是这样实现的，一种新型的冻胶抗硫性能评价装置，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，所述新型的冻胶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，所述新型的冻胶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。
本实用新型克服现有技术的不足，提供一种新型的冻胶抗硫性能评价装置，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是本实用新型新型的冻胶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。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，图1为本实用新型新型的冻胶抗硫性能评价装置一实施例的结构示意图。
一种新型的冻胶抗硫性能评价装置，包括N2瓶1、减压阀2、气体发生瓶3、液体滴定装置4、缓冲瓶5、冻胶测试瓶6、防倒吸装置7、H2S检测吸收瓶8；其中，所述N2瓶1、气体发生瓶3、缓冲瓶5、冻胶测试瓶6、防倒吸装置7、H2S检测吸收瓶8依次通过软管连接；
所述减压阀2设于N2瓶和气体发生器之间；
所述液体滴定装置4通过胶塞伸入到气体发生器内，且所述液体滴定装置4带有开关；
所述N2瓶、气体发生瓶3、缓冲瓶5以及H2S检测吸收瓶8的瓶口朝上设置，所述冻胶测试瓶6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3内设有稀硫酸溶液，所述液体滴定装置4内设有Na2S溶液，所述冻胶测试瓶6内设有冻胶，所述H2S检测吸收瓶8内设有FeCl2溶液。
在本实用新型实施例中，为了避免评价过程中产生的有害气体逸出的问题，在本实用新型实施例中，所述新型的冻胶抗硫性能评价装置还包括废气吸收瓶9，所述废气吸收瓶9与H2S检测吸收瓶8通过软管连接，且所述废气吸收瓶9设有MDEA溶液。
更具体的，在本实用新型实施例中，所述新型的冻胶抗硫性能评价装置还包括通风装置10，所述通风装置10与废气吸收瓶9的出气口对接。
更具体的，在本实用新型实施例中，所述防倒吸装置7设于H2S检测吸收瓶8之上，且所述防倒吸装置7带有一直径大于该连接管道管径的空心玻璃球。
在本实用新型实施例的实际应用过程中，包括以下具体步骤：
(1)向气体发生瓶3中加入稀H2SO4溶液、液体滴定装置4中加入Na2S溶液、H2S检测吸收瓶8中加入FeCl2溶液，废气吸收瓶9中加入MDEA溶液，冻胶测试瓶6中存放冻胶；
(2)打开减压阀2向整个装置中通入N2，1～2分钟后，关闭减压阀，将废气吸收瓶气体的导出管管口置于通风装置10之前2cm处中心位置；
(3)打开通风装置10，再打开液体滴定装置4的开关，向气体发生瓶3中加入Na2S溶液；
(4)气体发生瓶3中液体混合反应，产生H2S气体，通过冻胶测试瓶6与冻胶相接触，产生影响；
(5)反应一段时间，当气体发生瓶3中液体不再产生H2S气体时，通过防倒吸装置7保持H2S密闭环境；
(6)反应继续进行，产生的H2S气体通过防倒吸装置7进入H2S检测吸收瓶8，H2S检测吸收瓶8中溶液产生黑色沉淀，H2S气体充满冻胶测试瓶6；
(7)当防倒吸装置7中液体明显上升时，打开液体滴定装置4的开关，向气体发生瓶3中加入Na2S溶液；
(8)继续步骤(4)～(7)，直到冻胶测试瓶6中冻胶与H2S接触48小时；
(9)打开减压阀2，持续向整个装置中通入N2，废气通过H2S检测吸收瓶8，再经废气吸收瓶9被MDEA溶液吸收；
(10)打开冻胶测试瓶6，观察冻胶的性能，用冻胶强度测试仪测试比较性能变化。
本实用新型通过以上装置与方法得以实现，实用新型的目的通过以下技术方案实现：
步骤(3)中，液体滴定装置4的开关控制Na2S溶液进入气体发生器的体积，使得可以控制产生H2S气体的量；步骤(4)中，反应进行，产生一定体积的气体量，防倒吸装置保证H2S检测吸收瓶8中溶液不能倒吸，形成一个H2S气体密闭环境；步骤(5)中，采用天然气集输中吸收H2S气体的药品MDEA，反应迅速，高效吸收废气。
本实用新型评价冻胶抗硫能力，一是通过定性观察来评价。通过观察经H2S处理后冻胶的性能，评价添加除硫剂冻胶的抗硫能力。冻胶受H2S影响越大，处理后冻胶性质变化越大，冻胶越容易被破坏；若冻胶受H2S影响越小，冻胶越不容易被破坏。冻胶抗硫性评价具体如下表1所示：
表1冻胶抗H2S性能评价
打开胶塞，观察冻胶性质变化，经过抗硫剂处理后的冻胶，按照表1评价冻胶抗H2S性能。
本实用新型二是通过冻胶强度测试仪进行性能评价，通过比较悬锤进入冻胶深度，来评价胶体的性能变化，预先测试未经H2S处理的冻胶的深度H，与经H2S处理的冻胶深度对比，评价胶体性质。冻胶受H2S影响越大，处理后冻胶性质变化越大，测试仪悬锤进入深度越深；若冻胶受H2S影响越小，测试仪悬锤进入深度也越浅。
相比与现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型可以方便、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。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新型的冻胶抗硫性能评价装置，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的新型的冻胶抗硫性能评价装置，其特征在于，所述新型的冻胶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。
3.如权利要求2所述的新型的冻胶抗硫性能评价装置，其特征在于，所述新型的冻胶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。
4.如权利要求3所述的新型的冻胶抗硫性能评价装置，其特征在于，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。
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