钻井液硫化氢清除装置在双探3井的试验与认识

为拓展欠平衡与控压钻井在含硫地层的应用范围,研制了钻井液密闭循环系统(密闭系统)中的核心装备—硫化氢清除装置。该装置采用真空、扰流以及温控注入适量除硫剂等技术方法对经过初级液气分离后的钻井液中仍然残留的硫化氢进行有效处理,处理后的钻井液能够直接排入固控系统、泥浆罐,最后通过泥浆泵进入井筒进行密闭循环。为验证装置的可靠性,在双探3井进行了返排液除硫试验。试验期间,装置运行稳定,流量、压力、pH值以及硫化氢浓度等数据监测实时可靠。监测液体排出口处硫化氢挥发浓度由试验前的平均值105.82 mg/m3(最高值达到126.6mg/m3)降低到小于7.5mg/m3。试验结果表明,钻井液硫化氢清除装置能够有效处理液体中的微小气泡以及溶解态硫化氢等有害物质,满足安全环保钻井的需要,为钻井液密闭循环系统的推广应用提供了技术支撑。

钻井过程中硫化氢侵入危害及除硫措施研究

含硫气藏钻井过程中极易发生硫化氢泄漏生产安全事故,对现场施工人员、周边环境以及钻井设备和钻井液等造成严重的危害。为了有效提高含硫气藏的钻井施工效率,以川东北某含硫气藏为研究对象,在分析了钻井过程中硫化氢的来源和侵入危害的基础上,有针对性地开展了安全防护措施研究,并将研究的高效除硫剂和硫化氢清除实验装置应用于钻井施工现场。室内实验结果表明:4#除硫剂能够有效去除钻井液体系中的硫化氢,当其质量浓度为2.5%时,对质量浓度为1000~4000 mg/L的硫化氢去除率均可以达到95%以上;研制的硫化氢清除实验装置可以有效清除钻井液体系中残留的部分溶解态硫化氢。现场应用结果表明,S-1井井口返出钻井液经过硫化氢清除实验装置处理后,硫化氢的浓度可以降低至5 mg/m^(3)以下,取得了良好的现场应用效果。