高含硫气田元素硫沉积研究进展

在高含硫气田开发过程中,随着温度和压力的不断降低,元素硫沉积现象频发。硫沉积严重则会造成井筒堵塞、关井停产,也会影响集输系统安全高效运行。目前关于高含硫气田元素硫沉积的研究大多是针对井筒,对集输系统的研究则起步较晚。文章阐明了井筒和集输系统元素硫沉积的机理,探析了影响元素硫沉积的主要因素,并综述了元素硫沉积预测方法研究现状和能否成功预测的关键技术点,最后展望了今后元素硫沉积的研究重点和发展趋势,以期为高含硫气田安全、高效生产提供一定的借鉴。     

探讨高含硫气田地面集输工艺技术的新发展

高含硫气田由于具备毒性强、污染性强、腐蚀性强、易冰堵及单质硫沉积等特点,极大的加大了地面集输系统的复杂性,必须做好地面集输系统的安全环保管理工作,以免出现安全环保事故。基于这样的考量,本文以保障高含硫气田地面集输系统生产安全,对国内外高含硫气田地面集输工艺技术进行了分析总结,并结合高含硫气田地面集输系统发展需求,探讨了高含硫气田地面集输工艺技术的发展方向。     

高含硫气田集输系统元素硫沉积防治措施

在高含硫气田的开发过程中,随着天然气压力、温度的降低,在地层、井筒及地面集输系统中都可能发生硫沉积,引起管道和下游设备堵塞及严重的腐蚀,危害巨大。为了保证集输系统的正常运行,降低硫沉积危害,在大量文献调研的基础上,分析了集输系统中硫沉积的机理及其主要影响因素,阐述了硫沉积的主要沉积位置,给出了防治集输系统硫沉积可采用的工艺措施,认为工业实际中防治硫沉积的最好方法是注入硫溶剂。通过对比物理溶剂和化学溶剂的溶硫量、特性以及实际使用情况,认为中等程度的硫沉积推荐采用以锭子油为载体的烷基萘,硫沉积严重时,推荐使用SULFA-HITECH或者DADS硫溶剂。     

高含硫天然气集输系统硫沉积研究进展

硫沉积问题一直是高含硫气田开发中的难题,研究的焦点多集中在气藏地层和井筒中,而集输系统中硫沉积问题近年来才逐渐引起重视。集输系统中管道硫沉积研究所遇到的"瓶颈"是硫沉积的机理尚不清楚,因而,目前对于管道硫沉积的防控技术主要是针对系统中已沉积的元素硫所采取的物理化学治理,不能有效解决湿气集输模式下集输系统的硫沉积问题。通过总结归纳集输系统内硫沉积的研究现状,提出了新发现的基于高含硫气田集输管道呈现的环壁等厚度硫沉积特征的机理和今后研究的发展方向。     

普光气田地面集输系统硫沉积原因分析及对策

普光气田天然气富含H2S和CO2,自投产以来,地面集输管线和设备装置硫沉积现象较为普遍,造成分酸分离器压差过大、节流阀堵塞、排液不畅等问题,直接影响到气井正常生产。通过对硫堵情况较严重的P3011-1井现场勘察和原因分析,依托集气站原有流程利用硫溶剂加注配套工艺进行现场硫溶剂加注作业,最终使分酸分离器前后压差恢复至正常范围,下游集输管线及设施硫沉积现象基本消除,外输天然气气质得到改善,效果明显。硫溶剂加注配套工艺的成功应用,为解决普光气田及同类高含硫气田地面集输系统硫沉积问题提供参考。     

酸性气田的元素硫沉积、腐蚀与治理研究

含H2S天然气在生产和集输过程中都可能发生元素硫沉积,引起井筒、地面集输管线堵塞,危害巨大,是含硫气藏生产过程中必须解决的关键难题之一。本文介绍了酸性气田的元素硫来源,元素硫沉积的影响因素,沉积机理,预测模型,并指出向井口或管线注入溶硫剂是当今解决硫堵问题的有效措施之一。潮湿或含水汽的元素硫与金属直接接触可能导致设备发生灾难性的腐蚀问题,腐蚀机理复杂。本文还总结了元素硫腐蚀控制技术及沉积治理方面的研究进展。     

普光气田地面集输系统硫沉积问题探讨

天然气集输系统出现硫沉积会引起操作难度加大、系统腐蚀加剧等问题,更会严重影响生产设备、设施的正常功效及生产进度。形成硫沉积的原因及其影响因素复杂多样,具有不确定性,目前还难以给出量化的判断法则。为此,探讨了硫沉积的影响因素,总结了硫沉积规律：H₂S含量越高,硫沉积倾向越大;单质硫多产生于温度（压力）骤降的工艺过程;硫沉积多发生在流速变低和流体转向处。针对四川盆地东北部普光气田天然气高含H₂S和CO₂的特点,分析了气田集输系统硫沉积可能发生的重点部位,提出了有效的硫沉积防治措施：加注硫溶剂、定期清管和加热流化。该项成果对高含硫气田的安全运行具有指导意义。     

高含硫气井新型胺类溶硫剂的性能研究:腐蚀性、配伍性和现场应用(下)

高含硫天然气集输系统出现硫沉积会引起操作难度加大、系统腐蚀加剧等问题。针对普光气田集输系统的硫沉积问题研发了新型胺类溶硫剂。室内实验已证明,溶硫剂对硫沉积物溶解性能良好。本研究进一步对其腐蚀性、配伍性及对缓蚀剂缓蚀效果的影响进行了系统考察,并进行了现场溶硫剂试验。结果表明,新型胺类溶硫剂的腐蚀性较小,配伍性良好,对油溶性和水溶性两类缓蚀剂的缓蚀效果没有显著影响,对硫沉积物具有较好的溶解剥离作用,清洗量估算为60%。     

高含硫气田溶硫剂的研究与应用

高含硫气田的元素硫沉积不仅直接影响产量,而且腐蚀严重,对气田安全高效生产带来极大危害。研究了以DMDS为主剂、MAT为催化剂的新型溶硫剂体系,在50℃时,100g新型溶硫剂溶解50g硫粉所用时间为1．25min,饱和溶硫量为241g元素硫／100g溶剂,并且与高含硫气田常用的缓蚀剂配伍性良好。通过溶硫剂现场加注试验,元素硫沉积解堵工艺有效率达90％以上。     

普光高含H2S气田硫沉积规律及其对开发的影响

普光气田属于高含H₂S气田,天然气中含有一定量的单质硫(简称硫,下同)。在开发过程中,随着压力和温度的持续下降,天然气中的硫将会达到过饱和,并从气相中析出。目前,普光气田地面集输流程和井筒已经出现硫沉积与堵塞,在探测和治理方面形成了较成熟的经验做法。但随着地层压力的下降,将会在储层孔喉中形成硫沉积并降低渗流能力,导致气井产能降低,甚至停喷。储层中的硫沉积治理将是气田开发工作面临的又一大难题。文中基于井下PVT取样,首先,开展天然气中硫质量浓度及PVT相态特征室内实验研究,测定了地层条件下天然气中硫初始质量浓度,建立了适用于普光高含硫气田的硫溶解度预测模型,明确了不同压力和温度条件下硫析出状态及析出量;然后,开展硫沉积对岩心渗透率伤害室内实验,理清了硫沉积对储层渗透率的伤害规律;最后,建立了硫析出和沉积预测模型,初步认清硫在井筒周围储层径向沉积规律及对气井产能的影响。研究成果将指导普光气田储层硫沉积治理工作,为高含H₂S气田高效开发提供理论支持。     

普光气田集输系统硫沉积现状及防治技术研究

针对普光气田集输系统出现的硫沉积现象,开展了硫沉积检测分析和试验研究。分析表明,硫沉积主要以S8的形式存在,且多发生在集输系统节流阀前后、仪表引压管、分离器及汇管等处;通过分析硫沉积机理,建立了普光气田井筒硫沉积预测模型,计算出天然气饱和溶硫量为400～480mg／m^3,临界携硫速度为0．17m／s;溶硫剂研发及现场试验表明,溶硫剂溶硫效果明显;电伴热解堵等试验表明,当电伴热温度控制在50℃以上时,可以有效控制硫沉积引发的堵塞,节流控制可在一定程度上抑制硫沉积的发生;研究结果可为类似油田提供借鉴.     

高含硫气井井筒硫沉积预测

随着高含硫气藏的开发,析出的硫会对储层造成伤害,影响气井的正常生产,因此,准确预测硫的沉积对酸性气田的合理高效开发具有十分重要的意义。文中根据气、液、固三相流动规律,建立了高温高压高含硫气井井筒硫沉积预测模型,利用缔合模型的基本原理,建立包含温度、压力和流态3个变量的硫溶解度函数模型,用来预测硫在井筒中的析出位置;再利用缔合模型的相关理论解释硫元素在井筒中的溶解机理,以温度、压力和硫溶解度为变量,判断单质硫是否沉积、沉积位置,并对沉积量进行动态计算。以普光气田×井为例,计算得出硫溶解度和析出量随井筒的变化规律,其结果与实际情况吻合较好。     

高含硫气藏硫沉积的研究进展

高含硫气藏开采过程中,随温度和压力下降会发生硫沉积现象。当硫在储层岩石的孔隙喉道中沉积时,天然气的渗流通道减小,地层有效孔隙空间及渗透率降低,将影响气井的产能和经济效益。广泛调研了国内外高含硫气藏有关硫沉积的研究成果,对前人的研究作了综述。目前国内外对高含硫气藏开发过程中元素硫沉积研究得到的硫沉积预测模型简单;硫沉积的微观动力学、硫颗粒的运移规律和造成储层堵塞的机制等方面的研究都还相对较少;国内外对元素硫在多孔介质中吸附的研究较少,硫化氢和二氧化碳共存条件下硫沉积的机理还不清楚,硫的相态特征及含CO2的高含硫气藏相态变化特征认识不足。因此,高含硫气藏开发过程中需要进一步解决这些问题,这对于指导高含硫气田的开发具有重要而长远的意义。     

浅谈高含硫气田的集输工艺技术

简要介绍了高硫气田硫化氢的危害性及其腐蚀机理,概述了高含硫气田集输工艺技术.高含硫气田集输工艺技术主要包括高含硫干气输送、高含硫天然气分子筛脱水、系统防硫堵、防腐蚀技术及抑制水合物技术等主要内容.     

高含硫气田生产系统的硫沉积机理及防治方法初探

为解决地面生产系统的硫沉积对．含硫天然气的安全生产以及对地面设备和管线的安全运行问题，通过大量文献调研，总结了硫沉积的影响因素和沉积机理。研究认为，硫沉积包括物理沉积和化学沉积，影响因素包括天然气的组分、温度及压力；研究硫沉积的机理对解决硫堵问题具有重要的指导意义。     

高含硫气田元素硫腐蚀机理及其评价方法

在高含硫气田的开发过程中,往往会出现元素硫的沉积现象。元素硫一旦沉积以后,很有可能堵塞采输管线并造成管材的严重腐蚀,对气田的正常生产影响很大。介绍了高含硫气田元素硫的来源及其危害,在此基础上分析了元素硫腐蚀的机理,详细论述了元素硫的腐蚀评价方法,并分析了每种方法的适用范围及其特点,根据国内现状,提出了具体的认识和建议。     

四川盆地普光高含硫气田长周期高产稳产关键技术

普光气田是我国探明储量最大的高含硫气田，储层以礁滩相为主，具有非均质性强、边水能量强、高含硫等特点，面临礁滩储层地震预测精度低、气藏边水推进快、产能快速递减、硫沉积逐步析出、气井产能和气藏储量动用效果差等一系列技术难点和挑战。为此，针对普光气田开发面临的难点和挑战，全面、系统总结了自“十三五”以来，为实现气田长周期高产稳产而开展的技术攻关与矿场实践。研究结果表明：(1)建立了台内滩储层预测岩石物理量版，提出了有效动用对策，研发了“自转向清洁酸+降阻滑溜水+缝内暂堵”造复杂缝酸压工艺，实现了超深礁滩相低品位台内滩储层有效动用；(2)建立了礁滩相储层气水前缘运动方程，研发了新型抗硫三元复合泡排剂、高抗硫超高膨胀率比桥塞，设计了过油管注塞堵水工艺，实现了高含硫气井全生命周期控水稳气；(3)揭示了高含硫天然气单质硫析出机理，建立了高含硫气藏硫沉积分布模型，研发了快速分散型溶硫剂，配套射流冲洗工艺，形成了井筒硫沉积治理技术。结论认为，普光气田目前边水突进导致剩余气分布复杂、硫沉积逐渐从井筒扩展到地层、井口压力接近外输压力，下一步需要开展剩余气精细描述与挖潜、精准堵水、储层硫沉积治理、集输系统增压...     

高含硫气井中的硫沉积规律

针对高含硫气井井筒硫析出、硫沉积预测难题,建立了高含硫气井井筒多相流动和传热数学模型,给出了多场耦合井筒硫析出、硫沉积判别准则和计算方法。计算结果表明,高含硫气井从井底至井口硫溶解度逐渐减小,呈非线性变化规律;井筒中伴随有硫析出,析出位置及析出量主要受温度梯度、压力梯度和硫化氢质量浓度等影响;井筒中的硫沉积主要受气体携带能力和局部流场扰动的影响。温度、压力下降越大,硫析出越早;在同一流压下,产气量越高,硫析出越早,析出量越大。该研究模拟了气井生产动态,给出了高含硫气井中的硫析出、硫沉积、压力及温度分布规律,计算结果可用于指导现场进行开发方案调整、生产参数优化,为制定硫沉积预防方案提供依据。     

高含硫气田地面集输建设的实践和认识

〗高含硫气田因高含硫化氢而引发的毒性及强污染性、强腐蚀性、易冰堵和单质硫沉积等特殊性及复杂性，大大增加了地面集输系统的安全环保风险。为了避免高含硫气田在生产中最有可能发生的由于管道和设备腐蚀穿孔、开裂而引起泄漏、火灾、爆炸等重大安全环保事故，防止影响正常生产的冰堵和硫堵事故发生，必须从设计开始，在制造、施工、检测、试运生产的各个阶段重点抓好以下工作：防止泄漏、控制泄放，严防重大安全环保事故发生；高度重视腐蚀控制，以免危及安全；防止天然气水合物冰堵和元素硫沉积影响气井正常生产。     

高含硫气田元素硫沉积及其腐蚀

高含硫气田在开发和维护过程中容易出现硫沉积并引发严重硫腐蚀,由此造成的管道堵塞、管道腐蚀穿孔、设备损毁失效都会严重影响油气田的正常生产。为此,分析了高含硫气田中元素硫的来源：①烃类硫酸盐的热化学反应;②高温高压下H₂S的缩聚反应;③硫烷的分解;④离子多硫化物的分解;⑤氧气对H₂S的氧化;⑥溶解在液态烃中的元素硫。阐述了硫沉积的发生机理：元素硫能溶解在酸性气体中,主要是溶解在硫化氢中。剖析了硫腐蚀机理：包括以元素硫的水解为基础的催化机理、水解机理、电化学机理和直接反应机理。探讨了硫腐蚀的影响因素：温度、压力、氯离子、硫的存在形式和流速等。最后建议：针对硫沉积区的特殊环境,开展多介质多相混合流体中管线的硫腐蚀机理研究,并建立其腐蚀模型。该研究成果可为高含硫油气田的安全有效开发提供参考。