井筒持续消减硫化氢处理技术

孙明明

摘 要：随着开发的进行，锦45块蒸汽驱实验区含硫化氢油井数量逐渐增多，受效井产出液硫化氢含量逐渐升高，同时实验区附近的油井硫化氢含量也随之升高。通过对硫化氢产生机理研究，找到其形成条件，研发控制硫化氢产生技术，减少或杜绝硫化氢的生成，研发井筒消减技术，最大程度的降低套管气及产出液中硫化氢含量，保证员工人身安全和生产的顺利进行。

关键词：锦45块；硫化氢；源头；控制；复合处理

随着开发的进行，锦45块蒸汽驱实验区含硫化氢油井数量逐渐增多，受效井产出液硫化氢含量逐渐升高，同时实验区附近的油井硫化氢含量也随之升高。虽然目前国内外油田对硫化氢防治采取了一系列技术措施，但是这些方式都没有从根本上对硫化氢进行消除，井场作业与生产管理过程中硫化氢危害始终存在。

影响硫化氢生成的因素有很多，其中以热采温度、热采时间比较明显。蒸汽突破阶段，油层的温度会升高，在一定的区域内能够形成温度场，且温度场比较稳定。这样就有利于稠油发生水热裂解，形成硫化氢。而原油持续高温受热，其中的含硫化合物在热分解的作用下，热化学还原反应也会更加充分，由此而形成的硫化氢浓度也就会更高。

目前国内外对硫化氢治理主要有以下三方面：

（1）含硫化氢套管气。放空，定期洗井，进站进行后端脱硫处理。

（2）含硫化氢产出液。建立脱硫站，使用防腐管材、压力容器进行内涂层。

（3）人员防护。加强培训，制定制度，配备防护设备，制定应急预案。

虽然目前国内外油田对硫化氢防治采取了一系列技术措施，但是这些方式都没有从根本上对硫化氢进行消除，硫化氢危害在井场作业与生产管理过程中始终存在，为安全生产埋下隐患。

因此必须打破传统只防不治的思维，在控制硫化氢生成上进行攻关，研发前端控制技术，实现硫化氢源头控制。

一、研究内容

（一）研究思路

治理硫化氢实施标本兼治策略。通过对硫化氢产生机理研究，找到其形成条件，研发控制硫化氢产生技术，减少或杜绝硫化氢的生成，研发井筒消减技术，最大程度的降低套管气及产出液中硫化氢含量，保证员工人身安全和生产的顺利进行。

（二）井筒持续消减硫化氢处理技术

从蒸汽驱注入井入手，在蒸汽驱过程中，将处理液随蒸汽注入地层，同时做好粘土膨胀的抑制工作，实现从源头上抑制油层内硫化氢的生成。

1）研究了以下硫化氢消除剂。分别是：

①按照重量百分比組成，10%-45%的硝酸盐、5%-50%的亚硝酸盐、5%-10%的水溶性微生物激活体系和45%-80%的水。

②将碳酸锂、碳酸氢铵、氯化钠、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚分别按照3～25%、3～20%、2～15%、5～30%的重量百分比加入到水中配制而成。

下表为不同的加药浓度下，硫化氢含量以及消除率在加药前后变化的实验数据。

其用量计算如下：

点滴式加药：在原油中含有的硫化氢低于0.30%时，加药浓度为0.250%；原油含有高于0.30%的硫化氢时，按比例适当增加药剂浓度。

在现场应用过程中，将硫化氢消除剂一次性挤入地层，根据油井中硫化氢含量以及油层厚度等确定药剂用量以及浓度，参考值为每10m油层，药剂为2吨。

2）消减硫化氢方法：

①在油井中硫化氢含量较低时，适用套管连续点滴加药法。该方法可根据油井产出硫化氢的浓度来确定药剂加入量以及药剂浓度。

②在油井中硫化氢含量较高时，适用从油管挤药剂入地层的方法。该方法是从油管将硫化氢消除剂一次性挤入地层，根据油井处理半径、硫化氢含量、油层孔隙度、油层厚度等参数计算药剂用量。

二、经济效益分析

2012-2014年累计实施该技术 13 井次，累计增油 2944.6 吨，总产出647.81萬元，投入资金99.49万元，创经济效益548.32 万元，投入产出比：1：5.5。

三、结论

1）通过实施，增油2944.6吨，经济效益显著，具有较高的技术经济先进程度。

2）从蒸汽驱注入井入手，在蒸汽驱过程中，将处理液随蒸汽注入地层，实现从源头上抑制油层内硫化氢的生成。处理剂随蒸汽注入地层，在消减硫化氢同时起到驱油降粘作用。处理剂置于井筒中，在原油中缓慢溶解，释放出消减硫化氢所需要的处理液，持续消减硫化氢，将原油中硫化氢消除在采出井口之前，消除硫化氢的危害。

3）为稠油区块硫化氢前端综合治理提供了切实可行的方法，为后期硫化氢治理奠定了基础。

参考文献：

[1] 戴金星，胡见义，贾承造，等.科学安全勘探开发高硫化氢天然气的建议[J].石油勘探与开发，2004，31（2）：1-4.

[2] 范洪富，刘永建，钟立国.油层矿物对蒸汽作用稠油组成与粘度变化的影响[J].油田化学，2001，18（4）：299-301.