油井硫化氢产生机理及防治措施研究.pdf

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1、718号HSE风险管理辽河油田油井硫化氢产生机理及防治措施研究王潜张国华许孟权辽河油田公司辽宁盘锦124010摘要：本文对辽河油田相关采油单位部分油井含硫化氢状况进行了摸底，并通过理论研究，进一步认清了硫化氢的无机生成机理和有机生成机理。针对小洼油田实际情况，开展了硫化氢产生及影响因素方面的研究。实验研究表明：a.温度是产生硫化氢的主要外在因素，100℃以上条件下，温度每增加20℃，硫化氢含量平均增加300ppm左右；温度在160℃～180℃区间硫化氢含量增加幅度最大；温度在180℃后硫化氢含量增加幅度

2、明显减小。b.加入具有表面活性的化学剂，能够抑制硫化氢的释放。c.酸类化学剂的加入会促使硫化氢含量增加。实验研究的同时也进行了硫化氢防治措施研究。关键词：油井硫化氢机理防治前言蒸汽吞吐和蒸汽驱是稠油热采的主要手段。高温蒸汽作用下，油藏中的硫化物极易发生化合作用生成硫化氢，且硫化氢会伴随着原油从井底流到地面，并从原油中释放出来。目前，辽河油田相关采油生产单位部分油井中发现了硫化氢气体，个别油井最高浓度已超过20000mg/m
,远远超过了安全浓度10mg/m
。为避免井口放套压、装嘴子、取样、更换闸门、大

3、罐量油时发生硫化氢事故，必须对硫化氢的生成机理及防治措施进行研究。结合洼38油田稠油开发生产实际情况，开展了硫化氢的生成机理、影响因素及防治措施研究，研究成果对今后含硫油田热采开发中硫化氢问题处理方面具有较好的指导作用。1.辽河油田相关采油单位部分油井硫化氢含量调查2006年对辽河油田七个采油厂部分生产井进行了硫化氢含量的普查，共计检测41021井次。其中含硫化氢的生产井达到3169口，硫化氢含量超标2056口。单井硫化氢含量最高达到20000mg/m
。表1给出了具体统计。表12006年辽河油田公司

4、生产井含HS普查检测含HS含HS超标井数占生超标井占检单单井含HS最井数井数超标井产井数的百分测井数百分位高值(mg/m)(口)(口)数(口)比（%）比（%）欢11515875611500.032.0248.74采锦1481391315302.018.8321.27采曙1653917677264.040.9640.96采高499147551500.04.0511.02采金42778511000011.9411.94马特741444247250.524.5033.33油冷683605150>20

5、021.9621.96家合663531692056///计2.硫化氢无机和有机生成机理研究2.2.2.12.111硫化氢无机生成机理研究硫化氢无机生成机理研究自然界中，硫容易以元素形式得到，如火山喷发、沉积等，它有时直接与其它元素结合，如:FeS(黄铁矿)、CuS(黄铜矿)、PbS(方铅矿)、ZnS(闪锌石)等；此外还有大量的金属硫酸盐，如:石膏CaSO·2HO(这是最普遍存在的硫酸盐)、重晶石BaSO、泻盐MgSO·7HO和芒硝NaSO·10HO等。无机盐类最常见硫化氢的生成是硫

6、酸盐还原的结果，如:2CaSO+4C+2HO→4CO+Ca(OH)+Ca(SH)Ca(SH)
+HO+CO→CaCO+2HS或CaSO+4H→Ca(OH)+HS+2HO或硫酸盐+硫酸盐还原菌→S2.2.2.22.222硫化氢有机生成机理研究硫化氢有机生成机理研究2.2.2.22.222....1111通过硫醇的生成通过硫醇的生成硫醇是跟醇类相似的化合物，可以把它看作是硫化氢分子(HS)中的一个氢原子被烃基取代的衍生物，也可以看作是烃分子中的氢原子被一个硫基(-SH)取代

7、的衍生物，其通式为RSH，其中R可以是烷基，环烷基或芳基。硫醇是具有特殊气味的化合物，由于其含有-SH基，与其它物质或在外部条件下容易生成硫化氢，如：2CuSO+4CHSH→2CHSCu+(CH)S+HSO2Cu(SR)→2CuSR+RSSR2CuCl+4RSH→RSSR+2RSCu+4HClFeS+2HCl→FeCl+HS硫醇由于CS键的键能较低(327kJ/mol)，因而，具有一定能量的粒子撞击含硫化合物时CS键首先断裂。伯、仲硫醇很容易发生热分解，叔硫醇在较低温度下也能分

8、解为硫化氢和相应的烯烃：RCHCHSH→HS+RCH=CH在某些情况下，特别是在较低温度范围时，可得到高收率的HS，在有催化剂的条件下其更容易裂解.硫醇在氢和催化剂(如Co－Mo－Al
O催化剂)存在下，几乎可以定量地反应，生成烷烃和硫化氢。2.2.2.2.2.2.2222通过硫醚生成通过硫醚生成醚分子中的氧原子为硫原子所代替形成的化合物叫硫醚，一般结构式为R-S-R。石油中存在的硫醚有以下几种:烷基硫醚:R-S-R；芳基硫醚: