CN107998823A

CN107998823A - 油田用多功能硫化氢吸收剂及其制备方法

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Publication number: CN107998823A
Application number: CN201711088871.3A
Authority: CN
Inventors: 谢建勇; 石彦; 王惠清; 刘进军; 杨振中; 高松林; 彭洋平; 叶长新; 杨晓康; 蔡红标
Original assignee: XINJIANG XINCHEN DINGSHENG PETROLEUM ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2018-05-08

Abstract

本发明涉及硫化氢吸收剂技术领域，是一种油田用多功能硫化氢吸收剂及其制备方法；该油田用多功能硫化氢吸收剂，原料由硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂、表面活性剂和余量的水组成。本发明油田用多功能硫化氢吸收剂较现有硫化氢吸收剂（液相或固相），不仅能够有效脱除原液中的硫化氢，还兼具杀菌、防腐蚀、清防垢和清防蜡的功能；同时本发明中的表面活性剂能够使本发明油田用多功能硫化氢吸收剂与油井采出液混合更均匀，反应更彻底，能够更好脱除采出液中的硫化氢；且本发明油田用多功能硫化氢吸收剂具有脱除硫化氢效果好、综合成本低，真正实现了“一剂多效、一剂多能”，具有很好的应用前景。

Description

油田用多功能硫化氢吸收剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及脱除硫化氢剂技术领域，是一种油田用多功能硫化氢吸收剂及其制备方法。

背景技术

硫化氢是一种恶臭、剧毒、强腐蚀性的气体。在含硫油气田的开发过程中，由于硫化氢的存在，常常会发生输油管道、仪器设备等的腐蚀和损坏问题。同时，硫化氢因具有剧毒还严重地威胁人身安全，容易诱发安全事故，造成人员伤亡。

目前油田常用的硫化氢吸收剂主要是以碱性化合物为主，通过酸碱中和反应来消除硫化氢危害。但油井在生产过程中，除了硫化氢危害之外，还伴随着结垢、结蜡、腐蚀、有害微生物等其他普遍问题。但现有硫化氢吸收剂功能单一，与其他功能性油田化学助剂联合使用时，推高了油田开采成本，已不能满足现有工艺的要求。

发明内容

本发明提供了一种油田用多功能硫化氢吸收剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有硫化氢吸收剂功能单一和油田开采成本高，已不能满足现有工艺要求的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种油田用多功能硫化氢吸收剂，原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂10%至40%、杀菌剂1%至5%、缓蚀剂1%至3%、防垢剂1%至3%、表面活性剂1%至3%和余量的水组成。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述油田用多功能硫化氢吸收剂按下述方法得到：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂。

上述硫化氢吸收剂为乙二胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺和氢氧化钠中的一种以上。

上述杀菌剂为苯扎溴铵、苯扎氯铵和甲酚钠中的一种以上。

上述缓蚀剂为苯骈三氮唑、葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。

上述防垢剂为羟基亚乙基二膦酸四钠、氨基三甲叉膦酸五钠、三聚磷酸钠、EDTA四钠中的一种以上。

上述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种以上。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种油田用多功能硫化氢吸收剂的制备方法，按下述方法进行：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述杀菌剂为苯扎溴铵、苯扎氯铵和甲酚钠中的一种以上。

本发明油田用多功能硫化氢吸收剂较现有硫化氢吸收剂（液相或固相），不仅能够有效脱除原液中的硫化氢，还兼具杀菌、防腐蚀、清防垢和清防蜡的功能；同时本发明中的表面活性剂能够使本发明油田用多功能硫化氢吸收剂与油井采出液混合更均匀，反应更彻底，能够更好脱除采出液中的硫化氢；且本发明油田用多功能硫化氢吸收剂具有脱除硫化氢效果好、开采成本低，真正实现了“一剂多效、一剂多能”，具有很好的应用前景。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液。

实施例1，该油田用多功能硫化氢吸收剂，原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂10%至40%、杀菌剂1%至5%、缓蚀剂1%至3%、防垢剂1%至3%、表面活性剂1%至3%和余量的水组成。

实施例2，该油田用多功能硫化氢吸收剂，原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂10%或40%、杀菌剂1%或5%、缓蚀剂1%或3%、防垢剂1%或3%、表面活性剂1%或3%和余量的水组成。

实施例3，该油田用多功能硫化氢吸收剂按下述制备方法得到：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂；其中：原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂10%至40%、杀菌剂1%至5%、缓蚀剂1%至3%、防垢剂1%至3%、表面活性剂1%至3%和余量的水组成。本实施例3得到的油田用多功能硫化氢吸收剂1kg可吸收原液（采出液）中0.05kg至0.3kg的硫化氢，在充分接触的条件下，在1min至5min内即可完全消除硫化氢危害；当原液SRB（硫酸盐还原菌）菌量≥1×104个/mL时，1小时的杀菌率≥99%；本实施例3得到的油田用多功能硫化氢吸收剂的平均腐蚀率≤0.01mm/年，达到了油田回注水≤0.076mm/年的要求；当原液中钙离子浓度≥500mg/L时，防垢率≥90%；当蜡含量为20%（质量浓度）时，静态防蜡率≥40%。

实施例4，作为上述实施例的优化，硫化氢吸收剂为乙二胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺和氢氧化钠中的一种以上。

实施例5，作为上述实施例的优化，杀菌剂为苯扎溴铵、苯扎氯铵和甲酚钠中的一种以上。

实施例6，作为上述实施例的优化，缓蚀剂为苯骈三氮唑、葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。

实施例7，作为上述实施例的优化，防垢剂为羟基亚乙基二膦酸四钠、氨基三甲叉膦酸五钠、三聚磷酸钠、EDTA四钠中的一种以上。

实施例8，作为上述实施例的优化，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种以上。

实施例9，该油田用多功能硫化氢吸收剂按下述制备方法得到：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂；其中：原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂10%、杀菌剂1%、缓蚀剂2%、防垢剂1%、表面活性剂1%和余量的水组成；硫化氢吸收剂为甲基二乙醇胺和氢氧化钠，杀菌剂为苯扎溴铵，缓蚀剂为六次甲基四胺，防垢剂为羟基亚乙基二膦酸四钠，表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。本实施例9得到的油田用多功能硫化氢吸收剂，加入量为5g/L，当原液中硫化氢浓度≤200mg/L时，5min即可完全消除原液中的硫化氢危害；当原液SRB（硫酸盐还原菌）菌量≥1×104个/mL时，1小时的杀菌率为99%；平均腐蚀率≤0.01mm/年，达到了油田回注水≤0.076mm/年的要求；当原液中钙离子浓度≥500mg/L时，防垢率为90%；当原液中蜡含量为20%（质量浓度）时，静态防蜡率≥40%。

实施例10，该油田用多功能硫化氢吸收剂按下述制备方法得到：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂；其中：原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂15%、杀菌剂2%、缓蚀剂2%、防垢剂2%、表面活性剂3%和余量的水组成；硫化氢吸收剂为二乙醇胺和氢氧化钠的混合液，杀菌剂为苯扎氯铵，缓蚀剂为葡萄糖酸钠，防垢剂为羟基亚乙基二膦酸四钠和氨基三甲叉膦酸五钠的混合液，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。本实施例10得到的油田用多功能硫化氢吸收剂，加入量为5g/L，当原液中硫化氢浓度≤400mg/L时，3min即可完全消除原液中的硫化氢危害；当原液SRB（硫酸盐还原菌）菌量≥1×104个/mL时，1小时的杀菌率为99.5%；平均腐蚀率≤0.01mm/年，达到了油田回注水≤0.076mm/年的要求；当原液中钙离子浓度≥500mg/L时，防垢率为95%；当原液中蜡含量为20%（质量浓度）时，静态防蜡率≥50%。

实施例11，该油田用多功能硫化氢吸收剂按下述制备方法得到：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂；其中：原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂35%、杀菌剂5%、缓蚀剂3%、防垢剂2%、表面活性剂2.5%和余量的水组成；硫化氢吸收剂为乙二胺和氢氧化钠的混合液，杀菌剂为甲酚钠，缓蚀剂为苯骈三氮唑，防垢剂为EDTA四钠，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。本实施例11得到的油田用多功能硫化氢吸收剂，加入量为5g/L，当原液中硫化氢浓度≤1000mg/L时，在2min内即可完全消除硫化氢危害；当原液SRB（硫酸盐还原菌）菌量≥1×104个/mL时，1小时的杀菌率为100%；多功能硫化氢吸收剂的平均腐蚀率≤0.01mm/年，达到了油田回注水≤0.076mm/年的要求；当原液钙离子浓度≥500mg/L时，防垢率为98%；当蜡含量为20%（质量浓度）时，静态防蜡率≥55%。

本发明油田用多功能硫化氢吸收剂为澄清透明的水溶液，由硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂组成。硫化氢吸收剂主要用于吸收油井生产过程中产生的硫化氢；杀菌剂主要作用是消灭生产过程中的硫酸盐还原菌，减少次生的硫化氢危害；缓蚀剂主要是减缓药剂和采出液对管道和设备的腐蚀；防垢剂主要是抑制采出液中钙镁离子的沉淀析出，减少井筒和管道的结垢；表面活性剂则有利于蜡从结蜡表面脱落，起到清蜡防蜡双重作用，减缓原油中的蜡质在油管上的聚结。本发明油田用多功能硫化氢吸收剂除了具备快速消除硫化氢危害的功能外，还能有效减缓和预防油田其他常见问题如腐蚀、结垢、结蜡、有害微生物滋生等。同时，本发明油田用多功能硫化氢吸收剂为水基体系，具有安全性高、流动性好、配制简单、方便注入等优点。“一剂多效、一剂多能”的设计理念，有效提升了本发明油田用多功能硫化氢吸收剂综合效益，有助于降低油田开采成本。

本发明油田用多功能硫化氢吸收剂较现有液相硫化氢吸收剂，不仅能够有效脱除油井采出液中的硫化氢，还兼具杀菌、缓蚀、清防垢和清防蜡的功能；同时本发明中的表面活性剂能够使本发明油田用多功能硫化氢吸收剂与油井采出液混合更均匀，反应更彻底，能够更有效的脱除采出液中的硫化氢；且本发明得到的油田用多功能硫化氢吸收剂较现有方法（除硫化氢、杀菌、缓蚀、防垢、清防蜡等）达到同等效果的开采成本降低20%至30%，具有脱除硫化氢效果好、开采成本低，真正实现了“一剂多效、一剂多能”，具有很好的应用前景。

本发明油田用多功能硫化氢吸收剂与现有固体除硫剂的对比数据见表1所示；从表1可以看出，现有固体除硫剂功能单一，且现有固体除硫剂一旦下入井下，在缓释速度相对恒定的情况下，最大除硫量是固定的，不可调节；而采用井口泵注的本发明油田用多功能硫化氢吸收剂，可根据油井的硫化氢浓度动态调整注入量，从而可更有效的脱除原液中的硫化氢。

综上所述，本发明油田用多功能硫化氢吸收剂较现有硫化氢吸收剂（液相或固相），不仅能够有效脱除原液中的硫化氢，还兼具杀菌、缓蚀、清防垢和清防蜡的功能；同时本发明中的表面活性剂能够使本发明油田用多功能硫化氢吸收剂与油井采出液混合更均匀，反应更彻底，能够更好脱除采出液中的硫化氢；且本发明油田用多功能硫化氢吸收剂具有脱除硫化氢效果好、开采成本低，真正实现了“一剂多效、一剂多能”，具有很好的应用前景。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

表1

项目	本发明油田用多功能硫化氢吸收剂	现有固体除硫剂
			状态	澄清透明液体	白色固体
主要除硫成分	有机胺、烧碱等水溶性碱性物质	碱式碳酸锌、氧化锌等微溶性碱性物质
			防垢剂	有	无
清防垢性能	有	无
			表面活性剂	有	无
清防蜡功能	有	无
			粘接剂	无	有
制备方法	加水溶解	挤压成型
			使用位置	井口	井下
注入手段	套管泵注	井下缓释

Claims

1.一种油田用多功能硫化氢吸收剂，其特征在于原料按质量百分含量由硫化氢吸收剂10%至40%、杀菌剂1%至5%、缓蚀剂1%至3%、防垢剂1%至3%、表面活性剂1%至3%和余量的水组成。

2.根据权利要求1所述的油田用多功能硫化氢吸收剂，其特征在于按下述方法得到：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂。

3.根据权利要求1或2所述的油田用多功能硫化氢吸收剂，其特征在于硫化氢吸收剂为乙二胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺和氢氧化钠中的一种以上。

4.根据权利要求1或2或3所述的油田用多功能硫化氢吸收剂，其特征在于杀菌剂为苯扎溴铵、苯扎氯铵和甲酚钠中的一种以上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的油田用多功能硫化氢吸收剂，其特征在于缓蚀剂为苯骈三氮唑、葡萄糖酸钠、六次甲基四胺和十六烷胺中的一种以上。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的油田用多功能硫化氢吸收剂，其特征在于防垢剂为羟基亚乙基二膦酸四钠、氨基三甲叉膦酸五钠、三聚磷酸钠、EDTA四钠中的一种以上。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的油田用多功能硫化氢吸收剂，其特征在于表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种以上。

8.一种根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的油田用多功能硫化氢吸收剂的制备方法，其特征在于按下述方法进行：在水中依次加入所需量的硫化氢吸收剂、杀菌剂、缓蚀剂、防垢剂和表面活性剂，混合均匀，得到油田用多功能硫化氢吸收剂。