[发明专利]蒸汽驱注入井消减硫化氢及催化降粘的双效处理剂及应用

说明书

技术领域

本发明是关于一种蒸汽驱注入井消减硫化氢及催化降粘的双效处理剂及应用，具体是一种用于蒸汽驱注入井消减油层内硫化氢的生成且能起到催化降粘效果的双效化学处理剂，以及利用该处理剂消减油层内生成硫化氢的方法。

背景技术

硫化氢是一种无色气体，比重为1.1895，比空气重，常温时，硫化氢在水中的溶解度为3.864g/L，在油中的溶解度为3.3g/L，高压下溶解度更大。当人吸入高浓度(1500mg/m³以上)时，中毒者会迅速失去知觉，伴剧烈抽搐，瞬间呼吸停止，继而心跳停止，被称为“闪电型”死亡。此外，硫化氢中毒还可引起流泪、畏光、结膜充血、水肿、咳嗽等症状。油田领域中，硫化氢的危害还表现在对金属的腐蚀，主要为氢脆破坏，氢脆破坏极易造成井下管柱的断脱、地面管汇和压力容器承压能力下降、发生泄露和爆炸事故，井口装置被破坏，引发严重的井喷失控或着火事故。另外，硫化氢还会与地面设备、井口装置、井下工具中的橡胶、石墨等非金属材料发生反应。导致橡胶失去弹性；密封件的失效。可以导致井下采油管柱漏失、失效；对地面输油管线、压力容器腐蚀，引起金属材料塑性下降、承压能力降低而发生生产事故。油井日常生产中有以下几种途径会接触到产出液中硫化氢：油井日常小修作业，工人井口放样和取样，清理分离器、三合一、缓冲罐时，管线或分离器放空时，更换或维修计量仪表时，都可能有H₂S中毒的危险。

根据现有技术文献“辽河油田油井硫化氢产生机理及防治措施”(《石油勘探与开发》2008..6P349-354)中介绍油井中产生硫化氢的主要原因是：原油中硫醇、硫醚等有机硫化物在高温下反应生成硫化氢；地层中含硫矿物在高温下反应生成硫化氢；地层水中硫酸盐还原菌在油层条件下将硫酸盐还原成硫化氢。

目前油田领域中国内外主要采取以下措施进行硫化氢消减控制：含硫化氢套管气采取放空、定期洗井、进站进行后端脱硫处理；含硫化氢产出液采取建立脱硫站、使用防腐管材、压力容器进行内涂层。这些措施取得的效果并不理想。

CN102153997A公开了一种油田用硫化氢治理剂及其治理硫化氢的方法。所述治理剂的重量百分比组成为硝酸盐10％-45％、亚硝酸盐5％-50％、水溶性微生物激活体系5％-10％和水45％-80％。治理油藏硫化氢时，在注水中投加硫化氢治理剂，注入地层；治理生产系统硫化氢时，在产液产气中投加治理剂，与产液产气混合。

CN101235281A公开了一种用于油田消除稠油中硫化氢、将其消除在采出井口之前的稠油中硫化氢的防治方法。其中是先按重量百分比将5～30％碳酸锂、3～25％碳酸氢铵、3～20％氯化钠、2～15％辛烷基苯酚聚氧乙烯醚加入到30～60％的水中配制处理剂，然后在25℃、101325Pa的条件下(这种条件应是常温大气压下，即放空状态，不安全)，将所述处理剂从油套环形空间输入油井中，处理剂与稠油混合反应，硫化氢气体能降低到0～10PPM。

CN101612516A公开了一种含铁硫化氢去除剂和气体中硫化氢的去除方法，所述含铁硫化氢去除剂为铁化合物的溶液，该溶液中的总三价铁离子浓度大于0mol/L且小于全部为二价/三价铁离子时产生结晶析出的浓度，溶液的pH值＝1.5～3.0。所述硫化氢去除方法是通过高压泵将上述硫化氢去除剂泵入射流泵的射流入口，待处理气体被吸入射流泵并与硫化氢去除剂充分混合并发生脱硫反应。

CN102090420A公开了一种原油集输系统硫酸盐还原菌生成次生硫化氢生物抑制方法，其中抑制单井的生物抑制剂由50mg/L亚硝酸镍、20mg/L硼酸钠组成；抑制转油站的生物抑制剂由40-60mg/L亚硝酸镍、25mg腐植酸、10-20mg/L硼酸钠、20-30mg/L氢氧化钠电解质组成；抑制联合站的生物抑制剂由40-60mg/L亚硝酸镍、25mg腐植酸、10-20mg/L硼酸钠、20-30mg/L氢氧化钠电解质、95mg/L戊二醛杀菌剂组成；该方法是在原油集输过程中从源头控制硫化氢的生成，具有抑制硫化氢时间长、成本低、无二次污染的特点，改善了原油集输系统作业场所工作环境。

《辽河稠油热采现场硫化氢的防范与治理建议》(中国安全生产科学技术第5卷第2期，2009.04P178-180)介绍了一种硫化氢井底吸收方法：对无法点燃的套管气可以使用脱硫剂吸附来处理。硫化氢与重金属离子如铁、锌、铜结合后可以在数秒钟内形成沉淀，因此向储层中注入含铁、锌、铜等离子的化学试剂，它们可以在油藏中将硫化氢吸收，使气消失。不过这种方法的缺点在于形成的金属硫化物可能会影响储层的储集性能等。