大牛地气田低含H_2S/CO_2气井腐蚀及防治措施

针对大牛地气田下古气藏气井低含H_2S/CO_2气体,H_2S具有剧毒性,H_2S/CO_2气体共同存在条件下腐蚀规律认识不清,且在生产过程中,易造成管柱腐蚀,影响气井安全生产。以气田产出水为液相,在H_2S/CO_2共存条件下,开展N80钢级挂片腐蚀模拟试验,明确了低含H_2S/CO_2共存条件下腐蚀以H_2S腐蚀为主导,以电化学腐蚀为主;同时考虑反应时间,优选出适合低含硫气井处理剂:除硫剂主剂TTM与促吸剂ERG-2,该处理剂在H_2S浓度200 mg/L环境下2 min内硫化氢浓度降低到10 mg/L安全浓度以内。并在PG4开展了现场试验,产出气硫化氢由44 mg/L下降至0~5 mg/L,气井腐蚀速率低至0.013 mm/a,满足气田开发需求。     

高含硫气藏两区复合地层试井解释方法研究

在地层温度和压力下,酸性气藏中存在大量硫元素。在等温条件下,地层压力降低到临界值以下会导致硫元素在地层中沉积。硫沉积会导致储气孔隙空间的大幅减少,从而影响气井产能。硫沉积的发生与否取决于沉积点与井筒的径向距离,最严重的伤害发生在井筒周围大约2 m范围内。对高含硫气藏直井分硫沉积区和未沉积区建立两区复合试井解释数学模型,并采用Stehfest数值反演法计算高含硫气井试井分析的理论曲线,分析表皮效应,井筒储集效应,流度比和硫沉积半径对井底压力动态的影响。     

硫化氢处理混合器的研制

原油中H2S的处理,是通过加入化学除硫剂及自动监测控制在管道内清除H2S,即在原油进入分离器前加入除硫剂,通过混合器将除硫剂与油气混合,在管道中与H2S产生化学反应消除H2S,除硫效果的好坏是混合器混合能力的直接反映.     

钙基添加剂在大同煤热解中的作用

在固定床反应器进行了大同原煤 ( DTY)、和经处理的大同煤 ( DTTY)热解实验及添加不同的钙基固硫剂后的热解实验 .结果表明 ,35 0～ 45 0℃主要发生黄铁矿的分解和部分弱的有机硫官能团 (如硫醇、硫醚、二硫化物 )的裂解 .脱黄铁矿过程发生的氧化作用产生了亚砜和砜类含硫基团 ,导致 DTTY释放 H2 S和 COS的温度升高 .5 1 %的硫在 DTY热解时生成含硫气体逸出 ,其中 95 %的含硫气体是 H2 S,4.8%是 COS;而只有 1 2 %的硫在 DTTY热解时生成含硫气体 ,86%是 H2 S,1 2 %是 COS.Ca O和 Ca( OH) 2 具有很高的固硫活性 ,对大同煤的有机硫和无机硫同样具有很好的固硫效果 .而 Ca CO3 的固硫效果较差 ,这是因为 Ca CO3 与含硫气体的反应性较低造成的 .溶液浸渍法以及超声搅拌混合法加入的 Ca( OH) 2 没有显示出比机械混合法更优越的效果 ,这是因为在随后样品干燥阶段 Ca( OH) 2 部分生成了固硫活性低的 Ca CO3 .     

高含硫气田井底落鱼井安全生产技术探讨(70)

在高含硫气井完井作业过程中,由于操作失误导致作业工具掉入井下形成井底落鱼.落鱼打捞作业难度大,滞留井底易产生腐蚀,形成残渣.为解决腐蚀残渣冲蚀、堵塞井筒及生产设备等问题,在落鱼腐蚀特征研究的基础上,应用临界冲蚀流量、临界携硫颗粒流量及临界携液流量模型,通过气井产能优化,建立安全生产工艺.     

高含硫气田井底落鱼井安全生产技术探讨

在高含硫气井完井作业过程中,由于操作失误导致作业工具掉入井下形成井底落鱼。落鱼打捞作业难度大,滞留井底易产生腐蚀,形成残渣。为解决腐蚀残渣冲蚀、堵塞井筒及生产设备等问题,在落鱼腐蚀特征研究的基础上,应用临界冲蚀流量、临界携硫颗粒流量及临界携液流量模型,通过气井产能优化,建立安全生产工艺。     

基于溶解度实验的硫沉积模型及应用研究

四川东北部相继发现了普光、罗家寨等一大批高含硫气藏.高含硫气藏在气体开采过程中,随着地层压力不断下降,元素硫达到临界饱和态后将从气相中析出,并在储层孔隙及喉道中沉积,从而导致地层孔隙度和渗透率降低,严重时造成气井停产.根据硫在天然气中的溶解机理以及物质平衡原理建立了高含硫气藏硫沉积预测模型,以罗家寨气田罗7井为例,预测了不同压力范围下的含硫饱和度以及硫沉积对气井产量的影响.研究结果表明,当地层压力下降到40 MPa时,气井产量下降了82.5%,地层压力下降到37 MPa时,气井将停产.     

高含硫气井硫溶剂筛选试验研究

加入硫溶剂是避免元素硫沉积对井动态产生负面影响的有效方法.通过单一和复配硫溶剂溶解、配伍性及腐蚀试验,进而研究高含硫气井硫溶剂的选配.复配硫溶剂具有较高的硫溶解度,溶硫速度较快,与缓蚀剂HT-6、水合物抑制剂配伍性好,低度腐蚀,毒性小,可作为高含硫气井硫溶剂使用.     

高含硫气藏开发中防硫堵和防腐蚀措施探讨

高含硫气藏开发过程中,硫的大量沉积会引起地层、井筒和集输管线堵塞,导致气井产能急剧下降,甚至停产。同时由于产出气体H_2S和CO_2含量高,腐蚀性较高,容易产生电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀三种类型的腐蚀。这两个开发难题严重影响和制约高含硫气藏的开发生产。     

熔锍Cu_2S吹炼动力学

本文研究了富氧吹炼和温度对熔体Cu_2s氧化脱硫速度的影响。实验结果表明,在Cu-Cu_2s体系中反应速度为一常数,亦即在体系分层区脱硫量与吹风时间成直线关系。直线斜率或即直线速率常数随氧浓度和温度的升高而增大。氧分压的影响: 当Po_2<0.60大气压时, d(s％)/dt=kt=2.2×10~(-2)·Po_2 0.82(S％分~(-1)厘米~(-2)) 当Po>0.60～1.0大气压时, dkt/dPo_2=0 kt=常数=1.44×10~(-1)(S％分~(-1)厘米~(-2)) 动力学方式: d(S％)/dτ=kt=K_1·Po_2/(β K_2Po_2)(S％分~(-1)厘米~(-2)) 温度的影响:随着温度的升高,直线斜率增大,即 1100℃=d(S％)/dτ=4.02×10~(-2) (S％分~(-1)厘米~(-2)) 1150℃;d(S％)/dτ=4.15×10~(-2) (S％分~(-1)厘米~(-2)) 1200℃;d(S％)/dτ=5.07×10~(-2) (S％分~(-1)厘米~(-2)) 1250℃;d(S％)/dτ=5.20×10~(-2) (S％分~(-1)厘米~(-2)) 由直线速率常数与温度的关系测得脱硫反应活化能及速率常数与温度关系的方程式: 活化能 E=7’100卡/克分子 kt=0.545×e×p[|-7’100/RT|] S％分~(-1)厘米~(-2) 实验研究还表明,白冰铜(Cu_2S)在吹炼过程中反应的级数为:在分层区; PO_2<0.60大气压时,与氧分压为一级反应,与硫浓为零阶反应,即 d(△S％/△τ)/dPO_2=ks(常数) d(△S％/△τ)/d(S％)=0 PO_2>0.60大气压时,与PO_2及硫浓度均为动力学上的零阶反应,即 d(△S％/△τ)/dPO_2=0 d(△S％/△τ)/d(S％)=0 在低硫单相熔体区;用空气吹炼与硫浓度为一阶反应,与PO_2为一阶反应,即 (dS％)/dτ=km·(S％)·PO_2 a 实验还验证了1200℃用空气吹炼,脱硫速度由分层区转入低硫单相区时发生显著的转折点,此转折点含硫成分约在1.2％,基本上与热力学所测含硫量为1.28％相近。在转折点以后的脱硫速度的降低是随含硫浓度的减少成直线关系,与硫活度的降低成比例。根据实验结果还讨论了吹炼白冰铜过程的反应机构。