车89井区原油除硫技术研究和应用.pdfVIP

车89 井区原油除硫技术研究与应用 朱玲全 胡学雷 李拥军 黄继红 夏玮 （新疆油田分公司，新疆 克拉玛依 834000） 摘要:硫化氢不仅对生产设备造成腐蚀，而且高浓度硫化氢能致人闪电式死亡。车排子车89 井区硫化氢气 体含量高达1328mg/m3,是新疆油田首次发现的高含硫油田。由于硫化氢的影响，造成车89 井区油井无法正 常开井生产，为保证人员及生产设备的安全，采油一厂开展了车89 井区原油除硫技术研究，分别对硫化氢 成因分析、转化机理及除硫方式进行研究，并在室内研究的基础上开展化学除硫工艺、催化曝气除硫工艺 的现场试验。经过近一年的研究和现场试验，采油一厂针对高含硫油田开采有了配套的技术手段，能够保 证高含硫油田安全有效的生产，并为今后类似油田开发奠定了基础和提供有利依据。 主题词：车89 井区 硫化氢 化学除硫剂 催化曝气 1 概述 采油一厂车89 井、车95 井为2006 年新钻预探井，开发层系为新近系的沙湾组油藏， 两口井硫化氢气体超标，含量高达 1349mg/m3 ，硫化氢对人员伤害及对设备的腐蚀均十分严 重。由于硫化氢气体含量超过安全生产标准，致使两口井无法正常生产。车89 井区发现高 含硫化氢原油在准噶尔盆地尚属首次，这对车排子地区及相邻地区的勘探开发及现场生产提 出了更高的安全要求。 为此我们针对车89 井区硫化氢问题进行了立项，开展了车89 井区硫化氢成因分析及转 化机理研究，并在大量的室内研究和评价的基础上，在现场开展了化学除硫工艺技术，以及 催化曝气物理除硫工艺技术。通过现场试验化学除硫技术以及催化曝气技术均能使处理后原 油硫化氢含量降至10ppm 以下，符合安全生产要求。除硫工艺现场试验取得的成效，为下一 步车89 井区全面开发及类似油田地面工程建设提供了依据和技术参数。 2 车89 井区硫化氢成因研究 __ __ / 原油中已知的硫化物有:硫化氢、元素硫、硫醇(RSH)、硫醚(R S R )，二硫化物(RSSR) 及残余硫(结构暂时还不清楚的硫化合物)。在众多硫化物中， H2S 所占的比例较为大，其它 含硫物质在一定的条件下有时也可能转化为H2S。 2.1 无机物转化机理 在自然界中硫容易以元素形式得到，如火山喷发，沉积等，它有时直接与其它元素相结 合，如:FeS (黄铁矿)，Cu S(黄铜矿)，PbS(方铅矿)，ZnS(闪锌石)等;此外还有大量的金属 2 2 硫酸盐，如:石膏CaSO .2H O(这是最普遍存在的硫酸盐)，重晶石BaSO ，泻盐MgSO .7H O 和 4 2 4 4 2 芒硝Na SO . 10H O 等等。 2 4 2 无机盐类最常见H2S 的生成是生物盐还原的结果，如: 2CaSO +4C+2H O 4CO +Ca(OH) + Ca(SH) 4 2 2 2 2 Ca(SH) CO2 CaCO + H S 2 3 2 或 CaSO +4H Ca(OH) + H S +2H O 4 2 2 2 2 或 硫酸盐 硫酸盐还原菌 S2- 这都是地层岩石中含硫化合物生成硫化氢的原因。 2.2 有机物转化机理 2.2.1 硫醇生成硫化氢研究 硫醇是和醇类似的化合物，可以把它看作是硫化氢分子(HS)中的一个氢原子被烃基取 2 代的衍生物，也可以看作是烃分子中的氢原子被一个硫基(-SH)取代的衍生物。其通式为 RSH，其中R 可以是烷基，环烷基或芳基。 在某些情况下，特别是在较低温度范围时，可得到高收率的H S，在有催化剂的条件下