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。     

硫化氢腐蚀数据库的建立

天然气中含有的硫化氢对管线及设备具有强烈的腐蚀性,了解硫化氢腐蚀情况,采取恰当的防腐措施对天然气的安全生产及成本降低具有至关重要的意义.文中阐述了硫化氢的腐蚀原理及参数,说明了建立"硫化氢腐蚀数据库"的现实意义.     

稠油油田油井硫化氢吸收处理液研究

随着蒸汽驱、蒸汽辅助动泄油(SAGD)等实施,稠油油田伴生气中含硫化氢的油井不断增加,范围不断扩大、浓度不断升高,最高浓度已超过20000 mg/m^3,远远超过了安全浓度。由于稠油油田开采初期未发现硫化氢,因此无论在硫化氢生成机理还是防治技术方面均存在较大不足,为避免发生硫化氢事故,保证稠油油田生产的顺利进行,对硫化氢吸收处理液进行研究。该研究可为硫化氢防治技术的开展提供支持,对推进油田企业持续稳定发展具有重要意义。     

天然气储层中硫化氢分布规律、成因及对生产的影响

天然气中硫化氢含量的高低受储层岩性的控制，碎屑岩储集层天然气不舍或贫舍硫化氢，其含量最高不超过1％；碳酸盐岩储集层天然气中则较普遍含有硫化氢，有的含量非常高。碳酸盐岩一蒸发岩中的石膏是形成天然气储层中硫化氨的基础。本文概述了天然气储层中硫化氢形成的地质条件、分布规律和成因机制，并讨论了由于天然气储层中存在硫化氢气体，储层改造所面临的技术问题，以厦由于硫沉积所带来的腐蚀问题对生产的影响。     

安塞油田硫化氢成因研究

硫化氢是石油伴生气中的有害成分之一。目前有关油气田伴生硫化氢的成因,存在着生物成因(SBR)、热化学成因(TSR)两种不同观点。本文从安塞油田地质环境条件下的烃类与岩心中的金属硫酸盐反应热力学分析,探讨了石油生产过程中硫化氢产生的可能机理,并结合地层水质分析及岩心分析结果,发现在安塞油田地质条件下,井下缺少微生物活动的必要条件,从而排除了BSR成因的可能性,论证了TSR成因应为安塞油田硫化氢产生的主要原因。     

Direct Catalytic Oxidation of Hydrogen Sulfide

Hydrogen sulfide– containing natural gases are considered a fundamental source for obtaining elemental sulfur due to depletion of natural reserves. The basic industrial method of extraction of hydrogen sulfide from natural gases with production of elemental sulfur is the Claus method. The method of partial catalytic oxidation of hydrogen sulfide, which does not require preliminary treatment of the gases and concentration of the hydrogen sulfide, is more promising. This method is being increasingly used in industry.     

柴达木盆地英雄岭地区硫化氢形成机理及分布预测

近年来,柴达木盆地英雄岭地区下干柴沟组上段（E₃²）咸化湖相碳酸盐岩中发现了含硫化氢气藏。为了明确硫化氢的成因机理和有效预测其分布,开展了天然气地化特征分析和模拟实验。结果表明：①英雄岭中部地区硫化氢为硫酸盐热化学还原（TSR）产物,温度越高,生成量越大。烃源岩的发育、广泛分布的膏盐岩地层、较高的地温梯度及大量发育的孔隙型储层为含硫化氢气藏的形成提供了有利条件。②受晚喜山运动整体抬升影响,现今地层在历史成藏时期所经历的最高古地温更高。③E₃²沉积期,湖盆中心岩盐发育,油气封盖条件较好,盐下孔隙型储层的发育有利于硫化氢的富集,综合预测英雄岭中部—干柴沟一带的盐下地层为硫化氢富集区。该研究成果对含硫化氢气藏的勘探部署与生产安全均具有重要意义。     

渣油加氢装置湿硫化氢腐蚀及防护

分析了加氢装置中硫化氢的来源并阐述了高温硫化氢、湿硫化氢的腐蚀机理和形态,重点强调了湿硫化氢腐蚀主要为应力腐蚀开裂以及给工程带来的危害。文章以典型的渣油加氢装置为例,分析了渣油加氢装置中包括原料油、反应流出物和循环氢脱硫等高压系统的腐蚀部位及介质环境。结合湿硫化氢的腐蚀机理、腐蚀类型和工程实际应用情况,论述了渣油加氢装置3个高压系统中湿硫化氢的腐蚀形式,并提出了选材标准、原则和常用的防腐蚀措施。还分别从材料的生产方式、交货状态和纯净度等方面从满足抗硫化物应力腐蚀开裂和抗氢诱发裂纹的角度提出了制造、热处理和表面缺陷等方面的具体要求。并提出防腐蚀的关键是要清楚生产装置中相关系统的介质,尤其是压力、温度、介质组成、介质质量浓度、相变和pH值等细节,才能做到正确选材。     

基于TDLAS技术的硫化氢气体浓度检测应用

摘? 要：硫化氢因其有毒有害的特性,在工业生产过程中对其浓度检测具有重要意义。本文以监测天然气脱硫过程中的硫化氢为应用案例,采用可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）作为分析平台进行浓度分析。TDLAS气体分析系统基于分子选择吸收原理、比尔-朗伯定理和波长调制技术,包括分析模块、气体模块和人机交互模块。在应用案例中,采用1570nm激光器,通过气体模块模拟天然气背景产生0-100ppm硫化氢混合气体,采用化学计量学方法计算硫化氢浓度,结果显示该分析系统满足2%FS的测量需求。因此,具有非接触式、反应迅速、测量精确等优点的TDLAS技术满足现在石化行业的痕量气体测量需求。     

Simulation for estimation of hydrogen sulfide scavenger injection dose rate for treatment of crude oil

The presence of hydrogen sulfide in the hydrocarbon fluids is a well known problem in many oil and gas fields. Hydrogen sulfide is an undesirable contaminant which presents many environmental and safety hazards. It is corrosive, malodorous, and toxic. Accordingly, a need has been long left in the industry to develop a process which can successfully remove hydrogen sulfide from the hydrocarbons or at least reduce its level during the production, storage or processing to a level that satisfies safety and product specification requirements. The common method used to remove or reduce the concentration of hydrogen sulfide in the hydrocarbon production fluids is to inject the hydrogen sulfide scavenger into the hydrocarbon stream. One of the chemicals produced by the Egyptian Petroleum Research Institute (EPRI) is EPRI H₂S scavenger. It is used in some of the Egyptian petroleum producing companies. The injection dose rate of H₂S scavenger is usually determined by experimental lab tests and field trials. In this work, this injection dose rate is mathematically estimated by modeling and simulation of an oil producing field belonging to Petrobel Company in Egypt which uses EPRI H₂S scavenger. Comparison between the calculated and practical values of injection dose rate emphasizes the real ability of the proposed equation.     

Stripping of hydrogen sulfide from visbreaking resid

Technical and production solutions ensuring a commercial boiler fuel with a hydrogen sulfide content of no more than 2 ppm are developed as a result of the basic design of a unit for stripping hydrogen sulfide from visbreaking resid. The potential exists for a further increase in the output of the visbreaking plant to 2 million tons/year, where the actual output achieved is 1.4 million tons/year.     

压裂后井筒产生硫化氢成因分析及治理对策

由于A区块T1、T2等油井中检测到硫化氢气体,增加了生产及作业施工的风险及难度。通过开展压裂后井筒产生硫化氢成因机理分析,明确了A区块硫化氢产生原因,给出了硫化氢产生的临界条件及防护措施,划分了风险识别区。应用研究成果可以优化指导压裂、检泵、射孔等设计编制,升级管理339井次,降低了施工风险,恢复A区块产油8025 t,也为有毒有害气体治理提供借鉴。     

塔河油田重质原油脱硫工艺优化与应用

塔河油田属于奥陶系油气藏,所产原油物性主要表现为粘度高、密度大、富含硫化氢,进入油田生产系统后,对设备装置、原油储罐、管线等关键要害部位腐蚀较大,往往造成系统不稳定,同时在生产环节中,塔河原油容易逸散出高浓度的硫化氢,对环境和人造成极大的影响和危害。如何结合现有实际情况,降低原油硫化氢含量是需要解决的问题。针对问题,提出了在上游原油集输站库加装静态混合器进行脱硫工艺优化的解决措施,使原油硫化氢含量、脱硫剂单位成本费用两项关键控制指标大幅降低,取得了较好的经济效益和社会效益,具有较强的推广价值和应用前景。     

Utilization of sour associated gas

The problem of utilizing sour associated gas and natural gas from small fields is examined. Creation of production of commercial chemical products directly in the field, in particular, reagents against sulfate-reducing bacteria using hydrogen sulfide as feedstock, is proposed as one direction for solving this problem. The results of testing “Advance” biocide, whose production technology is based on the reaction of hydrogen sulfide contained in hydrocarbon gas with another feedstock petrochemical component, are reported. According to the results of a wide series of industrial tests, this biocide is suitable for use in the oil and gas sector.     

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。     

影响输气管线钢管抗H2S性能主要因素的探讨

影响油气管线抗H₂S性能的主要因素包括环境、钢材和制管工艺。对制管厂来说,应从化学成分、力学性能、晶粒度、非金属夹杂物和带状组织等方面提出恰当的抗H2S制管材料要求,合理匹配焊材,采用UOE等低残余应力的制管工艺来控制管线的抗H₂S性能。从目前抗H₂S管线钢管的生产实例和国内钢厂板材生产的焊管检验结果来看,抗H₂S管线钢管的国产化是现实可行的。     

热采井硫化氢脱除剂的筛选及应用研究

目前,稠油热采井硫化氢主要采用联合站末端集中处理的方式,无法保障油井的安全作业及生产和集输系统沿程操作人员的生命安全。以热稳定性、与地层水的配伍性和腐蚀性等性能为主要评价指标,筛选出了专用于热采井的脱硫剂S3,并考察了该脱硫剂在不同温度下的脱硫速率。在GDGB1-02井和GD2-23X532井开展了现场应用,以气相和液相中硫化氢总量为依据,进行了脱硫剂加药量的设计,分别将采出液伴生气中硫化氢质量浓度由处理前的8 000mg/m~3和23 000mg/m~3降至30mg/m~3以下,达到油井安全生产的要求(低于30 mg/m~3),为热采井硫化氢的治理提供了一定的参考。     

降低低碱值聚异丁烯硫膦酸钙清净剂气味的研究

聚异丁烯硫膦酸钙（简称硫膦酸钙）清净剂加热放出硫化氢气体,是其产生气味的原因。考察硫膦酸钙和其他添加剂复配时产生硫化氢的情况,结果发现硫膦酸钙和烷基苯磺酸钙、ZDDP复配时产生的硫化氢较多。考察后处理工艺对硫化氢放出数量的影响,结果发现：加入后处理剂后,硫化氢放出量有不同程度的下降,其中采用后处理剂X的效果最好。考察合成硫膦酸钙时水解反应时间、钙化助促进剂种类等因素的影响,改进合成工艺,得到的硫膦酸钙清净剂性能满足要求,同时产品放出的硫化氢质量分数低于20 μg/g,达到安全使用的要求。     

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磨溪气田的天然气中，Ｈ２Ｓ含量为１．６６％～２．３５％，ＣＯ２含量为０．３６％～０．８９％，少量地层水含有Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－，其矿化度为６９６３０～２２２８２０ｍｇ／Ｌ。该气田自１９９４年３月正式投入开发后，气田地下管串及地面集输系统受到严重腐蚀，导致油管断裂，油嘴、针阀被刺，水套炉、输气支线经常堵塞，集气干线超压，清管频繁，严重危及气田安全生产。研究发现，腐蚀以电化学腐蚀和Ｈ２Ｓ腐蚀为主，兼有ＣＯ２、硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）等腐蚀。针对磨溪气田腐蚀特点而研制的ＣＺ３—１，３复合缓蚀剂，无论在常压条件下，还是在高压条件下，对气／液相均具有十分良好的缓蚀效果，只需很少用量，便可有效抑制Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－及高矿化度引起的电化学腐蚀和Ｈ２Ｓ应力腐蚀。ＣＺ３—１，３复合缓蚀剂可广泛用于油气田开采和集输系统工艺流程中的井下套管、地面设施以及集输管网等的防腐。     

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我国目前已在四川盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地和准噶尔盆地等发现了含硫化氢气藏，含硫化氢天然气和高含硫化氢天然气已成为我国天然气资源的重要组成部分。由于硫化氢极强的毒性和腐蚀性，威胁着钻采生产过程中的每一个环节，极易发生事故。而目前国内外对硫化氢的成因机理、分布规律和控制因素等方面的认识尚不能做到有效预测，安全钻采等工艺技术尚不配套成熟，在硫化氢出现时的防御措施也不到位，因此尽快开展硫化氢研究已是当务之急。研究了硫化氢天然气勘探开发中存在的问题：地质认识不足，形成机理掌握不够，地化特性考虑不充分等。指出了中国含硫化氢天然气资源潜力在陆上已开发气区和海陆碳酸盐岩储层中都十分巨大。