Q-SY-TZ-0137-2005钻井液用缓蚀剂技术要求及试验方.doc

Q/SY TZ ××××—××××
中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司 发布
2005-10-01实施
2005-07-15发布
钻井液用缓蚀剂技术要求及试验方法

Q/SY TZ 0137—2005
Q/SY
中国石油天然气股份有限公司企业标准

I
Q/SY TZ 0137—2005
目 次
前言 II
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 技术要求 1
4 试验方法 1
附录A （资料性附录） 钻井液用缓蚀剂试验报告单格式 4

I
前 言
本标准根据塔里木油田勘探开发生产的需要，经广泛征求相关单位的意见后编写，目的是为了更好地控制塔里木油田所使用的钻井液用缓蚀剂的质量，规范钻井液用缓蚀剂的测定方法。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由塔里木油田分公司标准化技术委员会提出。
本标准归口单位：塔里木油田分公司质量安全环保处。
本标准起草单位：生产运行处、勘探开发研究院、勘探事业部、开发事业部、西气东输项目经理部。
本标准主要起草人：金玉、尹达、张斌、李再均、杜军强、宋德莲

钻井液用缓蚀剂技术要求及试验方法
1　 范围
本标准规定了钻井液用缓蚀剂的技术要求和试验方法。
本标准适用于钻井液用缓蚀剂及同类产品的质量检验。
2　 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB /T 5005 钻井液材料规范
SY /T 5660 钻井液用乙烯基单体多元共聚物
Q/CNPC 88 钻井液用液体润滑剂技术要求
Q/CNPC 89 双聚胺盐（HMP21）
3　 技术要求
钻井液用缓蚀剂为液体，性能应符合表1中所规定的要求
表1 性能指标
项 目
指 标
密度，g/cm3
0.90～1.15
pH值
7～8
H2S缓蚀剂
缓蚀率，%
≥80.0
CO2缓蚀剂
缓蚀率，%
≥80.0
NaCl缓蚀剂
缓蚀率，%
≥80.0
4　 试验方法
4.1　 仪器和器皿
a） 分析天平：分度值0.1mg；
b） 滚子加热炉：控温精度±1℃；
c） 高温罐：500mL内衬聚四氟乙烯；
d） 高速搅拌器：在负载情况下的转速为11000 r/min±300r/min,搅拌轴上装有单个波形叶片,叶片直径为2.5cm；
e） 波美密度计：分度值0.005g/cm3；
f） pH试纸：广范试纸，pH值1～14。
4.2　 试剂和材料
a） 无水乙醇；
b） 丙酮；
c） 盐酸溶液：15%；
d） 钻井膨润土：符合GB /T 5005的要求；
e） 钻井液用乙烯基单体多元共聚物（PAC141）：符合SY /T 5660要求；
f） 双聚胺盐（HMP21）：符合Q/CNPC 89要求；
g） RH-8501：符合Q/CNPC 88 要求；
h） 氯化钠：工业级；
i） 有聚四氟乙烯涂层的金属棒：长110mm，直径4mm；
j） 7701缓蚀剂：工业级；
k） 试片：45#钢，几何尺寸为Ф20X3mm，中间小孔直径为Ф4mm；
l） 二氧化碳气：99.9%；
m） 硫化氢气：99.9%。
4.3　 试验程序
4.3.1　 密度的测试
将约500mL试液倒入500mL量筒中，用波美密度计测量溶液的密度。平行样间测量差值允许在0.01 g/cm3范围内，结果取其算术平均值。
4.3.2　 pH值
用pH试纸直接测试缓蚀剂的pH值。
4.3.3　 缓蚀率的测定
4.3.3.1 试片预处理
试片用细度为73μm的砂纸打磨表面。用石油醚清洗干净。再用游标卡尺测量并计算出试片的外表面积。然后依次用无水乙醇清洗二次，丙酮清洗一次。用滤纸吸干，置于干燥器中，30min后称重。串成试片串（如图1），待用。

1—有聚四氟乙烯涂层的金属棒 2—聚四氟乙烯撑轮 3—聚四氟乙烯套 4—试片
图1 试片串示意图
4.3.3.2 钻井液的配制
a) 硫化氢缓蚀试验用钻井液配置：蒸馏水+3.5%膨润土+0.18%碳酸钠+0.25% PAC141+0.3%氯化钠。pH值为9；
b) 二氧化碳缓蚀试验用钻井液配置：蒸馏水+4.0%膨润土+0.2% PAC141+0.4%HMP21+1.0%氯化钠+3%RH-8501。pH值为8.5；
c) 氯化钠缓蚀试验用钻井液配置：蒸馏水+5.0%膨润土+0.2% PAC141+0.4%HMP21+3.0%氯化钠+3%RH-8501。pH值为7～9。
4.3.3.3 试验步骤
a) 硫化氢缓蚀试验：取已配好的钻井液四份，每份400mL，加入到高搅杯中，在高速搅拌器上搅拌5min，加入到四个高温罐中。在其中两个高温罐内加入0.7%的缓蚀剂，然后在四个高温罐中分别加入一个试片串。充入硫化氢气，充气压为0.4MPa；检验高温罐的气密性，如不漏气，放入已恒温到100℃的滚子加热炉中滚动6h；
b) 二氧化碳缓蚀试验：取已配好的钻井液四份，每份400mL，加入到高搅杯中，在高速搅拌器上搅拌5min，加入到四个高温罐中。在其中两个高温罐内加入0.7%的缓蚀剂，然后在四个高温罐中分别加入一个试片串。充入二氧化碳气，充气压为1.0MPa；检验高温罐的气密性，如不漏气，放入已恒温到100℃的滚子加热炉中滚动16h；
c) 氯化钠缓蚀试验：取已配好的钻井液四份，每份400mL，加入到高搅杯中，在高速搅拌器上搅拌5min，加入到四个高温罐中。在其中两个高温罐内加入0.7%的缓蚀剂，然后在四个高温罐中分别加入一个试片串，放入已恒温到100℃的滚子加热炉中滚动48h。
4.3.3.4 试片后处理
试片取出后，用自来水冲洗掉试片表面的钻井液残留物。目测试片表面状态，并作记录。然后用加入3%7701缓蚀剂的14%的盐酸水溶液去除腐蚀产物。立即用自来水冲洗，用纱布擦干。最后依次用无水乙醇清洗两次，丙酮清洗一次，滤纸吸干。放入干燥器中，30min后称量。
4.3.3.5 腐蚀速度的计算
腐蚀速度按式（1）进行计算：

式中：
V—金属腐蚀速度，单位为克每平方米小时（g/m2·h）；
W0—试验前试片的质量，单位为克（g）；
W—试验后试片的质量，单位为克（g）；
S—试片的表面积，单位为平方米（m2）；
T—试验周期，单位为小时（h）。
4.3.3.6 缓蚀率的计算
………………………………………（2）
缓蚀率按式（2）进行计算：

式中：
η—缓蚀率，单位为百分数（%）；
V 0—空白试验腐蚀速度，单位为克每平方米小时（g/m2·h）；
V—加入缓蚀剂后的腐蚀速度，单位为克每平方米小时（g/m2·h）。

3
附　录　A
（资料性附录）
钻井液用缓蚀剂试验报告单格式
钻井液用缓蚀剂试验报告单
委托单位： 报告编号：
试样编号： 收到样品日期： 年 月 日
生产厂名称： 试验日期： 年 月 日
取样日期： 年 月 日 取 样 人：
项 目
指 标
检 验 结 果
密度，g/cm3
0.90～1.15

pH值
7 ～8

H2S缓蚀剂
缓蚀率，%
≥80.0

CO2缓蚀剂
缓蚀率，%
≥80.0

NaCl缓蚀剂
缓蚀率，%
≥80.0

评定意见：
审核： 检验员： 年 月 日

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