海上油田硫化氫危害及處理防范

劉政偉(中海油能源發展股份有限公司采油服務分公司天津作業公司，天津 300452)

0 引言

在我們國家的油田事業中硫化氫給整合油田的生產工作帶來了非常嚴重的影響，相關的工作技術人員通過對油田生產中硫化氫產生的來源，以及其相應的性質進行細致的研究以后，發現要想解決硫化氫的危害，工作技術人員就要結合油田開發工作的具體狀況，同時結合近些年我們國家油田生產中硫化氫的具體狀況，對硫化氫的產生過程，硫化氫給生活環境、生產設備、以及工作人員的生命安全所帶來的危害，進行了深入的研究與分析。工作人員首先通過相應的檢測技術對油田生產過程中的硫化氫進行檢測，然后再制定出科學有效的解決方式。

1 油田中硫化氫的性質和來源

工作研究人員通過對油田中的硫化氫進行研究發現，油田生產中的硫化氫是一種強酸氣體，具有較強的刺鼻性氣味，其密度大概是1.18，能夠溶于水，當這種氣體進行燃燒的時候會產生二氧化硫氣體，這種氣體對人們的身體有非常大的危害。在生產的過程中所產生的硫化氫當與空氣進行結合的時候相應的體積分數會在4%～46% 之間，而且這樣的氣體在遇到火以后會產生爆炸，硫化氫的密度要比空氣大很多，在油田的生產過程中所產的硫化氫氣體一般都是在低洼的環境中聚集，在這樣的環境中空氣不流通很難飄散。研究人員還發現對于干燥的硫化氫氣體來說對金屬不會產生腐蝕，但是在當硫化氫氣體遇到水以后將會發生電離，讓溶液呈酸性，這樣就很容易對生產過程中的技術設備造成腐蝕破壞。

在油田的生產過程中硫化氫氣體一般出現在硫酸鹽沉積儲層中，經過相關技術研究人員的探究發現，硫化氫氣體的產生主要來源有：地殼中深處的硫化氫由于地殼發生了運移被運輸到了油氣的儲存層當中；然后就在油田開發過程中鉆井液中產生的硫化氫，這里的硫化氫主要是鉆井液在高溫的條件下發生了分解，然后和的地層中的細菌發生了相互作用最終產生了硫化氫；還有就是在油田開發的原油中由于寒流的化合物發生了熱分解也會產生相應的硫化氫。

2 硫化氫所帶來的危害

2.1 硫化氫對人的危害

研究人員發現硫化氫氣體對人的身體有非常大的危害，在實際的情況中如果工作人員吸入了大量的硫化氫氣體，硫化氫氣體會通過人體的呼吸系統進入體內，在進入人的體內以后，硫化氫氣體會對人的中樞神經系統產生破壞。具體的來說硫化氫氣體會和人體內的血液發生反應消耗體內的氧氣含量，讓人體缺氧，最后讓人處于昏迷窒息的狀態。針對硫化氫氣體在油田來發過程中所帶來的影響，讓我們不得不重視硫化氫氣體的解決和防范問題。

2.2 硫化氫氣體會對生產中的金屬設備造成嚴重的影響

海上的油田生產過程中，空氣中的水分子含量是非常大的，所以說在開發過程中所產生的硫化氫氣體會水分子發生反應，發生反應以后會產生大量電離，電離以后液體呈酸性，這樣的液體回合金屬發生反應，腐蝕金屬讓金屬發生損壞。在海上油田的開發過程中有很多的金屬性設備，這些設備是工作人員進行石油開發工作的基礎和保障，所以說要想油田的開發工作能夠順利的進行，那么就必須保障相關的金屬設備在開發的過程中質量要過關。基于硫化氫在和水分子發生反應以后，會對金屬設備造成非常嚴重的影響，所以說要對這方面的問題進行研究，在實際的情況中對腐蝕的現象進行探索，然后找到科學合理的解決方式。

2.3 對油田開發過程中鉆井液污染的危害

在油田的開發過程中鉆井液發揮了非常重要的作用，但是在實際的開發過程中硫化氫會對鉆井液造成非常明顯的影響。經過相關工作技術人員的研究發現在鉆井液中硫化氫主要產生于：首先是鉆井液主要是在地層中進行工作，所以說地層中的硫化氫就很容易進入到鉆井液中；然后就是鉆井液中的某些物質在高溫的條件下會分解產生硫化氫；還有就是地層中有很多的細菌，當鉆井液到達地層的時候會和細菌發生作用。

當硫化氫出現在鉆井液中時會對鉆井液的性能造成非常嚴重的影響，影響的主要現象為：鉆井受影響后影響的PH 值明顯變小；鉆井液中的某些化學物質會與硫化氫發生反應變成沉淀物最終下降到底層；還有鉆井液中出現硫化氫的時候鉆井液的夜色將會發生非常明顯的變化；還有一點非常明顯的影響，那就是硫化氫會使鉆井液的黏稠度上升，這樣鉆井液的流動性就會降低，嚴重的話還會出現凍膠的現象。

2.4 硫化氫對非金屬材料的影響

在實際的油田開發過程中硫化氫不僅僅會對金屬設備造成嚴重的影響，同時硫化氫還會對生產過程中的非常金屬材料造成不可逆的影響，最明顯的現象就是硫化氫加速非金屬材料的老化速度。

在油田的開發過程中不僅僅不用到大量的金屬設備，同時還會用到很多的非金屬材料，例如：塑料、橡膠、石蠟、石墨等，當這些做材料與硫化氫進行長時間的接觸時，會減少塑料的使用壽命，而且橡膠在這樣的環境中也非常容易失去彈性出現裂開現象。所以說硫化氫對非金屬材料的影響程度是非常大的，研究人員要加強這方面的研究，盡快的找出相應的解決方法。

3 硫化氫的防范措施

3.1 硫化氫氣體的檢測技術

在油田的開發過程中工作技術人員要對生產過程中硫化氫的產生狀況進行把控，掌控，離不開相應的檢測技術。硫化氫的檢測技術在海上油田的開發過程中可以幫助工作技術人員對開發環境中的硫化氫含量進行監控，當硫化氫的含量到達一定值的時候，工作人員會制定出相應的解決方案對開發環境中的硫化氫進行處理。對于油田的開發工作來說，工作人員要時刻的保持危險意識，工作人員在正式的上崗以前要進行系統的安全培訓，在掌握了相應的安全技能以后方可進行工作。在實際的工作過程中，工作技術人員要遵守相應的工作施工條例，在工作的時候要配備硫化氫的防護器具和檢測設備，對于這些防護器具和檢測設備每一位工作技術人員都要做到會使用并且會維修。就目前我們國家油田開發過程中的硫化氫檢測技術來說，通常使用醋酸鉛試紙法、激光法、標準碘量法、快速測定管法等來對其進行檢測。還有一點值得注意，那就是在硫化氫經常出現的區域要安裝相應的報警裝置。

3.2 硫化氫危害的防治措施

3.2.1 不斷改進相關設備的抗腐蝕能力

對于硫化氫對金屬設備造成的腐蝕狀況，工作技術人員要根據油田開發過程中的硫化氫產生的狀況以及對設備腐蝕的實際程度來制定相應的解決方案。對于油田開發的金屬設備來說，不同的開發設備本身所使用的金屬材料可能也不一樣，基于這樣的狀況，工作技術人員在對金屬的材料進行了解以后，根據金屬的具體特性來制定適合金屬設備的抗腐蝕措施，比如說某些設備的金屬材料在經過淬火處理以后對硫化氫的抗腐蝕能力有非常明顯的提升，還有就是對于一些金屬可以在其表面涂抹一些化學材料，這樣可以防止硫化氫和金屬材料進行接觸從而達到預防腐蝕的目的。

3.2.2 通過生物治理方法解決硫化氫的問題

在國外的油田開發工作中工作技術人員也會使用生物治療的方法來對開發過程中所產生的硫化氫進行處理，而通常所采用的生物治療處理方式有：達克哈克斯法、A.D.A. 法、克勞斯法、富瑪克斯法等。但是對于這些生物治療方法來說都存在著非常大的局限性，通過這樣的方法對硫化氫的問題進行解決是所耗費投資非常巨大，而且在有些生物治療的方法中結果最后可能還會產生二次的污染。對于生物處理的方法來說工作技術人員經常使用的一般有兩種，一種是通過加入相關的微生物讓其和開發環境中的硫化氫進行反應最終達到消耗硫化氫的目的，另一種是通過加入相關的微生物讓微生物抑制開發環境中硫化氫的產生。這兩種方式都能夠實現對硫化氫問題的解決。

3.2.3 在開發的鉆井液中加入除硫劑

要想對油田開發過程中所產生的硫化氫進行很好的解決，那么工作技術人員就必須解決鉆井液中產生的硫化氫，因為鉆井液是油田來發過程中非常重要的環節。具體的操作流程是通過在鉆井液中加入相關的除硫劑，現在工作技術人員所使用的除硫劑有海綿鐵和堿式碳酸鋅兩種，但是在實際的情況中工作技術人員應當根據鉆井液中硫化氫的具體含量來選擇除硫劑。經過工作技術人員的不斷總結發現，在硫化氫含量不是很高的油田中，工作人員可以選擇加入堿式碳酸鋅讓硫化氫的含量變得更低，這樣的除硫劑不僅可以降低硫化氫的濃度，同時由于鐵的電極電勢比鋅高，這樣的除硫劑還能對開發過程中的鐵金屬設備進行保護。還有就是在使用堿式碳酸鋅這種除硫劑的時候對環境的要求也比較高，要求使用環境的pH 要達到一定的程度才行，較低的話使用這種除硫劑獎沒有任何意義，而且在pH 值較低的情況下加入堿式碳酸鋅還會對鉆井液的性能造成影響。當環境中的硫化氫含量較高的時候，工作人員可以使用海綿鐵來對其進行處理，所謂的海綿鐵是指擁有巨大比表面積的多孔鐵，而且它對鉆井液所造成的影響更小，是工作人員經常使用的除硫劑。

4 結語

鑒于硫化氫給海上油田開發工作所帶來的危害，工作技術人員要加強解決這方面問題的工作力度，不斷的學習先進的科學技術，不斷對油田開發工作的管理模式以及工作模式進行改進。同時還要加強工作技術人員的培養力度，提升工作技術人員的整體工作能力。還有一點值得注意那就是加強油田開發工作中的安全管理，只有在安全有保障的環境下工作人員的工作效率才會更高。