高温高压含硫化氢及出砂油气井试油测试技术

候佳+黎晓军

摘 要：在我国的新疆地区，因为地质构造很多都属于高陡类型的，存储地应力大，所以非常容易出现地层垮塌的现象。另外，在实施试油的一些地方，还发现了硫化氢的含量。要想快速的完成试油的全部工作，那么必须要实施高温高压含硫化氢及出砂油气井试油测试。笔者针对这个问题进行了分析和研究。

关键词：高温；硫化氢；试油；实验；气井

中图分类号： TE2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）23-141-2

1 合理流动压差预测和控制技术

1.1 建立压差预测模型

在进行了比较和选择之后，选用一种适宜的。合理的出砂临界生产压差计算的式子，这个式子就是？驻？籽=C×tan（45+？覬/2）

在上述式子当中，？驻？籽指的是临界生产压差，而C指的是岩石的粘聚力，？覬指的是内摩擦角。

1.2 怎样确定储层的强度参数粘聚力和内摩擦角

第一，进行三轴强度试验测出粘聚力，内摩擦角。

第二，利用测井资料来对储层力学参数，根据上面的资料来解释计算储层力学参数详见公式：

1.3 通过对压差进行预测，从而计算储压差

可以利用相关的软件，来对压差进行计算。

1.4 压差预测和控制的应用

连续五年的时间内，研究人员对井段进行压差预测和控制技术进行探究，发现压差预测的数据和实际的数据非常符合，甚至误差率非常小。

2 高压防硫出砂的仪器、设备的开发及应用

2.1 仪器的技术指标分析

要根据高温高压含硫化氢的市场需求，从而更好的分析出砂器等仪器的技术指标，具体如下：

能够承受的工作压力：103.5MPa，也就是15000psi。工作的温度在-30℃到110℃之间。最低的存储温度为-50℃。公称直径为210㎜。工作介质为有H2S的天然气以及油、水等等。处理气量为150×104m3每天，处理的砂量则在80升每小时。

2.2 除砂器的设计

在设计的过程中，必须要遵循设计的规范以及相应的标准。比如，采树油规范、采树油设备规范等等，另外还有防硫化物应力开裂的金属材料以及容器安全检察规程，油钻采机械产品用高压锻件通用技术条件。

在具体操作的过程中，必须参考一定的规范和标准，比如（2）GB150—1998钢制压力容器、HG20581—1998钢蒯化工容器材料选用规定以及B/T30771999台金结构钢。

最后还有除砂器的结构设计，这个非常重要，因为其关系到除砂的效果。

2.3 除砂器的材料选择

根据相应的标准和技术要求，其中规定了关于防硫化氢的低合金材料的要求，只要是硬度达到22HRC的碳钢以及低合金钢，都可以使用。在本次设计当中，控制阀门是属于平板的，规格达到了2-1/16-15K和2-9/16-15K，级别是EE，根据PSL-3的级别来进行治疗。

2.4 除砂器的现场选用

除砂器的现场选用如表3所示：

3 高温高压含H2S出砂气井H2S现场检测技术

首先是技术规范，对国内以及国外先进技术进行调查和研究，然后再在此基础上，来制定相应的技术规范。具体规范是这样的：硫化氢的监测范围在1%—11%之间，也就是100000PPm以内。工作的介质为：气、水或者是含硫化氢的油。湿度需要小于等于90%，工作的压力则需要达到70MPa。对于误差而言，重复性误差需要在3%以内，线性误差同样需要在3%以内。响应的时间不能超过120秒。

其次，需要确定硫化氢在线检测系统的制造方式。整个检测系统的结构由3个部分组成，这3个部分是探头、分离减压装置以及数据采集存储装置。

然后需要进行图纸的设计绘画，制造组装，软件的测试工作。对于分离减压装置而言，需要对产出流体检测实施分离减压。

对于检测装置而言，需要对没有进行分离减压的气体进行检测，分析其是否含有H2S。

另外还有地面检测装置，可以将其安装在数据采集的部分里，对数据进行显示和记录。最后是硫化氢检测装置。

完成了对现场的调试以后，公布调试的结果：精度在

3%-0.5%之间，因此满足了一定的要求。

4 对H2S进行现场处理的技术

首先对井内所产出的含有H2S的液体进行处理，处理的过程是这样的：

进行除硫剂的配方实验，然后再对其进行计算：

H2S+（NH4）2S2O6→2S↓+2H2O+（NH4）2SO4，分析H2S的特点，一体积的液体能够溶解2.9体积的H2S，一个大气压水中溶解的H2S，体积大概在2400PPm上下。在原油里面，天然气的溶解量不会超过4%。一旦温度或者其他因素产生变化，那么的溶解量也会随之而产生一定的变化。

1×10-6H2S=1.567mg＼L H2S，一旦液体里面含有了2000×10-6H2S，那么就等于是3079mg＼L，一旦地层里面每天生产了10m3的时候，就必须要采用70千克左右的氢氧化钠来进行中和。若是每天的地层里每天能够产水大概10m3的时候，就必须要用80千克的碱式碳酸锌来进行中和。

然后是除硫剂加药系统硬件研制的配套，研究人员在进行试油的时候，检测到了浓度为101×10-6的H2S，在套管里面放入处理剂，进行试产检测，发现了浓度为（0—4）×10-6。

在另外一次实验当中，井段为779—790.1米，在进行试气的时候，日产天然气为4×104m3，产水量为1.98m3。每一个分离器的取气部分，都检测到H2S的含量最高达到了1000×10-6。这个时候，从套管里面放入大概4%左右的碱式碳酸锌，再加入3%的氢氧化钠液体，从而完成试气的工作，这样就可以更加高效的去除整个井内的H2S含量。

5 总结与体会

H2S的腐蚀问题成为了目前石油工业的重要难题，必须解决这个问题，因为其不但阻碍了油气田的开发，而且也不符合环保的要求。因此，需要对H2S（硫化氢）进行测试，并且采取措施去除整个井内的硫化氢含量，从而提高产量，避免腐蚀产生。