油气井新型脱硫剂的评价.pdf
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1、油气井新型脱硫剂的评价陈景军,刘向军,徐福刚(中国石化胜利油田分公司河口采油厂,山东 东营 257200)摘要:套管加入液体脱硫剂工艺已规模应用于油气井脱硫领域。现场应用过程中,含水较低的油气井脱硫效果不佳。针对这一问题,合成了一种新型脱硫剂BHS-1。新型脱硫剂在分子结构中增加油溶性基团,使得药剂在原油中的分配系数更高,溶解性更好。新型脱硫剂在温度140时脱硫率达86.7%,100时反应产物不发生逆反应,尤其适用于低含水油气井硫化氢的脱除。现场实验后取得明显效果。关键词:硫化氢;含硫化氢油井;新型脱硫剂;套管加药中图分类号:TE39文献标志码:AEvaluation of novel des
2、ulfurizer for oil and gas wellsCHEN Jingjun,LIU Xiangjun,XU Fugang(Hekou Oil Production Plant of Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257200,China)AbstractAbstract:The process of adding liquid desulphuriser to the casing has been applied in the field of desulphurization of oil and gas wellson a
3、 large scale.During the field application,it was found that the desulphurization of oil and gas wells with low water content wasineffective.To address this problem,a new desulphurizing agent,BHS-1,has been developed,which adds oil-soluble groups to themolecular structure,resulting in a higher partit
4、ion coefficient and better solubility in crude oil.The new desulfurizer has adesulfurization rate of 86.7%at 140 C and a non-reverse reaction of reacting products at 100 C.It is particularly suitable for theremoval of hydrogen sulfide from low water-cut oil and gas wells.Obvious results were achieve
5、d after field experiments.Key wordsKey words:hydrogen sulfide;hydrogen sulfide bearing well;new desulfurizer;casing dosing国内外不少油气井产出液含有硫化氢(H2S),对油气井开发有较大影响,存在安全隐患1-2。胜利油田大量油气井高含硫化氢,以河口采油厂为例,油井伴生气中硫化氢含量超过危险临界浓度150 mg/m3的有159口井,超过即时危险浓度450 mg/m3的有105口井,其中超过10 000 mg/m3的有18口井,部分高含硫区块无法形成产能。在套管连续加入脱硫剂,去
6、除产出液中的硫化氢,有较大的应用前景和经济效益3。套管加入液体脱硫剂工艺在油气井的应用已处于工业化阶段,国内目前常用的油气井脱硫剂以三嗪类为主,三嗪类脱硫剂与硫化氢发生亲核取代反应,生成不可逆水溶物,从而脱除油气中硫化氢4,6。在应用三嗪类脱硫剂过程中,胜利油田河口采油厂发现含水较低油气井应用效果不佳,如某含硫井采出液含水 30%,三嗪类脱硫剂HHT理论加注量为30 kg/d,正常生产实际加注量400 kg/d,超出理论值十多倍,而含水90%以上的油气井脱硫效果也不佳。经分析认为,三嗪类脱硫剂属水溶性药剂,在含水较低的原油中的溶解度低,溶解量不足,从而影响脱硫效果;在高含水油气井中,药剂未及反
7、应充分就随游离水流走。针对这种现象,河口采油厂对脱硫剂分子结构进行重新设计,对三嗪脱硫剂进行改性,在三嗪脱硫剂的分子结构中增加油溶性基团,合成了新型脱硫剂BHS-1。根据相似相溶原理,药剂在油气中的分配系数更高,油溶性更好。现场实验表明新型脱硫剂脱硫效果好,尤其适用于低含水油气井。doi:10.16181/ki.fzyqc.2023.02.022收稿日期:2022-11-27;改回日期:2023-01-30。第一作者简介:陈景军(1971),高级工程师,现从事采油工程的研究工作。E-mail:。引用格式:陈景军,刘向军,徐福刚.油气井新型脱硫剂的评价 J.复杂油气藏,2023,16(2):23
8、7-240.CHEN Jingjun,LIU Xiangjun,XU Fugang.Evaluation of novel desulfurizer for oil and gas wells J.Complex Hydrocarbon Reservoirs,2023,16(2):237-240.复杂油气藏Complex Hydrocarbon Reservoirs2023年6月第16卷第2期复杂油气藏2023年6月1实验部分1.1仪器与材料恒温箱:室温150;便携式硫化氢检测仪:测量范围02 000 mg/m3;电子天平:精度0.000 1 g;圆底烧瓶;注射器:精度1 mL;恒温水浴等。九
9、水硫化钠(Na2S9H2O),氯化钙(CaCl2),98%硫酸(HSO),均为分析纯。精密 pH 试纸,蒸馏水等。1.2脱硫率的测定在通风橱中进行装置的连接(见图1)。圆底烧瓶使用胶塞盖封口,胶塞盖插入两支注射器长针头,后接直径大小合适的橡胶软管,连接处保持密封。测试硫化氢含量时,插入液面附近的针头接氮气,另一接口接硫化氢测试管,用氮气将硫化氢顶替进入硫化氢测试管。称取1 g的九水硫化钠,用蒸馏水配制1%的硫化钠溶液。称取1.53 g98%硫酸用蒸馏水配制1.5%稀硫酸溶液备用。称取6 g配制好的1%硫化钠溶液,加入500 mL圆底烧瓶中,再加入约 100 g 的蒸馏水,随后加入0.1 mL脱
10、硫剂原液,然后加入0.64 mL的1.5%硫酸溶液,盖好胶塞盖后摇匀,放入设定温度恒温水浴中反应10 min,后用硫化氢检测仪器检测瓶内气体中的硫化氢浓度。同时不加脱硫剂做空白实验对比测试硫化氢浓度。)4)4/B4)40图1脱硫率测定装置脱硫率的计算:X=M0-M1M0 100式中,M0为空白样品中硫化氢测量值,mg/m3;M1为加脱硫剂后样品中的硫化氢测量值,mg/m3;X为脱硫率,。1.3溶解性测试1.3.1水相溶解性测试用蒸馏水将脱硫剂样品配成质量分数为 10%的水溶液,用玻璃棒搅拌1 min,静置3 min后观察,溶液应呈均匀液体。1.3.2油相溶解性测试由于原油为黑色不透明液体,观察
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