辽河油田蒸汽驱油井硫化氢防治研究

张春雨 姜茗洲 吕冲

摘 要：针对辽河油田矿场在开发过程中产生的大量硫化氢等有毒气体，以蒸汽驱油井为模拟对象，以单井硫化氢气体的产出量为评价指标，开展了“硫化氢防治和提高单井产油量”增油效果实验。结果表明，去除剂随蒸汽进入储层后，一方面降低了原油黏度，另一方面单井硫化氢的产量得到了明顯的降低。采用“蒸汽+去除剂”注入方式，不仅有利于降低原油黏度，增加原油产量，还可进一步去除从油井中产生的硫化氢气体，从而降低在开发过程中因硫化氢气体而引起的危险。

关 键 词：稠油油藏；硫化氢；表面活性剂；机理分析

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-1806-03

Abstract： In view of large amount of hydrogen sulfide and other toxic gases produced in the development process of Liaohe oil field， using the steam drive well as the simulation object， using hydrogen sulfide output of single well as the evaluation index， the experiment of "hydrogen sulfide control and improving the oil production of single well" was carried out. The results show that， after the removal agent is injected into the reservoir， the viscosity of crude oil can be reduced， and the yield of hydrogen sulfide can be significantly reduced. The use of steam + removal agent injection mode， not only helps to reduce the viscosity of crude oil， increase crude oil production， but also can further remove the hydrogen sulfide gas generated from the oil well， thereby reducing the risk of hydrogen sulfide gas in the development process.

Key words： oil reservoir； hydrogen sulfide； well bore； mechanism analysis

近年来，在辽河油田开发过程中，锦州采油厂蒸汽驱采用纯蒸汽注入，在H2S防治方面缺少有效的技术手段，为此迫切需要寻找一种综合处理技术既能够保证蒸汽驱开发效果又能够对H2S进行有效的治理措施，实现生产的高效、安全开展[1]。

本文将对蒸汽驱开发过程中H2S防治技术进行研究。以往的治理方法主要是在井筒做工作，即在产出硫化氢的井，注入化学药剂（如冷甲醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、聚乙二醇二甲醚、磷酸三丁酯等），使得硫化氢在井筒中得到控制[2]。但是，由于在采出端治理，治理效果受到限制，不可能完全杜绝产出硫化氢，且措施成本较高。因此本项目提出采用源头控制理念，在注入端即控制硫化氢的产生，这会使治理较为完全，且成本可控[3-5]。

研究成果将应用于蒸汽注入井和H2S含量高的生产井，既能够实现提高蒸汽吞吐和蒸汽驱开发效果，又能够达到H2S标本兼治的目的，保证生产的安全。

1 实验条件

1.1 实验材料

表面活性剂：①氟碳表面活性剂，界面活性剂，LG300。

二乙基二硫代氨基甲酸钠，去除剂N1试剂，溴水，去除剂N2试剂，BaCl2溶液。

实验用软化水，用蒸馏水及NaSO4、KCl、NaHCO3、NaCl、FeCl3配制实验用软化水见表1。

1.2 实验仪器

旋转滴超低界面张力仪、高温高压反应釜，釜体容积：500 mL，设计压力：50 MPa，使用压力<=40 MPa，设计温度：500 ℃，使用温度<=300 ℃，搅拌速度：0～1 500 r/min，电源：220 V，50 Hz，釜体材质：1Cr18Ni9Ti，结构组成：搅拌反应装置由反应釜（釜体、釜体上密封堵头）、保温系统、直流电机、搅拌装置、压力表、温度显示系统、调速系统、电器控制系统、安全保护装置。

1.3 方案设计

实验方案一，常温下利用实验室已有用品组装本次实验装置，用硫化钠跟盐酸反应生成硫化氢气体，再通过溴水中，观察其颜色变化[6-8]。将硫化钠跟盐酸反应生成的硫化氢气体分别通入去除剂N1、N2溶液中，之后通入溴水中，观察溴水颜色变化。

实验方案二，实验用二乙基二硫代氨基甲酸钠与去除剂N1一起在高温下反应，取其残液与BaCl2溶液混合，观察其混合溶液情况。用二乙基二硫代氨基甲酸钠与去除剂N2一起在高温下反应，取其残液与BaCl2溶液混合，观察其混合溶液情况。

实验方案三，实验用表面活性剂、界面活性剂、二乙基二硫代氨基甲酸钠与去除剂N1一起在高温下反应，取其残液与BaCl2溶液混合，观察其混合溶液情况。用表面活性剂、界面活性剂、用表面活性剂、界面活性剂、二乙基二硫代氨基甲酸钠与去除剂N2一起在高温下反应，取其残液与BaCl2溶液混合，观察其混合溶液情况[7-10]。

2 实验结果分析

2.1 实验结果

方案一的结果见表2。

方案二结果见表3，现象见图1。

方案三结果与方案二相同，但方案三與方案二界面张力存在较大的差异，见表4、表5。

2.2 实验结果分析

由实验方案一可以看出，常温下去除剂具有一定的去除硫化氢的能力，效果不明显，可是去除剂N1和N2，长温下氧化性不强，不能将硫化氢全部氧化，生成硫酸根离子，故其溶液加入BaCl2溶液后无白色沉淀产生。

由实验方案二可以看出，在高温的条件下去除剂N1和N2都能很好的去除硫化氢气体。

由方案三可得到，在高温条件下，表活剂依然就有降低界面张力的能力，作为添加剂加入去除剂中随蒸汽注入井中可以达到降粘增产的目的。

3 结 论

（1）在蒸汽驱过程中硫化氢源头控制的药剂最好采用无沉淀型的硫化氢清除剂，在清除硫化氢的同时也会促进油水界面张力的降低，有利于提高采收率，实现蒸汽驱源头硫化氢控制的目的。

（2）常温下N1和N2对硫化氢气体都有一定的吸附作用，N2的吸附效果要比N1好，同时N2的氧化性要比N1好。

（3）吸附剂N1和N2在高温条件下对硫化氢气体的吸附都有良好作用，且吸附作用没有明显差别。

参考文献：

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