高含硫化氢油井长效防治措施研究

（中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院 山东省 257000 ）

摘要：油田勘探开发过程中产生的硫化氢是安全生产的极大隐患。在生产过程中伴生的硫化氢导致油井无法正常生产，硫化氢对井下工具、储运管道等腐蚀破坏，甚至造成油井停井、关井。东风港油田硫化氢伴生气浓度高达240mg/m3-9800mg/m3，造成大面积油井停产，总停产井数达到48口。本文分析东风港油田硫化氢产生的原因为注水过程中滋生的硫酸盐还原菌造成，通过对油水井的同时治理，使得硫化氢超标油井伴生硫化氢降低至安全临界浓度30 mg/m3以下，措施有效率已达一年以上，取得了良好的应用效果。

关键词：硫化氢；硫酸盐还原菌；防治

东风港油田对油区内72口油井进行硫化氢含量检测，检测出48口油井硫化氢含量严重超标，硫化氢浓度达240～9800mg/m3。采取氢氧化钠等强碱液周期性洗井方式治理硫化氢超标油井，作业后硫化氢浓度回升快，平均有效期不到2个月，导致重复多次作业，增加作业成本。从安全环保和经济的角度考虑，硫化氢超标油井只能暂时停井，整个油区开井率不足40%，严重影响了油区产量。

1硫化氢产生原因分析

1.1注水对硫化氢产生的影响

东风港油田位于山东省无棣县境内，早期以弹性开发为主，开发过程中未见硫化氢气体伴生，自2008年整体注水开发以来，陆续在油井上作业时，以及生产井抽查过程中，检测到井口有硫化氢气体产出。通过分析硫化氢超标油井的岩芯及该地区的录井资料后发现这些井无或很少含膏盐地层，排除地层本身产生硫化氢的可能。检测到注水中硫酸根离子的含量均在500mg/L以上，地层水中的硫酸根离子含量平均为48.34 mg/L，注入水中的硫酸根离子大幅度增多，给硫酸盐还原菌的滋生提供了物质条件。

1.2 油井作业过程对硫化氢产生的影响

油井中由于定期检泵作业，外来流体会在井筒中带入硫酸盐还原菌，并提供适合的温度、营养源等外在条件，适合于硫酸盐还原菌的滋生。对东风港油田五口硫化氢产出井取样分析，五口油井均不同程度的存在硫酸盐还原菌，证实了油井中滋生硫酸盐还原菌造成硫化氢伴生。

2 长效杀菌剂和高效吸收剂的研制

针对东风港油田注水引起的硫酸盐还原菌滋生，造成的油井硫化氢超标问题，采用杀菌抑菌的方式，密切结合区块特点针对性研制抗耐药、长效的杀菌剂，从根源上消除硫化氢，达到长效防治的目的。

2.1 新型绿色复合长效杀菌剂的研制

对于硫酸盐还原菌的治理是长期的过程，尤其对于水井治理，长期的外来流体的进入井筒及近井地带，会不断地带入新的硫酸盐还原菌源，因此需要研制出能够长期有效的杀菌剂。将几种药剂复配使用，将会大大提高杀菌效果及有效期，经过实验室反复筛选和试验，研制出复合新型长效杀菌剂FTY-1，使用浓度1000mg/L可保持120天100%殺菌率。

2.2 高效硫化氢吸收剂的研制

针对氢氧化钠等强碱液腐蚀性较强的问题，研制了Gxh-3高效硫化氢吸收剂。Gxh-3高效硫化氢吸收剂与常用的硫化氢吸收剂氢氧化钠、乙二胺等比较，具有碱性弱、吸收能力强、使用方便等优点，对气态、液态硫化氢吸收率均可达100%。

3 制定区块油水井综合防治技术对策

根据东风港油田硫化氢产生的原因及室内研究结果，制定了区块水井、油井同时治理的技术对策，标本兼治，有效消除并抑制硫化氢。

3.1 水井源头治理

在注水站采用周期加药的方式去除井筒及注水系统内的硫酸盐还原菌，减少、消除硫化氢产生。加药以脉冲式加药方式开展，即加药浓度随时间周期变化，防止细菌耐药性的产生。

3.2 油井综合治理

先使用高效硫化氢吸收剂洗井，消除已产生的硫化氢，再采用高浓度的长效杀菌剂对近井低温地带及井筒进行杀菌。以室内实验为依据，作业过程中采用不动管柱的方式，用高浓度杀菌剂全井筒浸泡48小时，杀菌的同时可以达到除垢（硫酸盐还原菌及铁细菌的代谢产物）的效果。

4 现场实施效果

4.1 水井治理

对东风港油田四个注水站投加复合长效杀菌剂，前期其投加浓度周期梯度变化，后期依据注水量逐渐降低杀菌剂的用量，注水站治理实施后SRB浓度由治理前的1100个/mL降低至0.6个/mL，治理成效显著。

4.2 油井治理

在东风港油田先后开展了48井次高含硫化氢油井的治理工作，效果良好，硫化氢伴生气浓度大幅度下降，从措施前的240-9800 mg/m3大部分降低至硫化氢安全临界浓度（30 mg/m3）以下，有效期已达半年以上（见表4-1）。

5 结论与认识

（1）东风港油田硫化氢产生的原因主要是由于硫酸盐还原菌滋生，硫酸盐还原菌的分布主要在注水系统、水井井筒及近井地带及油井井筒与近井地带内。

（2）研制的复合长效杀菌剂对硫酸盐还原菌具有良好的杀灭功能，有效期长、杀菌率高，适合于油水井中的杀菌。

（3）通过对东风港油田油水井的综合治理，有效的防治了硫化氢的产生，恢复了硫化氢超标油井的生产，为类似区块的硫化氢产生原因的分析及治理工作提供了成功的借鉴模板。

参考文献：

[1]高建付等，不同杀菌剂对硫酸盐还原菌杀菌能力评价[J].工业用水与废水，2013，44，53.

[2]刘光成等，渤海某油田硫化氢治理措施及效果[J].油气田环境保护，2014（24），20-23.

[3]李拥军，高含硫化氢原油除硫技术研究与应用[J].油气田环境保护，2012，21（6）：22-24；

[4]王瑞莲等，硫酸盐还原菌控制技术在气田水处理中的应用探讨[J].天然气勘探与开发，2014，（37），83-87.

[5]杨德玉等，硝酸盐抑制油田采出水中硫酸盐还原菌活性研究[J].环境科学， 2014，（35），319-326.

[6]高建富等，不同杀菌剂对硫酸盐还原菌杀菌能力评价[J].工业用水与废水，2013，44（6），53-55.

作者简介：张君，女（1981- ），工程师，工程硕士，2013年毕业于中国石油大学（华东）应用化学专业，从事油田开发及油层保护工作。