发光细菌法测生物毒性
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1、主要任务1. 对常用钻井液材料进展生物毒性分析,遴选出符合环保要求的材料。2. 通过进展生物毒性分析,对不符合环保要求的钻井液材料,假设是必备材料而且目前又找不到一样功能的替代品,则研制型的符合环保要求的替代品材料。3. 在遴选出的钻井液材料中,择优选用价格性能比较好的材料,通过室内钻井液性能综合试验争论,研制出一种钻井液性能优良,能保证钻探施工顺当进展,符合环境保护要求的型钻井液体系。4. 现场试验两口井,通过实践检验其钻井液综合性能,整理试验数据,编写争论报告。一、完成了符合环保要求的钻井液材料的遴选1. 生物毒性测定方法的选择(1) 糠虾生物试验法(2) 微毒性分析法(3) 发光细菌法通
2、过对发光细菌法与糠虾法试验结果比照,我们觉察发光细菌法的 EC50 值与糠虾生物试验法的 LC50 值之间具有肯定的相关性:EC50 值总是小于 LC50 值, 试验结果见表 1。这说明一样数值的 EC50 值和 LC50 值相比,EC50 值比 LC50 值对环境的毒性污染更小,更安全牢靠。表 1四种钻井液体系的 EC50值与 LC50值比较钻井液体系稀释ECLC备注5050泥浆 11:9100000270000KCL/polymer泥浆 2泥浆 31:91:910000202300163001000000含 Cr3泥浆泥浆 41:95000001000000因此本工程承受发光细菌法,测定钻
3、井液单剂及体系的生物毒性,用 EC50(相对发光率 50%时)来表征被测物的生物毒性,EC50 值越大,说明被测物的生物毒性越小;EC50 值越小,说明被测物的生物毒性越大。我们参照糠虾法的排放标准,以 EC5030000ppm 作为钻井液单剂及体系允许排放的标准。并参照糠虾生物毒性试验法的生物毒性分级标准,将生物毒性等级划分为六个等级(表2),以此作为本工程的环境可承受性评价方法和标准。表 2生物毒性等级分类排放限制毒性分级剧毒高毒中毒微毒实际无毒标准LC ppm501110010010001000100001000030000EC ppm50111001001000100010000100
4、0030000名称使用浓度%EC ppm50毒性等级2. 常用钻井液材料的生物毒性评价按发光细菌法对常用钻井液材料进展毒性评价,结果见表 3表 3常用钻井液材料生物毒性结果DFD1.5100000无毒JSF1.5100000无毒DrisPac0.41000000无毒HEC1.0300000无毒XCD0.61000000无毒KPAM0.2300000无毒PHP0.2300000无毒二、完成环保型高效润滑剂的研制和应用在地质调查金刚石取心钻探中,因转速较高,要求钻井液具有良好的润滑性; 在石油自然气钻探中,定向井、水平井和深井所占的比例日益增加,钻井液的润滑性成为关键指标之一,因此,钻井液用润滑剂
5、成为一种重要的常用的钻井液材料,其市场需求量日益增加,在钻井液化学处理剂中呈大幅度增长趋势,而目前的润滑剂仍在使用有毒性的矿物油材料如柴油等作根底原料,必定会被日益严格的环境保护要求所限制。本工程由于经费有限,把研制型处理剂的重点放在环保型钻井液用润滑剂的研制。完成了室内研制、中试及现场应用。环保型润滑剂Glub以自然植物油为原料,经中高温130-180化学改性,提高其抗温抗盐力量后,再在中低温70-90条件下,进展乳化, 使其适度水,能均匀地分散于水中,与水融后成一体。合成技术路线见图 1。(1) 环保型钻井液用润滑剂Glub合成技术路线(2) 环保型钻井液用润滑剂Glub室内性能评价环保型
6、润滑剂Glub性能检测:按自然气行业标准 SY/T5662-94钻井液用极压润滑剂试验方法对Glub 的润滑性能进展检测。选用二种钻井液作为基浆,测试在基浆中参加 Glub 后摩擦系数降低率和相对扭矩降低率。这二种钻井液为人工钠土基浆、聚合物泥浆。人工钠土基浆中参加 Glub 后润滑性能改善状况人工钠土基浆配制:水+6%Nv-1 人工钠土 测试结果见表 4。表 4人工钠土基浆参加 Glub 润滑效果泥浆类型钠土加量润滑剂加量摩擦系数降低率(%)扭矩降低率人工钠土基浆0.2%90.2380.126%0.3%94.9183.33聚合物泥浆中参加 Glub 后润滑性能改善状况聚合物碌配制:水+6%N
7、v-1 人工钠土+0.1PAA聚丙烯酸钠盐测试结果见表5。表 5 聚合物泥浆参加 Glub 润滑效果泥浆类型润滑剂加量摩擦系数降低率(%)扭矩降低率(%)0.5%66.8253.33聚合物泥浆1%1.5%77.2583.8963.2370.002%90.8976.67测试结果说明:Glub 具有很好的润滑性能,能显著降低泥浆的摩擦系数和扭矩,满足钻探要求。(3) 环保型钻井液用润滑剂Glub的作用机理Glub 均匀地分散于钻井液中,钻进时,在孔壁或钻杆四周形成一层薄的油膜,油膜具有很高的极压强度,极大地降低钻杆与孔壁间的摩擦系数,从而降低钻杆的扭矩,削减动力消耗,同时有效防止钻杆粘附在孔壁上造
8、成粘附卡钻,确保钻探施工的安全顺当进展。(4) 环保型钻井液用润滑剂的现场应用 环保型润滑剂Glub中试成功后,已分别在大陆科钻、联合国西藏地热定向钻探工程、江苏油气钻探和海洋油气钻探中使用,效果显著,受到用户的好评。 在大陆科钻中,使用 Glub 后,钻井液的润滑性能大幅度改善,显著改善钻具的使用工况,提高钻具的工作效率,统计结果说明:使用 Glub 润滑剂后,平均回次长度由 3.89 m 增至 7.28 m,平均机械钻速由 0.91m/h 增至 1.33m/h,岩心实行率由 85.6%增至 97.41%,日进尺由 6.4m/day 增至m/day,而且不影响测井,不污染岩心,可见优良的润滑剂明显提高钻进效率,降低钻探本钱。
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