酸性气田环保型溶硫剂的溶硫性能和腐蚀行为研究

某酸性气田开发过程中发生了严重的硫沉积及堵塞问题,红外光谱分析表明,该气田沉积的硫黄中还含有碳酸盐、硫酸盐、含硫有机化合物、水等成分。为治理该气田硫堵问题,研发并优选了高效环保型溶硫剂(A-1溶硫剂)。在45℃、常压、1000 r/min搅拌条件下,对比研究了A-1和J-1两种溶硫剂在不同液固比(5∶1和20∶1)时对标样硫块的溶硫率和溶硫速度,以及硫块直径对A-1溶硫剂溶硫性能的影响。结果表明:A-1溶硫剂的起始溶硫速度更快,4 h内对标样硫块的溶硫率接近40%,增加溶硫剂用量可显著加快溶硫进程;A-1溶硫剂对直径2.0 cm的硫块,10 h内溶硫率超过80%,对更小粒度的硫块溶解效率更高。另外,在45℃、常压、持续通入CO_(2)条件下,通过失重及电化学方法研究了A-1溶硫剂对N80、L360和A333Gr6钢的腐蚀性。结果表明:3种钢在A-1溶硫剂中未发生明显腐蚀现象,腐蚀速率低于0.04 mm/a,未出现局部腐蚀或小孔腐蚀。

含硫气井新型溶硫剂研究与评价

在溶硫剂二甲基二硫醚(DMDS)中加入催化剂DMA,获得了溶解气井开发中沉积的硫的有效配方。催化剂DMA在DMDS-DMA体系溶硫剂中的加量为20%,压力为0.10 MPa,磁力搅拌速率为420 r/min下,20℃时,硫在DMDS-DMA体系中的溶解度为110.6%,溶硫时间为2.94 min;90℃时,硫在DMDS-DMA体系中的溶解度为610.9%,溶硫时间为0.61 min。电镜扫描表明,DMDS-DMA体系溶硫是通过在硫颗粒外围形成一个包裹层溶解硫。

含硫气井新型高效溶硫剂体系的研制及评价

对溶硫剂二甲基二硫醚(DMDS)、二芳基二硫醚(DADS)进行复配,并加入催化剂PT,得到了去除气井开发中沉积的硫的有效配方。催化剂PT在DMDS-DADS-PT体系中的加量为15%,压力为0.10 MPa,磁力搅拌速率为420 r/min下,25℃时,硫在DMDS-DADS-PT体系中的溶解度为173.6%,溶硫时间为2.52 min;90℃时,硫在DMDS-DADS-PT体系中的溶解度为600.8%,溶硫时间为0.55 min。其性能优于美国SULFA-HITECH溶硫剂和加拿大DMDS-DMF-NaHS溶硫剂。

新型低毒低刺激溶硫剂的研制及评价

通过低毒无恶臭溶硫剂DMA、DMB、DMC及DMF复配,研制了一种新型低毒低刺激溶硫剂。25℃时,硫在体系中的溶解度为81.5%,溶硫时间为35.2 min;90℃时,硫在体系中的溶解度为201.1%,溶硫时间为2.45 min。该溶硫剂不仅低毒低刺激,并且有较好的溶硫效果。

高含硫气田溶硫剂的研究与应用

高含硫气田的元素硫沉积不仅直接影响产量,而且腐蚀严重,对气田安全高效生产带来极大危害。研究了以DMDS为主剂、MAT为催化剂的新型溶硫剂体系,在50℃时,100g新型溶硫剂溶解50g硫粉所用时间为1.25min,饱和溶硫量为241g元素硫/100g溶剂,并且与高含硫气田常用的缓蚀剂配伍性良好。通过溶硫剂现场加注试验,元素硫沉积解堵工艺有效率达90%以上。

溶硫剂LJ-1性能室内评价

在高含硫气井开采现场,为解决井筒及地面管线的元素硫析出和沉积造成的堵塞,常通过加注装置定期、定量加注溶硫剂。主要针对三乙烯四胺、乙醇胺和乙二醇胺三种溶硫单剂与现场使用的防冻剂乙二醇复配形成的溶硫剂LJ-1最佳配方(三乙烯四胺、乙醇胺、乙二醇的比例为2∶2∶1)开展室内研究,通过实验的方法对其性能进行评价。

溶硫剂的筛选及性能评价

对无水乙醇、二硫化碳、石油醚、丙酮、四氯化碳、乙醇胺、三乙烯四胺几种溶硫剂进行筛选。各溶硫剂中的溶硫量大小关系为:CS2>0号柴油>石油醚>三乙烯四胺>CCl4>乙醇胺>丙酮,CS2的溶硫量最高可达21.8349。将CS2与柴油进行复配后的溶硫量为7.3841 g。

溶硫剂腐蚀性能室内评价实验

高含硫气井由于温度、压力的变化引起的硫沉积和堵塞，现场通常采用溶硫剂来解决解决硫堵问题。为考察溶硫剂对金属的腐蚀影响，对多种具有溶硫功能的单剂和复配剂分别测定腐蚀速率，对其腐蚀性能进行室内实验评价。

一种新型溶硫剂的开发

通过改变各组分的相对含量制备了一种具有较快溶硫速度和较高硫溶解度的溶硫剂,同时低毒,腐蚀性小。

含硫气田低毒高效溶硫剂的性能研究与评价

针对含硫气田的硫沉积与堵塞问题,研制出一种以金属醇盐和碱性物质为主剂、结合复合助剂及相转移催化剂的溶硫剂RISE-J-1。通过室内实验,研究了溶硫时间、溶硫温度、硫的形态及地层水含量对溶硫性能的影响、溶硫剂的腐蚀性和溶胀性。研究结果表明:45℃时,溶硫过程在1 h时已基本完成;随试验温度的增加溶硫率明显增加,25℃和80℃时,溶硫剂的溶硫量分别为78.8 g/100 g和120.1 g/100 g;硫的形态对溶硫速度有影响,以硫粉形态存在的硫的溶硫速度是硫块的2倍;地层产出水对溶硫剂的溶硫量基本没有影响;溶硫剂腐蚀速率小于0.076 mm/a,溶胀性各参数变化幅度小于3%。

高含硫气田地面集输系统溶硫剂及现场应用

针对高含硫气田开发中后期地面集输系统硫沉积导致管道堵塞,研发一种新型溶硫剂,并对其性能及现场应用效果进行评价。结果表明,新型溶硫剂溶硫量达30 g/100 m L(升华硫粉),溶硫速度60 min溶解饱和(升华硫粉)对地面集输管道及橡胶密封圈腐蚀性低。

一种适用于现场应用的溶硫量快速测定方法研究

随着越来越多含硫气田投入开采,硫沉积堵塞越来越受到人们的重视。硫沉积解堵最有效的方法是使用溶硫剂,而溶硫量是评价溶硫剂的基本性能指标,也是溶硫剂现场应用效果评价的关键性指标。现有溶硫量测定方法有差量法、挥发质量法和结晶法,这些方法多用于室内评价,普遍存在操作繁琐、周期长等问题,而针对溶硫剂解堵现场和溶硫量的测定缺少研究和报道。通过对溶硫剂密度、溶硫量及实验温度之间的关系进行分析研究,提出了一种适用于现场应用的溶硫量快速测定方法。该方法应用于川东北罗家寨气田解堵作业现场,测定了解堵过程中不同阶段溶硫剂的溶硫量,通过测得的溶硫量变化评估了解堵进程、溶硫剂反应效能,而且通过最终解堵返排液的溶硫量推算出各流程中沉积硫总量,为今后硫沉积防治用溶硫剂解堵的效果评价和硫沉积解堵工艺制度的制定提供了依据。

普光气田集输系统硫沉积现状及防治技术研究

针对普光气田集输系统出现的硫沉积现象，开展了硫沉积检测分析和试验研究。分析表明，硫沉积主要以S8的形式存在，且多发生在集输系统节流阀前后、仪表引压管、分离器及汇管等处；通过分析硫沉积机理，建立了普光气田井筒硫沉积预测模型，计算出天然气饱和溶硫量为400～480mg／m^3，临界携硫速度为0．17m／s；溶硫剂研发及现场试验表明，溶硫剂溶硫效果明显；电伴热解堵等试验表明，当电伴热温度控制在50℃以上时，可以有效控制硫沉积引发的堵塞，节流控制可在一定程度上抑制硫沉积的发生；研究结果可为类似油田提供借鉴.

酸性气田的元素硫沉积、腐蚀与治理研究

含H2S天然气在生产和集输过程中都可能发生元素硫沉积,引起井筒、地面集输管线堵塞,危害巨大,是含硫气藏生产过程中必须解决的关键难题之一。本文介绍了酸性气田的元素硫来源,元素硫沉积的影响因素,沉积机理,预测模型,并指出向井口或管线注入溶硫剂是当今解决硫堵问题的有效措施之一。潮湿或含水汽的元素硫与金属直接接触可能导致设备发生灾难性的腐蚀问题,腐蚀机理复杂。本文还总结了元素硫腐蚀控制技术及沉积治理方面的研究进展。

高含硫气田硫沉积堵塞规律及防控措施研究

高含硫气田硫沉积是困扰高酸性气田开采的一大难题。在采气过程中,随着井筒中气体压力、温度的降低,单质硫会从气体中析出,若气流携带能力不足,硫颗粒便会沉积在井筒管壁和地面流程管道中,一旦形成硫阻塞,会给生产带来严重困难;单质硫沉积对井下管柱腐蚀严重,也会给生产带来极大危害;同时,当单质硫在地面集输管线沉积会堵塞地面集输系统,影响气井正常生产。本文通过对硫沉积机理及原因进行分析,结合硫沉积模型的建立,制定了一套普光气田硫沉积解堵工艺及气井防控措施,对普光气田后期持续高效开发有着重要的意义。

高含硫气井解堵方式的探讨

高含硫气田气井产出的天然气H_(2)S含量≥10%,CO_(2)含量≥10%,天然气为酸性气体、剧毒,同时产出的地层水中也含有大量的H_(2)S和CO_(2)。生产过程中,存在硫沉积造成井筒堵塞现象,制约气井的产能。文章介绍了一种运用溶硫剂分段解堵工艺,能够较为彻底解除井筒堵塞,快速恢复气井产能。