[发明专利]一种除硫剂除硫效果评价装置及评价方法

说明书

本发明涉及一种除硫剂除硫效果评价装置及评价方法。该评价方法包括以下步骤：向一密闭的循环回路中加入一定质量的工作液体和硫化氢试验气，使工作液体和硫化氢试验气在该循环回路内循环流动形成气液混合流体，检测气液混合流体的气体成分中硫化氢气体的浓度，记为除硫前硫化氢浓度M₁；然后向循环回路中加入除硫剂，经循环流动后形成含除硫剂的气液混合流体，检测含除硫剂的气液混合流体的气体成分中硫化氢气体的浓度，记为除硫后硫化氢浓度M₂，由M₁和M₂对除硫剂的除硫效果做出评价。本发明提供的除硫剂除硫效果评价方法，测试结果更加接近真实值，评价结果可靠，测量精度高。

技术领域

本发明属于油井化学中除硫剂的除硫效果评价领域，具体涉及一种除硫剂除硫效果评价装置及评价方法。

背景技术

硫化氢属剧毒气体，当空气中浓度超过1000mg/m³时，可引起急性中毒，造成人员伤亡事故。压井施工过程中，硫化氢气侵首先会对压井液产生严重污染，导致压井液的性能变差；其次会对金属产生氢脆破坏，造成井下管柱的突然断落、井口装置失效、地面管汇和仪表爆裂，引发井喷失控或着火事故。在压井过程中遇到H₂S气侵时，能否及时清除工作液中的H₂S气体至关重要。

目前国内外压井过程中针对硫化氢气侵采取的主要措施是向压井液中加入除硫剂，使硫化氢气体被氧化或与金属离子生成沉淀，即将活性硫转换成非活性硫。因此，准确评价除硫剂的除硫能力对除硫剂的安全高效使用至关重要。

目前，除硫剂除硫效果的室内评价方法主要有两种，一种是采用硫化钠等硫化氢代替物评价除硫效果，另一种是在密闭实验装置中使用H₂S气体评价除硫效果。

硫化氢代替物的方法不直接使用H₂S气体，避免了操作人员暴露在H₂S气体环境下的工作危害，也不需要特定的实验装置，实验过程简单，实验安全性高。如王均等即是利用上述硫化氢代替物的方法来评价一种铁基环保型硫化氢清除剂的除硫效果(王均等，一种新型的铁基环保型硫化氢清除剂，钻井液与完井液，2009年1月，第26卷第1期)，其是向KOH处理后的高pH饱和NaCl溶液中加入固定质量的Na₂S，来模拟入井流体中的硫离子含量，利用碘量法评价铁基除硫剂的除硫效果。这种评价方法没有考虑应用时作业环境以及溶液pH环境的改变对评价结果的影响，因此评价结果不准确。

公布号为CN107831267A的中国专利申请公开了一种液体脱硫剂室内评价装置及其评价方法，该评价装置由动力搅拌装置、反应容器和硫化氢检测设备三部分组成，在实验室通风橱内能够完成整个脱硫剂性能检测过程，安全性高，但该装置未考虑井下工作液体在流动状态下的除硫剂除硫情况，导致评价结果的可靠性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除硫剂除硫效果评价方法，从而解决现有评价方法的评价结果的可靠性差的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种除硫剂除硫效果评价装置，从而解决现有评价装置不能模拟井筒的真实流动状况，导致评价结果的可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明的除硫剂除硫效果评价方法的技术方案是：

一种除硫剂除硫效果评价方法，包括以下步骤：向一密闭的循环回路中加入一定质量的工作液体和硫化氢试验气，使工作液体和硫化氢试验气在该循环回路内循环流动形成气液混合流体，检测气液混合流体的气体成分中硫化氢气体的浓度，记为除硫前硫化氢浓度M₁；然后向循环回路中加入除硫剂，经循环流动后形成含除硫剂的气液混合流体，检测含除硫剂的气液混合流体的气体成分中硫化氢气体的浓度，记为除硫后硫化氢浓度M₂，由M₁和M₂对除硫剂的除硫效果做出评价。