專利名稱：含硫油氣井中穩定活性硫化氫的方法
技術領域：
本發明涉及油田開采領域，特別是一種含硫油氣井中穩定活性硫化氫的方法。
背景技術：
油田開采過程中，部分油氣井含硫，含硫油氣井中產出的原油、天然氣中都含有硫 元素，硫元素一般以單質硫、硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化物、亞砜類和噻吩的形式存在，硫化 氫和硫醇較為活潑，一般稱為活性硫；由于硫醇為有機醇其活性與硫化氫相比低的多，最為 活潑硫化氫，在油氣生產過程中危害極大，不僅會對設備造成嚴重腐蝕，更嚴重的是硫化氫 彌散到空氣中在硫化氫超過15mg/m3時，就會對操作人員造成嚴重傷害，嚴重影響油田的安 全生產。因此，把油氣井生產的硫化氫消除在井內是確保安全生產與延長油井設備的壽命。為了把硫化氫消滅在進入地面流程以前，在現有的技術中，中國專利 200710100370. 2如附圖1所示，是把廢氨水或石灰水的脫硫劑注入到油氣層中與油氣 層中的硫化氫反應，來達到消除硫化氫危害的目的，其不足之處在于1、油氣井不能連 續生產，降低了油井產能，2、脫硫劑在油藏高溫、高壓和較長化學反應時間的條件下會與 活性較差的硫醇、硫醚、二硫化物、亞砜類和噻吩等物質以及烯烴、炔烴、環烷烴及地層水 中無機物質反應，降低了脫硫劑的效率，提高了脫硫費用，降低了脫硫效率；而中國專利 200810045275. 1是用以碳酸氫銨和碳酸鋰為主的脫硫劑注入井下與油氣中的硫化氫反應 并隨油氣帶出地面，Ikg有效的脫硫劑只能脫除0. 43 0. 44kg硫化氫，脫硫效率很低，而且 只能應用于稠油油井，適應性差。
發明內容
本發明的目的在于為了克服現有技術的不足，提供一種高效、安全、適用性廣泛的 可以連續生產的含硫油氣井中穩定活性硫化氫的方法。為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣來實現的一種含硫油氣井中穩定 活性硫化氫的方法，其特征在于以液氨為活性硫化氫的穩定劑，用計量泵把液氨注入到油 氣井的油套環形空間內，在生產管柱下部與從地層中產出的油氣水混合并與硫化氫反應生 成穩定的硫氫化銨，使活性硫化氫失去活性而得到穩定。上述液氨的用量為油氣井產出硫化氫質量的0. 5 1倍之間。上述的液氨是在存放在密閉壓力罐內有效含量大于95%的液化氨氣。上述的計量泵為柱塞泵、隔膜泵，特別是液壓隔膜泵。本發明的原理是油層滲流出的油氣中含有的硫化氫，與從油管和套管環形空間 注入到井內的氨反應，來達到穩定硫化氫的目的，其化學反應是H2S+NH3 = NH4HS ①由化學反應方程式①計算可知1kg液氨能脫除2kg的硫化氫，用量少，效率高；上 述化學反應生成的硫氫化銨易溶于水和原油，并隨油氣水流一起采出到地面，這樣就使油 氣井中原油、天然氣和水中的硫化氫變成穩定的無機鹽而失去了活性，消除了硫化氫的危害，因此不論是稠油、稀油或凝析油井都能夠使用，適應性廣。由于硫氫化銨比碳酸氫銨穩 定，只有過量的氨才會與天然氣中的少量二氧化碳和水生成碳酸氫銨，眾所周知，碳酸氫銨 在地面工藝條件下也是穩定的化合物，因此不會有惡臭的氨氣揮發出來，使之更為安全。本發明的有益效果是穩定活性硫化氫的效率高、加入量小、安全性好、操作簡單、 成本低和可以連續生產的優點。
圖1是200710100370. 2的脫硫劑注液示意圖；圖2是本發明的工作原理示意圖。圖中(1)液氨罐，(2)計量泵，(3)套管四通，(4)油層套管，(5)生產管柱，(6)油 氣層，(7)出油管線。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明其實施方式。如圖二所示。存儲在液氨罐(1)內的液氨，用計量泵(2)把液氨從套管四通，(3)注入到油層套 管(4)和生產管柱(5)形成的油套環形空間內，并向下流動，當液氨流到生產管柱(5)的下 部，與從油層中生產出來的油氣流混合，并與其中的硫化氫反應，生成穩定的化合物硫氫化 銨，使活潑的硫化氫失去活性，而反應生成的硫氫化銨與油氣水流一起沿油井的生產管柱 (5)舉升到油田的地面出油管線(7)中，這樣就把油氣井的硫化氫穩定在油氣井內，確保了 地面系統與后續處理工藝的安全，延長了油井和設備的使用壽命。液氨的投加量的計算Qan = 0. 042 [QgX ng+1000(QoX no+QwX nw)] X IO6X (0.5 1.0)②式中Qan-液氨的投加量，kg/h ；Qg-日產天然氣產量，NmVd ；η g-天然氣的硫化氫含量，mg/m3 ；Q。_ 日產油量，t/d;η。_原油中硫化氫含量，mg/L。Qw-日產水量，t/d;nw-油田水中硫化氫含量，mg/L。當油氣井的產油、產氣和產水變化時，應按照②式來調節液氨的投加量，以防投加 過量造成浪費或投加量不足影響穩定效果。實施例1 趙1井，該井產出含硫化氫80mg/L的原油16t/d，含硫化氫6000mg/Nm3的天然 氣12000Nm3/d ；液氨加注量為2. lkg/h ；采出原油含硫化氫小于lmg/L，采出天然氣的含硫 化氫小于9mg/m3。實施例2 TK103-9H井，該井產出含硫化 氫65mg/L的原油120t/d，含硫化氫36000mg/Nm3的天然氣8000Nm3/d ；液氨加注量為12. Okg/h ；采出原油含硫小于1. 2mg/L，采出天然氣的含 硫化氫小于2mg/m3。實施例3 晉103-29井，該井產出含硫化氫15mg/L的原油9t/d，含硫化氫1200mg/Nm3的天 然氣8000Nm3/d，含硫化氫69mg/L的油田水2. 7t/d ；液氨加注量為0. 30kg/h ；采出原油含 硫小于1. 2mg/L，采出天然氣的含硫小于2mg/m3，采出的油田水含硫為Omg/L。成本核算目前液氨的市場價為4. 3元/kg，可以穩定含硫化氫50mg/L的脫氣原油100 150t,每噸原油的處理費用加上耗電與設備折舊不超過0. 03 0. 05元/t，只有中石化塔河 油田脫氣原油的脫硫費用為9. 61元/t的0. 5%。實踐證明，按照本發明的方法能夠高效的穩定油氣井產出活性硫化氫，使產出的 天然氣、原油和油田水中彌散到空氣中的硫化氫含量低于15mg/Nm3的安全界限，降低了活 性硫化氫對設備的腐蝕，延長了使用壽命。不僅加注量小、安全、適用范圍廣的特點，也不需 要關井加注，而且也具有操作簡單、成本低的特點。
權利要求
一種含硫油氣井中穩定活性硫化氫的方法，其特征在于以液氨為活性硫化氫的穩定劑，用計量泵(2)把液氨注入到油氣井的油套環形空間內，在生產管柱(5)下部與從地層中產出的油氣水混合并與硫化氫反應生成穩定的硫氫化銨，使硫化氫失活。
2.根據權利要求1所述的一種在含硫油氣井內穩定硫化氫危害的方法，其特征在于 液氨的用量為油氣井產出硫化氫質量的0. 5 1倍之間。
全文摘要
一種含硫油氣井中穩定活性硫化氫的方法，其特征在于以液氨為活性硫化氫的穩定劑，用計量泵把液氨通過套管四通注入到油氣井的油套環形空間內，在生產管柱下部與從地層中產出的油氣水混合并與硫化氫反應生成穩定的硫氫化銨。不含有活性硫化氫的油氣水流沿油井的生產管柱舉升到油田的地面，這樣就把油氣井的硫化氫穩定在油氣井內，確保了地面系統與后續處理工藝的安全，延長了油井和設備的使用壽命。本發明的有益效果是穩定活性硫化氫的效率高、加入量小、安全性好、操作簡單、成本低和可以連續生產。
文檔編號E21B43/38GK101839128SQ20091011945
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者孫廣森, 孫雪瓊 申請人:北京拉非克石油工程技術有限公司