In-depth study on the solubility of elemental sulfur in sour gas mixtures based on the Chrastil's association model

Accurately predicting the solubility of elemental sulfur in sour gas mixtures is a primary task.As a current and widely-used model on the solubility of elemental sulfur in sour gas mixtures,Chrastil's association model has a big error in the process of predicting experimental data based on different fitting methods.This paper combined with experimental data reported by relevant scholars about elemental sulfur solubility in sour gases and selected density,temperature and pressure as three important influential factors.According to different fitting methods,we can calculate the correlation parameters in Chrastil's model.Then different solubility formulas can be used to predict the solubility of elemental sulfur in sour gas mixtures.Through in-depth research and analysis of Chrastil's solubility model from numerical aspects,it's easy to find the irrationality about Chrastil's solubility model and fitting methods.Especially in fitting methods,further improvement of the fitting method is proposed and used to predict the solubility of elemental sulfur in sour gas mixtures.The calculation results show that some improvements of the predicting precision have been achieved by using the improved fitting method in Chrastil's association model.

硫溶剂在国外高含硫气田中的应用

综述了国外近10多年来硫溶剂开发和使用情况,把硫溶剂分为化学和物理溶剂两类,从溶硫机理到再生方式进行了介绍和比较,通过溶剂使用实例的分析,对两类溶剂的优缺点有了进一步认识,同时还提出了国内硫溶剂研究建议。

普光气田高含H_2S天然气中硫含量及临界析出压力测定

普光气田高含H_2S天然气中的单质硫含量及临界析出压力是研究硫沉积问题首先要获取的两项关键参数,为此,基于气相色谱定量测定方法(外标标准曲线法),利用从普光104-1井取得的井下气样、DMDS-DMA高效溶硫剂及气相色谱—质谱联用仪等样品和仪器,首次测定出普光气田高含H_2S天然气中的硫含量为0.78 g/m^3(每标准立方米气样中的硫含量),处于未饱和状态;进一步结合测定的不同压力下气样中硫的饱和含量变化曲线确定出临界析出压力为30.5 MPa;对比气田目前地层压力认为地层中尚未发生硫析出和沉积现象。

高含硫气田集输系统元素硫沉积防治措施

在高含硫气田的开发过程中,随着天然气压力、温度的降低,在地层、井筒及地面集输系统中都可能发生硫沉积,引起管道和下游设备堵塞及严重的腐蚀,危害巨大。为了保证集输系统的正常运行,降低硫沉积危害,在大量文献调研的基础上,分析了集输系统中硫沉积的机理及其主要影响因素,阐述了硫沉积的主要沉积位置,给出了防治集输系统硫沉积可采用的工艺措施,认为工业实际中防治硫沉积的最好方法是注入硫溶剂。通过对比物理溶剂和化学溶剂的溶硫量、特性以及实际使用情况,认为中等程度的硫沉积推荐采用以锭子油为载体的烷基萘,硫沉积严重时,推荐使用SULFA-HITECH或者DADS硫溶剂。

高含硫气藏硫沉积防治措施进展

随着油气开采技术的不断发展,国内外相继发现了一批高含硫气藏。硫沉积是高含硫气藏开采必须面对的一个普遍问题。为了减少硫沉积对地层、井筒的伤害,有必要弄清单质硫的沉积机理、影响因素以及如何防治和处理硫沉积。目前采用的治理措施有加热溶化法、化学反应法、加注硫溶剂法,其中应用最普遍的是加注硫溶剂法。论述了硫沉积原理以及防治措施,以期为高含硫气藏的开采提供帮助。

高含硫气井硫溶剂筛选试验研究

加入硫溶剂是避免元素硫沉积对井动态产生负面影响的有效方法。通过单一和复配硫溶剂溶解、配伍性及腐蚀试验,进而研究高含硫气井硫溶剂的选配。复配硫溶剂具有较高的硫溶解度,溶硫速度较快,与缓蚀剂HT-6、水合物抑制剂配伍性好,低度腐蚀,毒性小,可作为高含硫气井硫溶剂使用。

Stress corrosion cracking of L360NS pipeline steel in sulfur environment

Slow strain rate test(SSRT)and tensile fracture observation are applied to study the stress corrosion cracking(SCC)of L360NS pipeline steel.5.0 wt.%sodium chloride solution containing elemental sulfur and 0.5 wt.%glacial acetic acid solution containing elemental sulfur are used.The results show that brittle fracture mainly occurs on the samples in high sulfur environment.In the sulfur suspension solution,the SCC sensitivity of L360NS pipeline steel increases along elemental sulfur content.In sulfur melting cladding condition,obvious corrosion can be observed with a large amount of corrosion pits appearing on the gauge section of the sample.The corrosion products are Fe1txS,black easily detached,and H2.In sulfur suspension and sulfur melting cladding conditions,stress oriented hydrogen induced cracking(SOHIC)is the main cracking,which is caused by the joint effect of SCC and hydrogen induced cracking(HIC).

高含硫气田地面集输系统元素硫沉积化学防治一体化新技术

随着高含硫气田的不断开发,气田地面集输系统不可避免地会出现元素硫沉积堵塞问题。采用停产浸泡硫溶剂循环清洗解堵,面临着稳产周期短、清洗频繁、综合治理成本较高等挑战。为此,基于化学预防-治理相结合的理念,分别开展了停产浸泡硫溶剂循环解堵技术及不停产在线加注硫溶剂预防堵塞技术的研究,完成了配方设计、验证和现场试验,提出了防治一体化方案。研究结果表明:①研发的复合胺高效硫溶剂(CTS-1),较优使用温度为40~60℃,较优清洗时间为1~2 h,饱和溶硫量达45.72 g/100 mL,溶硫能力显著提升,且具有刺激性气味弱、微毒、腐蚀性低等优势,在四川盆地罗家寨气田LJ11H井成功开展了溶硫解堵试验;②创新性提出了不停产在线加注硫溶剂预防元素硫堵塞的技术思路,明确了在线加注硫溶剂的“动态预防-实时溶解”双重作用机制,并针对性地形成了在线加注硫溶剂应用工艺方案;③研发了复合碱硫溶剂(CTS-2),在确保高溶硫能力的同时,有效溶硫时间大幅降低至15~20 min,且适应性良好、环境友好。结论认为:①化学防治一体化技术是有效解决高含硫气田地面集输系统元素硫沉积堵塞的有效手段,新研发的复合胺硫溶剂及复合碱硫溶剂可满足化学防治的技术需求;②下一步需要开展井筒-地面清洗一体化防治、在线加注化学药剂预防堵塞及化学药剂可重复利用等系统性攻关,实现高含硫气田地面集输系统元素硫沉积的长效防治,全面助力高含硫气田长期稳产和规模高效开发。