CN101839128A - 含硫油气井中稳定活性硫化氢的方法 - Google Patents
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Abstract
一种含硫油气井中稳定活性硫化氢的方法，其特征在于：以液氨为活性硫化氢的稳定剂，用计量泵把液氨通过套管四通注入到油气井的油套环形空间内，在生产管柱下部与从地层中产出的油气水混合并与硫化氢反应生成稳定的硫氢化铵。不含有活性硫化氢的油气水流沿油井的生产管柱举升到油田的地面，这样就把油气井的硫化氢稳定在油气井内，确保了地面系统与后续处理工艺的安全，延长了油井和设备的使用寿命。本发明的有益效果是：稳定活性硫化氢的效率高、加入量小、安全性好、操作简单、成本低和可以连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采领域，特别是一种含硫油气井中稳定活性硫化氢的方法。
背景技术
油田开采过程中，部分油气井含硫，含硫油气井中产出的原油、天然气中都含有硫元素，硫元素一般以单质硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、亚砜类和噻吩的形式存在，硫化氢和硫醇较为活泼，一般称为活性硫；由于硫醇为有机醇其活性与硫化氢相比低的多，最为活泼硫化氢，在油气生产过程中危害极大，不仅会对设备造成严重腐蚀，更严重的是硫化氢弥散到空气中在硫化氢超过15mg/m3时，就会对操作人员造成严重伤害，严重影响油田的安全生产。因此，把油气井生产的硫化氢消除在井内是确保安全生产与延长油井设备的寿命。
为了把硫化氢消灭在进入地面流程以前，在现有的技术中，中国专利200710100370.2如附图1所示，是把废氨水或石灰水的脱硫剂注入到油气层中与油气层中的硫化氢反应，来达到消除硫化氢危害的目的，其不足之处在于：1、油气井不能连续生产，降低了油井产能，2、脱硫剂在油藏高温、高压和较长化学反应时间的条件下会与活性较差的硫醇、硫醚、二硫化物、亚砜类和噻吩等物质以及烯烃、炔烃、环烷烃及地层水中无机物质反应，降低了脱硫剂的效率，提高了脱硫费用，降低了脱硫效率；而中国专利200810045275.1是用以碳酸氢铵和碳酸锂为主的脱硫剂注入井下与油气中的硫化氢反应并随油气带出地面，1kg有效的脱硫剂只能脱除0.43～0.44kg硫化氢，脱硫效率很低，而且只能应用于稠油油井，适应性差。
发明内容
本发明的目的在于为了克服现有技术的不足，提供一种高效、安全、适用性广泛的可以连续生产的含硫油气井中稳定活性硫化氢的方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样来实现的：一种含硫油气井中稳定活性硫化氢的方法，其特征在于：以液氨为活性硫化氢的稳定剂，用计量泵把液氨注入到油气井的油套环形空间内，在生产管柱下部与从地层中产出的油气水混合并与硫化氢反应生成稳定的硫氢化铵，使活性硫化氢失去活性而得到稳定。
上述液氨的用量为油气井产出硫化氢质量的0.5～1倍之间。
上述的液氨是在存放在密闭压力罐内有效含量大于95％的液化氨气。
上述的计量泵为柱塞泵、隔膜泵，特别是液压隔膜泵。
本发明的原理是：油层渗流出的油气中含有的硫化氢，与从油管和套管环形空间注入到井内的氨反应，来达到稳定硫化氢的目的，其化学反应是：
H2S+NH3＝NH4HS ①
由化学反应方程式①计算可知：1kg液氨能脱除2kg的硫化氢，用量少，效率高；上述化学反应生成的硫氢化铵易溶于水和原油，并随油气水流一起采出到地面，这样就使油气井中原油、天然气和水中的硫化氢变成稳定的无机盐而失去了活性，消除了硫化氢的危害，因此不论是稠油、稀油或凝析油井都能够使用，适应性广。由于硫氢化铵比碳酸氢铵稳定，只有过量的氨才会与天然气中的少量二氧化碳和水生成碳酸氢铵，众所周知，碳酸氢铵在地面工艺条件下也是稳定的化合物，因此不会有恶臭的氨气挥发出来，使之更为安全。
本发明的有益效果是：稳定活性硫化氢的效率高、加入量小、安全性好、操作简单、成本低和可以连续生产的优点。
附图说明
图1是200710100370.2的脱硫剂注液示意图；
图2是本发明的工作原理示意图。
图中：(1)液氨罐，(2)计量泵，(3)套管四通，(4)油层套管，(5)生产管柱，(6)油气层，(7)出油管线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明其实施方式。
如图二所示。
存储在液氨罐(1)内的液氨，用计量泵(2)把液氨从套管四通，(3)注入到油层套管(4)和生产管柱(5)形成的油套环形空间内，并向下流动，当液氨流到生产管柱(5)的下部，与从油层中生产出来的油气流混合，并与其中的硫化氢反应，生成稳定的化合物硫氢化铵，使活泼的硫化氢失去活性，而反应生成的硫氢化铵与油气水流一起沿油井的生产管柱(5)举升到油田的地面出油管线(7)中，这样就把油气井的硫化氢稳定在油气井内，确保了地面系统与后续处理工艺的安全，延长了油井和设备的使用寿命。
液氨的投加量的计算：
Qan＝0.042[Qg×ηg+1000(Qo×ηo+Qw×ηw)]×106×(0.5～1.0)②
式中：
Qan-液氨的投加量，kg/h；
Qg-日产天然气产量，Nm3/d；
ηg-天然气的硫化氢含量，mg/m3；
Qo-日产油量，t/d；
ηo-原油中硫化氢含量，mg/L。
Qw-日产水量，t/d；
ηw-油田水中硫化氢含量，mg/L。
当油气井的产油、产气和产水变化时，应按照②式来调节液氨的投加量，以防投加过量造成浪费或投加量不足影响稳定效果。
实施例1：
赵1井，该井产出：含硫化氢80mg/L的原油16t/d，含硫化氢6000mg/Nm3的天然气12000Nm3/d；液氨加注量为2.1kg/h；采出原油含硫化氢小于1mg/L，采出天然气的含硫化氢小于9mg/m3。
实施例2：
TK103-9H井，该井产出：含硫化氢65mg/L的原油120t/d，含硫化氢36000mg/Nm3的天然气8000Nm3/d；液氨加注量为12.0kg/h；采出原油含硫小于1.2mg/L，采出天然气的含硫化氢小于2mg/m3。
实施例3：
晋103-29井，该井产出：含硫化氢15mg/L的原油9t/d，含硫化氢1200mg/Nm3的天然气8000Nm3/d，含硫化氢69mg/L的油田水2.7t/d；液氨加注量为0.30kg/h；采出原油含硫小于1.2mg/L，采出天然气的含硫小于2mg/m3，采出的油田水含硫为0mg/L。
成本核算：
目前液氨的市场价为4.3元/kg，可以稳定含硫化氢50mg/L的脱气原油100～150t，每吨原油的处理费用加上耗电与设备折旧不超过0.03～0.05元/t，只有中石化塔河油田脱气原油的脱硫费用为9.61元/t的0.5％。
实践证明，按照本发明的方法能够高效的稳定油气井产出活性硫化氢，使产出的天然气、原油和油田水中弥散到空气中的硫化氢含量低于15mg/Nm3的安全界限，降低了活性硫化氢对设备的腐蚀，延长了使用寿命。不仅加注量小、安全、适用范围广的特点，也不需要关井加注，而且也具有操作简单、成本低的特点。
Claims (2)
1.一种含硫油气井中稳定活性硫化氢的方法，其特征在于：以液氨为活性硫化氢的稳定剂，用计量泵(2)把液氨注入到油气井的油套环形空间内，在生产管柱(5)下部与从地层中产出的油气水混合并与硫化氢反应生成稳定的硫氢化铵，使硫化氢失活。
2.根据权利要求1所述的一种在含硫油气井内稳定硫化氢危害的方法，其特征在于：液氨的用量为油气井产出硫化氢质量的0.5～1倍之间。
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| CN103230728A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-07 | 北京中科润石油技术服务有限公司 | 油井现场硫化氢治理方法 |
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