自喷井、抽油机井井筒除硫实验评价

自喷井、抽油机井井筒除硫实验评价

窦军

克拉玛依新科澳石油天然气技术股份有限公司 新疆克拉玛依市 83400

摘要：油井采出液存在硫化氢，不仅对设备造成腐蚀，而且对施工人员造成重大伤害，存在较大安全隐患，目前各油田单位对含硫化氢油井进行除硫治理，主要采用管线、套管加除硫剂的方式进行除硫，通过加除硫剂去除硫化氢能够有效保证含硫油井安全有效生产，但在自喷井、抽油机井加药发现，同等条件下，相同加药量情况自喷井和抽油机井加药效果略有出入。通过室内实验研究，并在现场试验、分析提出相应看法。

1. 概述

自喷井J10014-H井井口硫化氢含量达到106ppm、抽油机井JHW033井井口硫化氢含量达到137ppm,硫化氢对人员伤害及对设备的腐蚀严重。由于硫化氢气体含量超过安全生产标准。

2. 化学除硫剂的选择及实验

针对J10014-H井，JHW033井采用井口安装连续加药装置，投加除硫剂的方式解决油井硫化氢含量高的问题。选择三嗪类液体除硫剂做现场试验药剂，该药剂是一种非再生型高效除硫剂，通常为无色或淡黄色透明粘稠状液体，无刺激性气味。是一种大分子活性剂，分子链上的氮原子和活泼氢原子，能够与H2S里的 S 2-发生不可逆化学反应生成噻二嗪，达到去除硫化氢的目的。并通过对除硫剂产品性能评价、现场试验确定除硫剂效果，判断自喷井、抽油机井加药效果。

2.1除硫性能评价

除硫剂性能指标评价采用油气集输用硫化氢处理剂技术规范《Q/SY X 0294-2019油气集输用硫化氢处理剂技术规范》执行。使用药剂性能指标达到标准要求。

2.2现场配伍性实验

1. 实验内容：

1. PH值测定：

2. 除硫剂与采出液的溶解性，除硫剂腐蚀速率；

3. 除硫剂与油田现用破乳剂、絮凝剂的配伍性试验；

2. 实验步骤

1. 取适量除硫剂测定溶液PH值为8.5，呈碱性。

2. 取除硫剂与采出液任意比例混合，搅拌、静置，观察混合液体性状，发现两者不反应，无杂质、沉淀生成，能够很好互溶，如下图：

图2-1除硫剂与采出液混合对比图

在现场采出液加入除硫剂，做挂片实验，发现除硫剂加入抑制管线腐蚀，不加的腐蚀速率为0.0812mg/（dm·d），加除硫剂的腐蚀速率为0.0547 mg/（dm·d） 。

3. 取适量除硫剂分别与破乳剂按照任意比混合，搅拌、静置，观察混合液体性状。发现两者不反应且互溶，混合液体透明，无杂质生成，如下图。

图2-2除硫剂与破乳剂混合对比图

在现场破乳剂加量情况下加入除硫剂，做原油脱水实验，发现除硫剂加入不影响破乳剂脱水性能，如下图：

图2-3除硫剂与破乳剂脱水前图片 图2-4除硫剂与破乳剂脱水后图片

4. 取适量除硫剂分别与絮凝剂按照任意比混合，搅拌、静置，观察混合液体性状。发现两者不反应且互溶，混合液体透明，无杂质生成，如下图。

图2-5除硫剂与絮凝剂混合对比图

在现场絮凝剂加量下，加入絮凝剂，做絮凝实验，发现除硫剂加入不影响絮凝剂性能，如下图:

图2-6加除硫剂絮凝剂前图片 图2-4加除硫剂、絮凝剂絮凝后图片

3、现场施工案例：

根据现场情况，从油井套管加入除硫剂经井底与采出液混合，在采出液上升过程中与之充分混合，与采出液中硫化氢发生反应形成不可逆的水溶性物质达到除去硫化氢目的。

自喷井J10014-H加药后井口硫化氢值变化情况：

自喷井加药量稳定，调整到最佳加药量后，井口检测数据平稳。当加入药剂后30小时，井口硫化氢值下降至0ppm。36小时后储液罐硫化氢含量下降至0ppm，药剂可以调整到最佳浓度，保证持续稳定效果。

抽油机井JHW033加药后井口硫化氢值变化情况：

抽油机井加药后6小时，井口硫化氢值明显减小，12小时后硫化氢值下降至0ppm，36小时后储液罐硫化氢含量下降至0ppm。调整药剂量，当药剂量调整到最佳后，连续检测数据，数据波动不稳定，要达到连续稳定效果，除硫剂加量需要增加。

3. 结论及建议

1. 自喷井套管加除硫剂，除硫剂到达井底主要以沉降扩散为主，井口加药量稳定时井底进入油管产液中药剂量稳定，可以在井口，连续检测到稳定数值。

2. 抽油机井套管加入除硫剂，除硫剂同样以沉降扩散方式达到井底，但在进入泵筒时受地层压力、套管液柱压力影响，泵上行时地层来液和套管储液进入泵筒液量固定，但泵下行时井底平衡压力，地层液进入套管环空，稀释药剂浓度，增加变量到第二次上行时套管进入泵筒药剂量发生变化，导致井口测硫化氢值发生变化，只有套管加药量超量，保证每次进入泵筒的药剂量都大于最佳药剂量，才能保证井口数值一致。

参考文献：

1. 叶启亮，惠文明，陶军等. 醇胺法选择性脱除H2S侧线实验研究. 华东理工大学学报(自然科学版) ，2002，28(2)

2. 吴剑鸣. 高效原油硫化氢脱除剂研究. 油气田地面工程，2008，27(8)

3. 晃宏洲，蒋东辉，艾国生等. 高效原油硫化氢脱除剂研究与试验. 石油地质与工程，2008，22(6)