[发明专利]一种钻井液pH值在线测量所用的玻璃电极的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及pH在线测量的玻璃电极的清洗方法，尤其是用于钻井液的pH在线测量的玻璃电极的清洗方法。

背景技术

在油气钻井中，钻井液是必需的，它可以携带钻屑，清洗井眼，润滑钻头。常用的钻井液为水基钻井液，水基钻井液中含有粘土、钻屑、重晶石等无机颗粒，也可能含有原油的油性成分。水基钻井液的pH值是影响钻井液性能的关键参数，通常为中性至碱性。

pH计是生产中重要的分析仪表，近年来已经开始在石油钻井行业用于钻井液的在线测量。pH电极是一种十分精密的检测元件，在使用过程中，常常被污染甚至结垢，从而导致pH值测量误差加大，灵敏度降低，稳定性变差。人工清洗pH电极，不利于现场的自动化，因此宜采用自动清洗。自动清洗的方法有超声波清洗、化学溶液喷射清洗、水喷射清洗、机械刷洗等。超声波清洗需要专门的超声波发生装置，成本高，安装不方便。化学溶液清洗目前使用盐酸、硝酸等溶液，酸溶液具有腐蚀性，而且容易污染钻井液。水喷射清洗水喷射清洗在电极下方安装喷嘴，带有一定压力的水间断地经喷嘴喷至电极的敏感部位，冲洗粘附在电极上的污染物。该清洗方法需要洁净的水，而在野外钻井时，不易得到洁净的水源。采用现场的水源，水中还有粘土、砂子等固相，长期使用能够磨损玻璃电极，减少玻璃电极的寿命。

申请号为00268773的适用新型专利“双玻璃电极pH值自动检测装置”，其采用的清洗液为酸液，未明确说明是对钻井液的测量。钻井液中含有粘土、钻屑、重晶石等无机颗粒，一般还含有原油，较其他水质更容易对玻璃电极的造成污染和堵塞，常规的电极清洗技术很难达到在线测量的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种钻井液pH在线测量的pH玻璃电极的清洗方法。本发明方法克服了现有水喷射清洗和化学溶液喷射清洗的不足。

经过实验发现，向钻井的现场用水中加入一定浓度的聚丙烯酰胺和表面活性剂，配成电极清洗液，然后喷射清洗，可以有效地对电极的敏感部位进行清洗，维持玻璃电极的清洁，测量结果保持准确稳定。这样，就不需要向水中加入盐酸或硝酸，同时由于聚丙烯酰胺的水溶液有很好的润滑性和对固相颗粒的包被，大大减少了水中的固相颗粒对玻璃电极的敏感部位的磨损，增加了电极的寿命。表面活性剂优选非离子型表面活性剂，如斯盘80，OP10，Tween 80。表面活性剂有助于对油污的清洗，也可以增加清洗液的润滑性。聚丙烯酰胺的加入量在0.01至0.1％，表面活性剂的加入量在1％至5％之间。

具体实施方式

向水中加入一定量的聚丙烯酰胺和表面活性剂，配成溶液，作为电极的清洗液。清洗液通过电极附近的一个清洗喷头，喷头定期喷清洗液。电极的位置保持固定，溶液的喷射由程序控制器控制，具有定时功能。另外，还有一种溶液清洗方法是通过仪表控制，将pH计探头定期拉入清洗室，此时再通入清洗液清洗电极，然后将探头伸入测量管道。聚丙烯酰胺可是均聚物，也可以是部分水解聚丙烯酰胺，表面活性剂应采用非离子型表面活性剂，如Span类，Tween类，OP类。

聚丙烯酰胺和表面活性剂的溶液作为清洗液相比水来说，有出色的清洗效果。丙烯酰胺是溶于水的高分子，高分子的酰胺基团容易吸附到固体颗粒的表面。吸附到水中固相颗粒如砂子和粘土颗粒的表面，会减少固体颗粒对玻璃电极敏感部位的冲击，减少对玻璃电极的磨损。聚丙烯酰胺的稀溶液有一定的粘性，具有拖曳作用，在清洗液喷射到电极敏感部位时，有助于将表面的黏附物甚至是垢拖曳下去，有利于清洗。表面活性剂有助于油性污垢的清洗，也增加清洗液的润滑性，减少清洗液对电极的磨损。

下面通过具体实施例进一步说明本发明方案和效果，但并不能认为本发明仅限制在这些实例中。

实例1

玻璃电极为梅特勒公司的4560型，采用喷射清洗方法清洗，每10分钟喷射一次。清洗液采用河沟里的水，加入0.07％的聚丙烯酰胺均聚物，加入2％的Span80，作为清洗液。连续测量水基聚合物钻井液10天后，pH读数依然准确可靠。

实例2

玻璃电极为梅特勒公司的4560型，采用喷射清洗方法清洗，每60分钟喷射一次。清洗液采用钻井现场大循环池的水，加入0.1％的聚丙烯酰胺均聚物，5％的Tween80，配成电极的清洗液。连续测量水基聚合物钻井液10天后，pH读数依然准确可靠。

实例3