熱水驅(qū)稠油油田硫化氫生成機(jī)理探究*

熊書權(quán)，劉 平，王少華，肖 灑，劉亞瓊

（1.中海石油(中國)有限公司 深圳分公司，深圳 518000；2.中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300459）

南海A 油田為稠油油田，斷背斜構(gòu)造，儲層平均孔隙度24.9%，平均滲透率148.5mD，地層原油粘度110～277mPa·s，儲層溫度75℃，壓力12MPa。由于油藏高部位能量補充不足，采用自源閉式注地?zé)崴に嘯1]：將儲層下部溫度105℃的地?zé)崴⑷氲絻樱瓤裳a充能量，又可提高采收率。地?zé)崴?qū)開發(fā)近兩年后，注水受效井均監(jiān)測到H2S，濃度最高達(dá)2000×10-6，對現(xiàn)場人員的安全造成極大危害，同時還會腐蝕設(shè)備并污染環(huán)境。

一般認(rèn)為油氣藏中的H2S 主要來源：硫化物的細(xì)菌還原（Bacterial sulfate reduction，BSR）、有機(jī)硫化物的熱裂解（Thermal decomposition of sulfate，TDS）和硫酸鹽熱化學(xué)還原（Thermochemical sulfate reduction，TSR）[6-8]。微生物的活性受到溫度的制約，當(dāng)溫度超過40℃后硫化細(xì)菌活性迅速下降，且油藏中含硫有機(jī)物的含量通常極低，通過TDS 方式產(chǎn)生的H2S 較少。國內(nèi)外學(xué)者開展了TSR 生成H2S 相關(guān)研究。Zhang 等[9]通過實驗探究發(fā)現(xiàn)，H2S 的生成量與CaSO4的用量成正比，且pH 值顯著影響動力學(xué)參數(shù)。Xia等[10]研究了氣態(tài)烴類對TSR 的自催化作用，結(jié)果表明，氣體烴化物參與TSR 反應(yīng)需要高溫條件。理論計算認(rèn)為，TSR 溫度在25℃以上就可發(fā)生，但并沒有實驗數(shù)據(jù)證明在100℃以下可發(fā)生TSR 反應(yīng)[11-16]。

目前，普遍認(rèn)為TSR 反應(yīng)所需的溫度較高，需140℃以上，然而A 油田地?zé)崴?qū)過程中溫度僅為105℃，卻產(chǎn)生了大量的H2S 氣體。因此，有必要對地?zé)崴?qū)稠油油藏H2S 生成機(jī)理進(jìn)行深入探究。本文根據(jù)A 油田現(xiàn)場工況進(jìn)行了室內(nèi)模擬實驗，探究了A 油田地?zé)崴?qū)的H2S 生成機(jī)理以及不同因素的影響，對現(xiàn)場H2S 治理具有重要意義。……