东风港油田硫化氢产生原因分析及防治措施

油田勘探开发过程中产生的硫化氢是安全生产的极大隐患。在油水井修井、酸化等作业过程中产生的硫化氢对工作人员的身体健康造成了威胁,在生产过程中伴生的硫化氢导致油井无法正常生产,硫化氢对井下工具、储运管道等腐蚀破坏,甚至造成油井停井、关井。东风港油田硫化氢伴生气浓度高达240 mg/m~3~9 800 mg/m~3,造成大面积油井停产,总停产井数达到48口。本文分析东风港油田硫化氢产生的原因为注水过程中滋生的硫酸盐还原菌造成,通过对油水井的同时治理,使得硫化氢超标油井伴生硫化氢降低至安全临界浓度30 mg/m~3以下,措施有效率已达一年以上,取得了良好的应用效果。     

含硫化氢井套管加药治理技术

胜利油田河口采油厂大量油井产出硫化氢,存在安全隐患,并对生产设施造成腐蚀。在对脱硫工艺进行调研的基础上,选择一种三嗪类有机化合物作为脱硫剂。通过室内模拟研究,确定了加药浓度为产出液硫化氢含量的15%,优化了加药量。通过13井次现场试验,油井平均硫化氢含量由3 000 mg/L下降至20 mg/L,有效率为100%。     

渤海油田注水用液体脱硫剂的筛选和现场应用

针对渤海某油田注水系统硫化氢浓度过高的现状,通过测定脱硫剂对注入水的脱硫效率和阻垢剂对注入水中钙离子浓度的影响,优选出改性三嗪类液体脱硫剂和聚磷酸盐防垢剂,并在注水水源井所在C平台进行了现场中试。结果表明,改性三嗪类液体脱硫剂对注入水的脱硫效率为98.1%,脱硫效果最好,但会使水中钙离子浓度降低,出现结垢。与聚磷酸盐防垢剂一起使用可明显减少钙离子的沉积。在平台现场药剂中试时,脱硫剂和防垢剂加量分别为500 mg/L和20 mg/L,水源井系统的硫化氢浓度由800 mg/m~3降至约20 mg/m~3,产液中的硫化氢量从150 mg/m~3降至约4 mg/m~3,满足平台脱硫的需求,同时避免了沉积垢。图2表2参12     

非热采高含硫化氢井生物脱硫处理工艺及效果

孤岛含硫化氢井井数多,分布广,治理难度大,高含硫化氢井主要集中在蒸汽驱区块,主要采用单井井口套管投加脱硫剂治理,效果较好。随着外围油田开发,垦西油田部分区块的非热采井生产出现高含硫化氢气体,分布较广,药剂用量大,综合治理成本高。同时外围油田采出液矿化度高,常规脱硫剂配伍性差,促进结垢影响生产。非热采井无稳定的高温高压环境,其硫化氢产生原因尚不明确,无较好的针对性治理措施。该文针对孤岛外围油田区块,明确非热采井硫化氢产生机理,开展非热采井生物脱硫技术研究,现场应用取得明显效果,有效解决生产现场的安全和环境问题,具有良好的推广前景。     

热采井恶臭气味处理研究及应用

针对目前胜利油田部分稠油热采井井场出现难闻的恶臭气味,影响周围人员健康和稠油资源开发的问题,分析确定了恶臭气味主要成分为甲硫醇和乙硫醇。结合油井生产特点,研制了两种分别适于地面管线加药处理和井筒加药处理的恶臭气味处理剂,并考察了处理剂的硫容和脱硫反应速率。针对某恶臭气味热采井,对比开展了地面管线加药和井筒加药处理试验,井筒加药处理显示了较好的经济性。对胜利油田某区块7口井开展现场处理,将恶臭气体质量浓度由150～3300 mg/m~3降至20 mg/m~3以下,达到了油井安全生产要求。     

高含硫化氢井作业前套管气脱硫处理工艺及效果

孤岛部分稠油区块原油含硫量高在2%以上,稠油热采过程中原油中的含硫有机成分分解。生成硫化氢气体在套管内富集,对安全生产和作业造成危害。通过开发高效脱硫剂体系,将硫化氢转化为硫磺,同时研制一套可移动式撬装脱硫处理装里,实现对套管气中硫化氢的高效吸收,使处理后套管气中硫化氢含量低于最高容许浓度,并便于对不同区块的含硫油井进行处理,以解决因硫化氢影响稠油热采井作业安全的问题。     

高含硫化氢井套管加药处理工艺及效果

孤岛稠油产量占孤岛油田总产量的34.9%,是该油田原油上产的主阵地。随着孤岛稠油热采规模不断扩大,注蒸汽驱井组不断增加,注汽量加大,含硫化氢油井逐渐增多,治理难度大。近四年来采油厂针对孤岛稠油区块开展稠油热采硫化氢产生机理及防治对策研究,在高含硫化氢油井实施套管滴加脱硫剂工艺试验,取得较好效果。     

克拉玛依重油六东区硫化氢井下治理北大核心CSCD

针对新疆油田重油六东区稠油油藏由于硫化氢含量高引起的生产及安全问题,合成出一种新型三嗪类脱硫剂。考察了影响脱硫效率的因素及脱硫剂与现场使用化学药剂的配伍性,优选出适合六东区稠油硫化氢井下治理的脱硫剂注入工艺;选用蒸汽吞吐井和蒸汽驱井进行现场试验,对硫化氢含量进行了实时监测。实验结果表明,合成脱硫剂在反应时间15 min、油水体积比1∶2、p H=10、反应温度150℃的条件下,脱硫效率可达96.7%,且与现场使用的化学药剂配伍性良好。在现场应用试验中,硫化氢含量大幅降低,且在蒸汽吞吐井中效果更佳,采用先注脱硫剂再注蒸汽的工艺,能将硫化氢含量降到20×10^(-6) mg/L以下,并稳定运行三个月,最终达到将硫化氢对地面生产及工作环境造成的危害在地下解决的目的。     

党建引领科研创新

胜利油田石油工程技术研究院微生物中心党支部,将政治优势转化为技术进步优势。经过两年多的潜心研究,胜利油田石油工程技术研究院微生物中心开发出了一种热采井化学新型脱硫剂。2020年在孤岛采油厂管理6区29口井实验2个月,硫化氢井口浓度由平均2200毫克/立方米降低到小于30毫克/立方米。对比以前的脱硫剂,成本降低了18%。     

弱碱体系三元复合驱采出液破乳剂的研制方法

以O/W型高驱油剂含量模拟三元复合驱采出液为介质,评价了多种不同类型聚醚型破乳剂对弱碱体系三元复合驱采出液的破乳效果,选择破乳效果较好的破乳剂单剂,采用均匀配方设计方法设计了10个复配破乳剂配方,从中优选出一个对高驱油剂含量弱碱体系三元复合驱采出液破乳效果良好的复配型破乳剂GFD410-8.在碱(Na2CO3)加量为2 000 mg/kg、表面活性剂加量为600 mg/kg、聚合物加量为600 mg/kg的O/W型三元复合驱采出液(水含量为70 %)中投加40 mg/kg破乳剂GFD410-8,45℃下静置沉降30 min后的油相水含量和水相含油量分别降低到30.0%和1 366 mg/L,达到了三元复合驱采出液经过30 min静置沉降后水相含油量不大于3 000 mg/L,油相水含量不大于30%的技术指标.     

稠油热采井场恶臭异味成因分析及治理研究

目的 解决稠油热采井场因存在难闻恶臭异味,从而影响油井正常生产的问题。 方法开展了油井伴生恶臭气体含硫化合物分析、以油藏微生物种类为主的生物成因分析和以稠油水热裂解实验为主的热成因分析;针对恶臭气体,开展了喷雾处理工艺研究,比较了亚氯酸钠、过硫酸钠和高锰酸钾对恶臭气体的处理效果;考查了喷雾强度、喷雾压力对恶臭气体处理效果的影响。 结果具有一定含量且嗅觉阈值低的甲硫醇、乙硫醇等低分子含硫化合物为稠油井场的恶臭异味主要物质,油藏微生物以海杆菌、假单胞菌和沙雷氏菌为主,不具备产生甲硫醇、乙硫醇等恶臭异味气体的代谢途径,稠油水热裂解产生大量甲硫醇、乙硫醇等恶臭异味气体。质量浓度相同的亚氯酸钠比过硫酸钠和高锰酸钾对恶臭异味气体脱除率高,确定为喷雾处理剂;优化喷雾强度为3.0 m³/(m²·h),喷雾压力为0.4 MPa,对质量浓度为2 000 mg/m³的恶臭气体脱除率可达100%。 结论稠油热采井场的恶臭异味主要为甲硫醇、乙硫醇等低分子含硫有机物,来源于稠油热采开发过程中的水热裂解反应,以亚氯酸钠为处理剂的喷雾处理工艺可以消除甲硫醇、乙硫醇等恶臭异味,为稠油资源的热采开发提供保障。      

离子色谱法测定天然气中H2S含量

建立了一种用离子色谱测定天然气中H_2S含量的新方法。该方法将天然气中H_2S通过碱液吸收,过氧化氢氧化为硫酸根离子,用离子色谱仪对溶液中的硫酸根离子浓度进行测定,进而计算出天然气中H_2S含量。在H_2S质量浓度为0.60~30mg/m~3之间的峰面积与质量浓度呈线性关系,相关系数为0.999 8。方法检出限为0.11mg/m~3。对H_2S质量浓度为1.52mg/m~3的天然气标准气体进行10次测定,相对标准偏差为3.14%。对3个H_2S质量浓度分别为1.52mg/m~3、3.04mg/m~3和9.13mg/m~3的天然气标准气体进行测定,相对误差均小于5%。     

天然气中有机硫固定床转化催化剂的研究

针对川东北高含硫气田开发中的高浓度有机硫问题,利用多元金属络合固定床转化催化剂制备技术,研究开发了天然气中气相固定床羰基硫（COS）水解催化剂,实验考察了催化剂在不同温度、空速、气体组成下的水解转化率影响,根据研究结果推荐了天然气中COS水解催化剂的使用条件。以川东北高含硫气田胺液吸收塔出口湿净化气为基础,当COS质量浓度为200～300mg/m~3时,考察了催化剂连续运行200h的COS水解性能稳定性。结果表明,COS水解率大于97%,反应器出口COS质量浓度小于10mg/m~3。天然气中气相固定床催化水解技术和配套水解催化剂可用于解决川东北高含硫气田以COS为主的有机硫脱除处理,使商品天然气达到GB 17820-2018《天然气》中总硫质量浓度小于20mg/m~3的要求。     

垦西油田含硫异味气体处理剂研制及现场试验

垦西油田部分高含硫稠油热采井场周围存在难闻的恶臭气味,严重影响环境安全,影响油井正常生产和后续产能建设。通过对垦西含硫异味气体产生及转化机理分析,明确了含硫稠油热采井井场异味是由水热裂解反应生成的硫化氢、硫醇硫醚等各类硫化物导致的。硫醇硫醚的臭味阈值较低,在较低浓度下即有较大异味。针对硫化氢、硫醇硫醚等恶臭气体,研制井筒异味气体处理剂并配套相应的加药处理工艺,在满足现场条件下,实现快速高效除臭,解决影响油井生产的环境问题,现场应用取得明显效果。     

加氢裂化液化气脱硫塔操作参数分析及调优

液化气脱硫塔是加氢裂化装置中的关键操作单元,脱硫后液化气中H_2S含量超标是加氢裂化装置的常见问题。针对某炼化企业加氢裂化装置所产脱硫后液化气中H_2S含量严重超标的问题,利用Aspen Plus软件对液化气脱硫塔进行模拟分析。结果表明,进料量、温度、压力等因素均不是该装置脱硫后液化气中H_2S含量超标的主要原因,其主要原因是液化气在塔内分布不均。通过更换液化气进料分配器和填料,使脱硫后液化气中H_2S质量浓度降至7～30 mg/m~3。     

Reconstruction of an Absorber for Removal of Hydrogen Sulfide and Carbon Dioxide from Natural Gas

The absorber for removing hydrogen sulfide and carbon monoxide from natural gas with aqueous solutions of amine was rebuilt by specialists from Kedr–89 Scientific and Industrial Company together with workers from Astrakhan GPP. The essence of the reconstruction was to replace the bubble sieve trays with centrifugal trays and VAKUPAK structured packing. Industrial tests showed that the absorber with the new contact devices ensures output with respect to the gas in normal conditions of: desulfurized: 130,000 m³/h; separated, 196–200,000 m³/h;. These indexes are 8–10% higher than the projected indexes. The hydrogen sulfide content in the treated gas is no greater than 0.0073 g/m³ (admissible: 0.012 g/m³). The maximum carbon dioxide content in the treated gas is 2.68 ppm (standard: 150 ppm).     

国产MCS络合铁脱硫工艺在川西海相含硫气田的应用研究

川西海相气藏目前处于勘探开发评价阶段,所开采的天然气中H2S摩尔分数为0.7%~5%,需进行单井脱硫试采并开展气藏评价。针对该气藏第一口试采井CK1井MCS国产络合铁脱硫工艺进行了跟踪分析,对现场的环保及硫堵问题进行了脱硫工艺的调整和优化,提出工艺推广建议,计算了装置的运行能耗及运行成本。目前,该井MCS络合铁脱硫装置年操作时间超过8 000h,日生产硫膏4t,累计生产天然气8 500×104 m3,与工艺优化前相比,天然气年产量提高约625×104 m3,保证了该井的顺利试采和川西海相气藏的有效评价,可为同类含硫气井试采提供参考。     

绥中36-1油田A油藏生物竞争排斥技术治理下H2S主控因素及机理研究

目的绥中36-1油田A油藏采用生物竞争排斥技术治理因注入海水引入硫酸盐还原菌(SRB)而产生的H₂S,以油藏为研究对象,进行了H₂S生长主控因素和机理研究。 方法选取油藏典型油井考查其停药期间不同油井的H₂S含量、硫化物含量、微生物含量,观察SRB生长曲线规律,对H₂S生长主控因素和机理进行研究。 结果生物竞争排斥法能够抑制SRB生长,单井H₂S质量浓度降至30 mg/m³以下。停药期间,油藏H₂S生长趋势符合Compertz模型,单井A1、A4、A17、A20、A22模型拟合度在0.8以上,方差的统计量较高,显著性为0.001~0.002。 结论H₂S不受油藏生产动态的控制,海水提供了丰富的SO2-₄营养源,绥中36-1油田A油藏H₂S生长的主控因素为油藏中的SO2-₄含量。该油藏已经形成了非常稳定的生态菌群,稳定的生态系统能自动消除外部引入的硫酸盐,从而系统地控制H₂S的生长。      

含硫气井硫化氢扩散危险水平分级方法

针对含硫气井井喷失控后硫化氢扩散问题,提出将井口硫化氢释放速率作为含硫气井硫化氢扩散危险水平分级指标.运用重气扩散模式,研究了硫化氢扩散距离与释放速率、硫化氢危险浓度与释放速率之闻的关系,建立了含硫气井硫化氢扩散危险水平划分方法.硫化氢释放速率小于0.9m³/s的含硫气井为四级低危险水平;释放速率为0.9～3.m³/s时为三级中等危险水平;释放速率为3.0～6.0m³/s时为二级较高危险水平;释放速率大于6.0m³/s时则为一级高危险水平.对我国91口含硫气井的危险水平进行了划分,验证了该方法的可行性和有效性.