井筒持續消減硫化氫處理技術

孫明明

摘 要：隨著開發的進行，錦45塊蒸汽驅實驗區含硫化氫油井數量逐漸增多，受效井產出液硫化氫含量逐漸升高，同時實驗區附近的油井硫化氫含量也隨之升高。通過對硫化氫產生機理研究，找到其形成條件，研發控制硫化氫產生技術，減少或杜絕硫化氫的生成，研發井筒消減技術，最大程度的降低套管氣及產出液中硫化氫含量，保證員工人身安全和生產的順利進行。

關鍵詞：錦45塊；硫化氫；源頭；控制；復合處理

隨著開發的進行，錦45塊蒸汽驅實驗區含硫化氫油井數量逐漸增多，受效井產出液硫化氫含量逐漸升高，同時實驗區附近的油井硫化氫含量也隨之升高。雖然目前國內外油田對硫化氫防治采取了一系列技術措施，但是這些方式都沒有從根本上對硫化氫進行消除，井場作業與生產管理過程中硫化氫危害始終存在。

影響硫化氫生成的因素有很多，其中以熱采溫度、熱采時間比較明顯。蒸汽突破階段，油層的溫度會升高，在一定的區域內能夠形成溫度場，且溫度場比較穩定。這樣就有利于稠油發生水熱裂解，形成硫化氫。而原油持續高溫受熱，其中的含硫化合物在熱分解的作用下，熱化學還原反應也會更加充分，由此而形成的硫化氫濃度也就會更高。

目前國內外對硫化氫治理主要有以下三方面：

（1）含硫化氫套管氣。放空，定期洗井，進站進行后端脫硫處理。

（2）含硫化氫產出液。建立脫硫站，使用防腐管材、壓力容器進行內涂層。

（3）人員防護。加強培訓，制定制度，配備防護設備，制定應急預案。

雖然目前國內外油田對硫化氫防治采取了一系列技術措施，但是這些方式都沒有從根本上對硫化氫進行消除，硫化氫危害在井場作業與生產管理過程中始終存在，為安全生產埋下隱患。

因此必須打破傳統只防不治的思維，在控制硫化氫生成上進行攻關，研發前端控制技術，實現硫化氫源頭控制。

一、研究內容

（一）研究思路

治理硫化氫實施標本兼治策略。通過對硫化氫產生機理研究，找到其形成條件，研發控制硫化氫產生技術，減少或杜絕硫化氫的生成，研發井筒消減技術，最大程度的降低套管氣及產出液中硫化氫含量，保證員工人身安全和生產的順利進行。

（二）井筒持續消減硫化氫處理技術

從蒸汽驅注入井入手，在蒸汽驅過程中，將處理液隨蒸汽注入地層，同時做好粘土膨脹的抑制工作，實現從源頭上抑制油層內硫化氫的生成。

1）研究了以下硫化氫消除劑。分別是：

①按照重量百分比組成，10%-45%的硝酸鹽、5%-50%的亞硝酸鹽、5%-10%的水溶性微生物激活體系和45%-80%的水。

②將碳酸鋰、碳酸氫銨、氯化鈉、辛烷基苯酚聚氧乙烯醚分別按照3～25%、3～20%、2～15%、5～30%的重量百分比加入到水中配制而成。

下表為不同的加藥濃度下，硫化氫含量以及消除率在加藥前后變化的實驗數據。

其用量計算如下：

點滴式加藥：在原油中含有的硫化氫低于0.30%時，加藥濃度為0.250%；原油含有高于0.30%的硫化氫時，按比例適當增加藥劑濃度。

在現場應用過程中，將硫化氫消除劑一次性擠入地層，根據油井中硫化氫含量以及油層厚度等確定藥劑用量以及濃度，參考值為每10m油層，藥劑為2噸。

2）消減硫化氫方法：

①在油井中硫化氫含量較低時，適用套管連續點滴加藥法。該方法可根據油井產出硫化氫的濃度來確定藥劑加入量以及藥劑濃度。

②在油井中硫化氫含量較高時，適用從油管擠藥劑入地層的方法。該方法是從油管將硫化氫消除劑一次性擠入地層，根據油井處理半徑、硫化氫含量、油層孔隙度、油層厚度等參數計算藥劑用量。

二、經濟效益分析

2012-2014年累計實施該技術 13 井次，累計增油 2944.6 噸，總產出647.81萬元，投入資金99.49萬元，創經濟效益548.32 萬元，投入產出比：1：5.5。

三、結論

1）通過實施，增油2944.6噸，經濟效益顯著，具有較高的技術經濟先進程度。

2）從蒸汽驅注入井入手，在蒸汽驅過程中，將處理液隨蒸汽注入地層，實現從源頭上抑制油層內硫化氫的生成。處理劑隨蒸汽注入地層，在消減硫化氫同時起到驅油降粘作用。處理劑置于井筒中，在原油中緩慢溶解，釋放出消減硫化氫所需要的處理液，持續消減硫化氫，將原油中硫化氫消除在采出井口之前，消除硫化氫的危害。

3）為稠油區塊硫化氫前端綜合治理提供了切實可行的方法，為后期硫化氫治理奠定了基礎。

參考文獻：

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