高溫高壓含硫化氫及出砂油氣井試油測試技術

候佳+黎曉軍

摘 要：在我國的新疆地區，因為地質構造很多都屬于高陡類型的，存儲地應力大，所以非常容易出現地層垮塌的現象。另外，在實施試油的一些地方，還發現了硫化氫的含量。要想快速的完成試油的全部工作，那么必須要實施高溫高壓含硫化氫及出砂油氣井試油測試。筆者針對這個問題進行了分析和研究。

關鍵詞：高溫；硫化氫；試油；實驗；氣井

中圖分類號： TE2 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）23-141-2

1 合理流動壓差預測和控制技術

1.1 建立壓差預測模型

在進行了比較和選擇之后，選用一種適宜的。合理的出砂臨界生產壓差計算的式子，這個式子就是？駐？籽=C×tan（45+？覬/2）

在上述式子當中，？駐？籽指的是臨界生產壓差，而C指的是巖石的粘聚力，？覬指的是內摩擦角。

1.2 怎樣確定儲層的強度參數粘聚力和內摩擦角

第一，進行三軸強度試驗測出粘聚力，內摩擦角。

第二，利用測井資料來對儲層力學參數，根據上面的資料來解釋計算儲層力學參數詳見公式：

1.3 通過對壓差進行預測，從而計算儲壓差

可以利用相關的軟件，來對壓差進行計算。

1.4 壓差預測和控制的應用

連續五年的時間內，研究人員對井段進行壓差預測和控制技術進行探究，發現壓差預測的數據和實際的數據非常符合，甚至誤差率非常小。

2 高壓防硫出砂的儀器、設備的開發及應用

2.1 儀器的技術指標分析

要根據高溫高壓含硫化氫的市場需求，從而更好的分析出砂器等儀器的技術指標，具體如下：

能夠承受的工作壓力：103.5MPa，也就是15000psi。工作的溫度在-30℃到110℃之間。最低的存儲溫度為-50℃。公稱直徑為210㎜。工作介質為有H2S的天然氣以及油、水等等。處理氣量為150×104m3每天，處理的砂量則在80升每小時。

2.2 除砂器的設計

在設計的過程中，必須要遵循設計的規范以及相應的標準。比如，采樹油規范、采樹油設備規范等等，另外還有防硫化物應力開裂的金屬材料以及容器安全檢察規程，油鉆采機械產品用高壓鍛件通用技術條件。

在具體操作的過程中，必須參考一定的規范和標準，比如（2）GB150—1998鋼制壓力容器、HG20581—1998鋼蒯化工容器材料選用規定以及B/T30771999臺金結構鋼。

最后還有除砂器的結構設計，這個非常重要，因為其關系到除砂的效果。

2.3 除砂器的材料選擇

根據相應的標準和技術要求，其中規定了關于防硫化氫的低合金材料的要求，只要是硬度達到22HRC的碳鋼以及低合金鋼，都可以使用。在本次設計當中，控制閥門是屬于平板的，規格達到了2-1/16-15K和2-9/16-15K，級別是EE，根據PSL-3的級別來進行治療。

2.4 除砂器的現場選用

除砂器的現場選用如表3所示：

3 高溫高壓含H2S出砂氣井H2S現場檢測技術

首先是技術規范，對國內以及國外先進技術進行調查和研究，然后再在此基礎上，來制定相應的技術規范。具體規范是這樣的：硫化氫的監測范圍在1%—11%之間，也就是100000PPm以內。工作的介質為：氣、水或者是含硫化氫的油。濕度需要小于等于90%，工作的壓力則需要達到70MPa。對于誤差而言，重復性誤差需要在3%以內，線性誤差同樣需要在3%以內。響應的時間不能超過120秒。

其次，需要確定硫化氫在線檢測系統的制造方式。整個檢測系統的結構由3個部分組成，這3個部分是探頭、分離減壓裝置以及數據采集存儲裝置。

然后需要進行圖紙的設計繪畫，制造組裝，軟件的測試工作。對于分離減壓裝置而言，需要對產出流體檢測實施分離減壓。

對于檢測裝置而言，需要對沒有進行分離減壓的氣體進行檢測，分析其是否含有H2S。

另外還有地面檢測裝置，可以將其安裝在數據采集的部分里，對數據進行顯示和記錄。最后是硫化氫檢測裝置。

完成了對現場的調試以后，公布調試的結果：精度在

3%-0.5%之間，因此滿足了一定的要求。

4 對H2S進行現場處理的技術

首先對井內所產出的含有H2S的液體進行處理，處理的過程是這樣的：

進行除硫劑的配方實驗，然后再對其進行計算：

H2S+（NH4）2S2O6→2S↓+2H2O+（NH4）2SO4，分析H2S的特點，一體積的液體能夠溶解2.9體積的H2S，一個大氣壓水中溶解的H2S，體積大概在2400PPm上下。在原油里面，天然氣的溶解量不會超過4%。一旦溫度或者其他因素產生變化，那么的溶解量也會隨之而產生一定的變化。

1×10-6H2S=1.567mg＼L H2S，一旦液體里面含有了2000×10-6H2S，那么就等于是3079mg＼L，一旦地層里面每天生產了10m3的時候，就必須要采用70千克左右的氫氧化鈉來進行中和。若是每天的地層里每天能夠產水大概10m3的時候，就必須要用80千克的堿式碳酸鋅來進行中和。

然后是除硫劑加藥系統硬件研制的配套，研究人員在進行試油的時候，檢測到了濃度為101×10-6的H2S，在套管里面放入處理劑，進行試產檢測，發現了濃度為（0—4）×10-6。

在另外一次實驗當中，井段為779—790.1米，在進行試氣的時候，日產天然氣為4×104m3，產水量為1.98m3。每一個分離器的取氣部分，都檢測到H2S的含量最高達到了1000×10-6。這個時候，從套管里面放入大概4%左右的堿式碳酸鋅，再加入3%的氫氧化鈉液體，從而完成試氣的工作，這樣就可以更加高效的去除整個井內的H2S含量。

5 總結與體會

H2S的腐蝕問題成為了目前石油工業的重要難題，必須解決這個問題，因為其不但阻礙了油氣田的開發，而且也不符合環保的要求。因此，需要對H2S（硫化氫）進行測試，并且采取措施去除整個井內的硫化氫含量，從而提高產量，避免腐蝕產生。