專利名稱：蒸汽驅(qū)注入井抑制硫化氫生成及驅(qū)油降粘的處理劑與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種蒸汽驅(qū)注入井抑制硫化氫生成及驅(qū)油降粘的處理劑與應(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且同時(shí)具有驅(qū)油降粘作用的化學(xué)處理劑，以及利用該處理劑抑制油層內(nèi)生成硫化氫及驅(qū)油降粘的方法。
背景技術(shù)：
硫化氫是一種無色氣體，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)，中毒者會迅速失去知覺，伴劇烈抽搐，瞬間呼吸停止，繼而心跳停止，被稱為“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斷脫、地面管匯和壓力容器承壓能力下降、發(fā)生泄露和爆炸事故，井口裝置被破壞，引發(fā)嚴(yán)重的井噴失控或著火事故。另外，硫化氫還會與地面設(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?？梢詫?dǎo)致井下采油管柱漏失、失效；對地面輸油管線、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)量儀表時(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0 IOPPM。CN101612516A公開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且小于全部為ニ價(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高壓泵將上述硫化氫去除劑泵入射流泵的射流入ロ，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公開了ー種原油集輸系統(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戊ニ醛殺菌劑組成；該方法是在原油集輸過程中從源頭控制硫化氫的生成，具有抑制硫化氫時(shí)間長、成本低、無二次污染的特點(diǎn)，改善了原油集輸系統(tǒng)作業(yè)場所工作環(huán)境?！哆|河稠油熱采現(xiàn)場硫化氫的防范與治理建議》(中國安全生產(chǎn)科學(xué)技 術(shù)第5卷第2期，2009. 04P178-180)介紹了ー種硫化氫井底吸收方法對無法點(diǎn)燃的套管氣可以使用脫硫劑吸附來處理。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。不過這種方法的缺點(diǎn)在于形成的金屬硫化物可能會影響儲層的儲集性能等。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”，目前還沒有從原油開采過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。而且目前用于蒸汽驅(qū)的驅(qū)油劑多為磺酸鹽類，加大了油層產(chǎn)生硫化氫的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)目的在于提供ー種新的用于蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫且同時(shí)具有驅(qū)油降粘作用的處理劑。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并同時(shí)起到驅(qū)油降粘作用的方法。首先，本發(fā)明提供了一種新的蒸汽驅(qū)注入井抑制硫化氫生成及驅(qū)油降粘的處理齊U，該處理劑包括硝酸鈉；氫氧化鈉；抗高溫非含硫的氟碳表面活性剤。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(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，不會對原油生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響)，實(shí)現(xiàn)在油層中抑制硫化氫的生成；抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑起到驅(qū)油降粘作用，所述的抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑可以是所屬領(lǐng)域中常規(guī)的氟碳表面活性剤，只要能起到驅(qū)油降粘效果即可，例如可以是氟碳表面活性劑TF3721 (該產(chǎn)品主要是進(jìn)ロ，上海來果化工有限公司經(jīng)銷)；此外，氫氧化鈉在消減硫化氫的同時(shí)，也有洗油作用，和所述表面活性物質(zhì)共同作用，可提高原油采收率3%。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，且同時(shí)起到驅(qū)油降粘作用。
在本發(fā)明的一具體實(shí)施方案中，所述的處理劑是由硝酸鈉、氫氧化鈉、抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑與水配成而成的混合液。理論上講，硝酸鈉、氫氧化鈉、抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑的濃度在溶解度范圍內(nèi)均可用。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案，所述處理劑中，硝酸鈉質(zhì)量濃度O. 1_2%，氫氧化鈉質(zhì)量濃度O. 1_2%，抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑質(zhì)量濃度O. 2-4%。硝酸鈉、氫氧化鈉、抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑的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。所述水優(yōu)選為軟化水，可現(xiàn)場配制本發(fā)明的處理劑溶液。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及驅(qū)油降粘中的應(yīng)用。在蒸汽驅(qū)過程中，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，同時(shí)具有驅(qū)油降粘作用。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及驅(qū)油降粘的方法，該方法包括將本發(fā)明所述的處理劑，在蒸汽驅(qū)過程中隨蒸汽注入地層，抑制硫化氫在油層中生成，同時(shí)起到驅(qū)油降粘作用。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)上述方法而專門設(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容器；處理液輸送管線，該管線一端連通所述處理液存儲容器，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，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^程中硫化氫對設(shè)備等的不利影響；(4)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，不會對原油生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響；(5)在消減硫化氫的同時(shí)，可以提高驅(qū)油效率，最終提高原油采收率。


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)施例方式下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(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 :
請參見圖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21 ；并列設(shè)置在所述輸送管線上的兩臺柱塞泵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-K26井蒸汽注入速度大約是102噸/天，即71公斤/分鐘。將硝酸鈉、氫氧化鈉、氟碳表面活性劑TF3721 (購自上海來果化工有限公司)、軟化水現(xiàn)場配制成處理劑溶液，其中，硝酸鈉質(zhì)量濃度0. 5 %，氫氧化鈉質(zhì)量濃度0. 5%，氟碳表面活性劑TF3721質(zhì)量濃度I %?，F(xiàn)場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。對應(yīng)生產(chǎn)井錦45-024-K25井，對比前套管硫化氫濃度750mg/m3，注入井壓力7. OMPa,生產(chǎn)井日產(chǎn)油I. I噸,注入40天后,套管硫化氫濃度為100mg/m3,注入60天后,硫化氫濃度為Omg/m3，注入井壓力降為6. 5MPa，生產(chǎn)井日產(chǎn)油2. 5噸，目前套管無硫化氫檢出，增油145噸，生
產(chǎn)正常。
權(quán)利要求
1.一種蒸汽驅(qū)注入井抑制硫化氫生成及驅(qū)油降粘的處理劑，該處理劑包括 硝酸鈉； 氫氧化鈉； 抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理劑，該處理劑是由硝酸鈉、氫氧化鈉、抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑與水配成而成的混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2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%，抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑質(zhì)量濃度0. 2-4%。
4.權(quán)利要求I或2或3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。
5.一種蒸汽驅(qū)注入井抑制油層生成硫化氫及驅(qū)油降粘的方法，該方法包括 將權(quán)利要求I或2或3所述的處理劑，在蒸汽驅(qū)過程中隨蒸汽注入地層，抑制硫化氫在油層中生成，同時(shí)起到驅(qū)油降粘作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述處理劑的注入速度為70-100ml/分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求5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)明提供了一種蒸汽驅(qū)注入井抑制硫化氫生成及驅(qū)油降粘的處理劑與應(yīng)用，所述的處理劑包括硝酸鈉、氫氧化鈉以及抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑。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，實(shí)現(xiàn)在油層中抑制硫化氫的生成；抗高溫非含硫的氟碳表面活性劑起到驅(qū)油降粘作用。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，在降低硫化氫傷害的同時(shí)起到驅(qū)油降粘作用。
文檔編號C09K8/592GK102775977SQ201210285208
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者任德強(qiáng), 向延安, 張威, 張治文, 徐恩寬, 李暢, 王德偉, 王靜, 馬春寶, 高玉軍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司