專(zhuān)利名稱(chēng)：用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理劑及其應(yīng)用，具體是一種用于蒸汽驅(qū)注入井、從源頭上抑制硫化氫的生成的化學(xué)處理劑，以及利用該處理劑抑制油層內(nèi)生成硫化氫的方法。
背景技術(shù)：
硫化氫是一種無(wú)色氣體，比重為I. 1895，比空氣重，常溫時(shí)，硫化氫在水中的溶解度為3.864g/L，在油中的溶解度為3. 3g/L，高壓下溶解度更大。當(dāng)人吸入高濃度(1500mg/m3以上)時(shí)，中毒者會(huì)迅速失去知覺(jué)，伴劇烈抽搐，瞬間呼吸停止，繼而心跳停止，被稱(chēng)為“閃電型”死亡。此外，硫化氫中毒還可引起流淚、畏光、結(jié)膜充血、水腫、咳嗽等癥狀。油田領(lǐng)域中，硫化氫的危害還表現(xiàn)在對(duì)金屬的腐蝕，主要為氫脆破壞，氫脆破壞極易造成井下管柱的 重的井噴失控或著火事故。另外，硫化氫還會(huì)與地面設(shè)備、井口裝置、井下工具中的橡膠、石墨等非金屬材料發(fā)生反應(yīng)。導(dǎo)致橡膠失去彈性；密封件的失效。可以導(dǎo)致井下采油管柱漏失、失效；對(duì)地面輸油管線、壓力容器腐蝕，引起金屬材料塑性下降、承壓能力降低而發(fā)生生產(chǎn)事故。油井日常生產(chǎn)中有以下幾種途徑會(huì)接觸到產(chǎn)出液中硫化氫油井日常小修作業(yè)，工人井口放樣和取樣，清理分離器、三合一、緩沖罐時(shí)，管線或分離器放空時(shí)，更換或維修計(jì)量?jī)x表時(shí)，都可能有H2S中毒的危險(xiǎn)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)“遼河油田油井硫化氫產(chǎn)生機(jī)理及防治措施”(《石油勘探與開(kāi)發(fā)》2008. . 6P349-354)中介紹油井中產(chǎn)生硫化氫的主要原因是原油中硫醇、硫醚等有機(jī)硫化物在高溫下反應(yīng)生成硫化氫；地層中含硫礦物在高溫下反應(yīng)生成硫化氫；地層水中硫酸鹽還原菌在油層條件下將硫酸鹽還原成硫化氫。目前油田領(lǐng)域中國(guó)內(nèi)外主要采取以下措施進(jìn)行硫化氫消減控制含硫化氫套管氣采取放空、定期洗井、進(jìn)站進(jìn)行后端脫硫處理；含硫化氫產(chǎn)出液采取建立脫硫站、使用防腐管材、壓力容器進(jìn)行內(nèi)涂層。這些措施取得的效果并不理想。CN102153997A公開(kāi)了一種油田用硫化氫治理劑及其治理硫化氫的方法。所述治理劑的重量百分比組成為硝酸鹽10% -45%、亞硝酸鹽5% -50%、水溶性微生物激活體系5% -10%和水45% -80%。治理油藏硫化氫時(shí)，在注水中投加硫化氫治理劑，注入地層；治理生產(chǎn)系統(tǒng)硫化氫時(shí)，在產(chǎn)液產(chǎn)氣中投加治理劑，與產(chǎn)液產(chǎn)氣混合。CN101235281A公開(kāi)了一種用于油田消除稠油中硫化氫、將其消除在采出井口之前的稠油中硫化氫的防治方法。其中是先按重量百分比將5 30%碳酸鋰、3 25%碳酸氫銨、3 20%氯化鈉、2 15%辛烷基苯酚聚氧乙烯醚加入到30 60%的水中配制處理劑，然后在25°C、101325Pa的條件下(這種條件應(yīng)是常溫大氣壓下，即放空狀態(tài)，不安全)，將所述處理劑從油套環(huán)形空間輸入油井中，處理劑與稠油混合反應(yīng)，硫化氫氣體能降低到O IOPPM。CN101612516A公開(kāi)了一種含鐵硫化氫去除劑和氣體中硫化氫的去除方法，所述含鐵硫化氫去除劑為鐵化合物的溶液，該溶液中的總?cè)齼r(jià)鐵離子濃度大于Omol/L且小于全部為二價(jià)/三價(jià)鐵離子時(shí)產(chǎn)生結(jié)晶析出的濃度，溶液的pH值=I. 5 3. O。所述硫化氫去除方法是通過(guò)高壓泵將上述硫化氫去除劑泵入射流泵的射流入口，待處理氣體被吸入射流泵并與硫化氫去除劑充分混合并發(fā)生脫硫反應(yīng)。CN102090420A公開(kāi)了一種原油集輸系統(tǒng)硫酸鹽還原菌生成次生硫化氫生物抑制方法，其中抑制單井的生物抑制劑由50mg/L亞硝酸鈉、20mg/L硼酸鈉組成；抑制轉(zhuǎn)油站的生物抑制劑由40-60mg/L亞硝酸鈉、25mg腐植酸、10-20mg/L硼酸鈉、20-30mg/L氫氧化鈉電解質(zhì)組成；抑制聯(lián)合站的生物抑制劑由40-60mg/L亞硝酸鈉、25mg腐植酸、10-20mg/L硼酸鈉、20-30mg/L氫氧化鈉電解質(zhì)、95mg/L戊二醛殺菌劑組成；該方法是在原油集輸過(guò)程中從源頭控制硫化氫的生成，具有抑制硫化氫時(shí)間長(zhǎng)、成本低、無(wú)二次污染的特點(diǎn)，改善了原油集輸系統(tǒng)作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境?！哆|河稠油熱采現(xiàn)場(chǎng)硫化氫的防范與治理建議》(中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)第5卷第2期，2009. 04 P178-180)介紹了一種硫化氫井底吸收方法對(duì)無(wú)法點(diǎn)燃的套管氣可以使用 脫硫劑吸附來(lái)處理。硫化氫與重金屬離子如鐵、鋅、銅結(jié)合后可以在數(shù)秒鐘內(nèi)形成沉淀，因此向儲(chǔ)層中注入含鐵、鋅、銅等離子的化學(xué)試劑，它們可以在油藏中將硫化氫吸收，使氣消失。不過(guò)這種方法的缺點(diǎn)在于形成的金屬硫化物可能會(huì)影響儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能等。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)記載的治理油井硫化氫的方法，重點(diǎn)都是在“治”，目前還沒(méi)有從原油開(kāi)采過(guò)程的源頭即抑制硫化氫產(chǎn)生，使硫化氫在油層中就不能生成的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種新的用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理劑。本發(fā)明的另一目的在于提供所述處理劑的應(yīng)用，具體是利用所述處理劑用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的方法。首先，本發(fā)明提供了一種新的用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理劑，該為由硝酸鈉、氫氧化鈉與水配成而成的混合液。本發(fā)明的處理劑中，所述硝酸鈉是用作氧化劑，使硫的化合價(jià)升高，不能生成硫化氫；所述氫氧化鈉是用于穩(wěn)定化合價(jià)升高后的硫，使抑制硫化氫的反應(yīng)不可逆。從而，利用本發(fā)明的處理劑，可實(shí)現(xiàn)從源頭上在油層中抑制硫化氫的生成。并且，反應(yīng)生成物均為水溶性產(chǎn)物，可以溶解在水中輕易的和原油分開(kāi)，不會(huì)對(duì)原油生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。在本發(fā)明的一具體實(shí)施方案中，所述的處理劑中，硝酸鈉質(zhì)量濃度O. 1_2%，氫氧化鈉質(zhì)量濃度O. 1-2%。所述水優(yōu)選為軟化水，可現(xiàn)場(chǎng)配制本發(fā)明的處理劑溶液。所述處理劑中硝酸鈉、氫氧化鈉濃度范圍主要是依據(jù)物模實(shí)驗(yàn)所得到的硫化氫生成量，并從效果和經(jīng)濟(jì)等多方面因素考慮后而確定的，實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)不同的區(qū)塊、地質(zhì)條件、井況等條件可對(duì)該濃度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，具體實(shí)施時(shí)還可根據(jù)注入井中的處理液量以及注入速度在所述范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整。另一方面，本發(fā)明還提供了所述的處理劑在用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫中的應(yīng)用。在蒸汽驅(qū)過(guò)程中，將本發(fā)明的處理劑隨蒸汽注入地層，可有效抑制硫化氫在油層中生成，將硫化氫的傷害降到最低。
另一方面，本發(fā)明還提供了一種蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的方法，該方法包括將本發(fā)明所述的處理劑，在蒸汽驅(qū)過(guò)程中隨蒸汽注入地層，抑制硫化氫在油層中生成。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的方法中，所述處理劑的注入速度為70-100ml/分鐘。該速度可根據(jù)蒸汽驅(qū)注入井的注蒸汽速度和設(shè)備注入能力在所述范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整，同時(shí)應(yīng)保證處理劑的有效注入量。具體地，所述處理劑的注入方式為配合蒸汽連續(xù)注入，或是分段塞注入。本發(fā)明的處理劑可采用任何已知的設(shè)備輸送注入。優(yōu)選地，另一方面，本發(fā)明還提供了一種為實(shí)現(xiàn)上述方法而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的處理液輸送設(shè)備，該設(shè)備包括
容置有所述處理液的處理液存儲(chǔ)容器；處理液輸送管線，該管線一端連通所述處理液存儲(chǔ)容器，另一端用于連通蒸汽驅(qū)注入井的注汽管線；設(shè)置在所述輸送管線上的柱塞泵；并且，在柱塞泵出口的輸送管線上設(shè)置有單流閥。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，所述處理液輸送設(shè)備中，柱塞泵設(shè)置有兩臺(tái)，且是并列設(shè)置在所述輸送管線上。本發(fā)明的設(shè)備中，所述處理液存儲(chǔ)容器可設(shè)置有液位計(jì)。所述處理液輸送管線上還可設(shè)置有必要的閥門(mén)等常規(guī)部件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(I)在地層中抑制硫化氫的產(chǎn)生，可使蒸汽驅(qū)過(guò)程中不能生成硫化氫；(2)該方法所用原料均是商業(yè)化產(chǎn)品，原料價(jià)廉易得；(3)在生產(chǎn)井中沒(méi)有硫化氫產(chǎn)生，消除采油工取樣，巡井時(shí)的安全隱患，并使產(chǎn)硫化氫井安全環(huán)保達(dá)標(biāo)，消除原油轉(zhuǎn)運(yùn)集輸?shù)冗^(guò)程中硫化氫對(duì)設(shè)備等的不利影響；(4)并且，利用本發(fā)明的方法，反應(yīng)生成物均為水溶性產(chǎn)物，可以溶解在水中輕易的和原油分開(kāi)，不會(huì)對(duì)原油生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。


圖I為本發(fā)明一具體實(shí)施例的蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理液輸送設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的方法的特點(diǎn)及使用效果，但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。實(shí)施例I :請(qǐng)參見(jiàn)圖I所示，本實(shí)施例的蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理液輸送設(shè)備包括用于容置處理液的處理液存儲(chǔ)容器1，其中設(shè)置有液位計(jì)11 ;處理液輸送管線2，該管線一端連通所述處理液存儲(chǔ)容器1，另一端用于連通蒸汽驅(qū)注入井的注汽管線5 ;在輸送管線上還設(shè)置有必要的閥門(mén)21 ；并列設(shè)置在所述輸送管線上的兩臺(tái)柱塞泵3 ；并且，在柱塞泵出口的輸送管線上設(shè)置有單流閥4。錦45-024-K24井，蒸汽注入速度108噸/天，即75公斤/分鐘。將硝酸鈉、氫氧化鈉、軟化水現(xiàn)場(chǎng)配制成處理劑溶液，其中，硝酸鈉質(zhì)量濃度I %，氫氧化鈉質(zhì)量濃度I %?，F(xiàn)場(chǎng)配制的處理劑溶液用高溫高壓點(diǎn)滴泵，按80ml/分鐘速度，配合蒸汽注入。對(duì)應(yīng)生產(chǎn)井錦45-23-K251井，對(duì)比前套管硫化氫濃度大于1000mg/m3，注入60天后，套管硫化 氫濃度為600mg/m3,注入90天后,硫化氫濃度為Omg/m3。然后將硝酸鈉、氫氧化鈉、軟化水現(xiàn)場(chǎng)配制成處理劑溶液，其中，硝酸鈉質(zhì)量濃度
O.5%,氫氧化鈉質(zhì)量濃度0.5%。現(xiàn)場(chǎng)配制的處理劑溶液用高溫高壓點(diǎn)滴泵，按70ml/分鐘速度，配合蒸汽注入。對(duì)應(yīng)生產(chǎn)井錦45-23-K251井，套管硫化氫濃度為Omg/m3，30天后，停止處理劑注入，改為止常蒸汽注入，目前已生產(chǎn)105天,套管無(wú)硫化氫檢出，生產(chǎn)止常。
權(quán)利要求
1.一種用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理劑，該處理劑為由硝酸鈉、氫氧化鈉與水配成而成的混合液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理劑，其中，所述硝酸鈉質(zhì)量濃度0.1_2%，氫氧化鈉質(zhì)量濃度 0. 1-2%。
3.權(quán)利要求I或2所述的處理劑在用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫中的應(yīng)用。
4.一種蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的方法，該方法包括 將權(quán)利要求I或2所述的處理劑，在蒸汽驅(qū)過(guò)程中隨蒸汽注入地層，抑制硫化氫在油層中生成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述處理劑的注入速度為70-100ml/分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述處理劑的注入方式為配合蒸汽連續(xù)注入，或是分段塞注入。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫的處理劑及其應(yīng)用，所述的處理劑為由硝酸鈉、氫氧化鈉與水配成而成的混合液。其中硝酸鈉用作氧化劑，使硫的化合價(jià)升高，不能生成硫化氫；氫氧化鈉用于穩(wěn)定化合價(jià)升高后的硫，使抑制硫化氫的反應(yīng)不可逆。本發(fā)明還提供了該處理劑在用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫中的應(yīng)用，在蒸汽驅(qū)過(guò)程中，將所述的處理劑隨蒸汽注入地層，可從源頭上抑制油層中硫化氫的生成。
文檔編號(hào)E21B43/24GK102775978SQ201210285619
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者向延安, 徐恩寬, 文健, 潘恩林, 王洋, 羅艷紅, 胡賀元, 陳素娟, 馬春寶, 高玉軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司