套管氣硫化氫環保處理裝置研制及現場應用

孫建勇+陳華+孫程浩

摘 要： 濱南管理五區部分采油井套管氣硫化氫的含量在300ppm 以上 ，工作中油井熱洗及受到氣體影響導致供液不足時，需要放套管氣，污染環境，空氣流通不暢的天氣中，職工能明顯感到頭暈、流眼淚、嗓子痛 ，長時間在H2 S濃度較高的條件下工作，存在較大的危險，所以研制《套管氣硫化氫環保處理裝置》。

關鍵詞：勝利油田；套管氣硫化氫環保處理裝置；研制；應用。

一、引言

濱南采油廠管理五區管理著212口油井，其中高含硫化氫井32口。硫化氫是一種劇毒的危害性氣體，人體能夠聞到 H2S氣味 的濃度下 限為 0.2—0.3ppm，在 20—30ppm則出現強烈氣味 ，在 100—150ppm 時 ，將使人嗅覺麻痹，當吸入濃度在 l000ppm時，在數秒鐘內將發生閃電型死亡 。濱南管理五區部分采油井套管氣硫化氫的含量在300ppm 以上 ，工作中油井熱洗及受到氣體影響導致供液不足時，需要放套管氣，污染環境，空氣流通不暢的天氣中，職工能明顯感到頭暈、流眼淚、嗓子痛 ，

長時間在H2 S濃度較高的條件下工作，存在較大的危險，所以研制《套管氣硫化氫環保處理裝置》。

二、改進前生產基本情況及現狀調查

原油壓力低于飽和壓力時，溶解的氣體從原油中脫出在套管中聚集形成，在常采井原油開采、稠油原油開采過程中，由于受套管氣體壓力的作用，隨著氣體壓力的上升，抽油泵產生氣鎖現象突出，給油井生產及產量帶來損失。特別是稠油在油田采油過程中，注汽、燜井、放噴，特別是在抽吸的過程中受套管氣體壓力的影響，抽稠泵在抽吸過程中形成氣鎖，造成動液面下降，泵的沉沒度下降，直接影響油井產液量，造成原油產量的減少，現場采油工放套管氣提高供液能力，含有大量的有毒、可燃氣體（天然氣）被排放大氣中，直接造成對人員身體健康的傷害，針對高含H2S井中，放套氣時井場H2S濃度較高，員工如果長時間在井場現場工作，可能存在較大安全風險的狀況，建議在放套氣時對套氣做脫硫化氫處理，降低現場危險，提高現場員工人身安全系數。我們將套管氣排放時進行脫硫處理，防止環境污染和保證人身安全，保證油田的高效穩定開采開發。

三、套管氣硫化氫環保處理裝置結構及原理

1.套管氣硫化氫環保處理裝置結構說明

該裝置采用密封的容器，放套管氣閘門通過管線與進氣管連接、內部為直徑20mm的盤管，在盤管下部有8個小孔，上部為加藥口和排氣閥，可將藥劑直接加入，經過處理后的氣體即可從出氣管排出。

2.套管氣硫化氫環保處理裝置工作原理

硫化氫氣體通過進氣管后，在內部與氫氧化鈉溶液過濾反應，化學反應為硫化氫氣體通入含一定量氫氧化鈉的溶液中全部吸收，氫氧化鈉也全部發生反應。然后在低溫下小心蒸發，得到不含結晶水的固體。通過的硫化氫是少量的，而氫氧化鈉是大量的，先生成硫化鈉。但是隨著硫化氫的不斷通入，氫氧化鈉逐漸被消耗，當氫氧化鈉完全被反應掉時，硫化氫與硫化鈉反應生成硫氫化鈉。化學方程式當硫化氫不足時 2NaOH+H2S==Na2S+2H2O當H2S過量時 NaOH+H2S==NaHS+H2O

四、現場實施效果及經濟效益

2014年在濱南管理五區使用以來，在BN644-13井等30多口套管氣硫化氫含量100ppm左右的井投入使用，基本處理干凈，取得了較好的效果，經檢測效果良好，對油井所放套氣進行過濾處理，降低了硫化氫在井場上對職工進行安全傷害的概率，同時防止了環境污染。通過該裝置對高含硫化氫井定時進行放套管氣，提高了油井供液能力，增加產量50噸。

五、結論

該裝置經過在濱南管理五區安裝試驗已取得良好效果并見到一定的經濟效益。由于該裝置成本少，每套成本只有500元。結構簡單、工作可靠、制造成本低，安裝方便，在放套管氣時保護了環境，提高了職工操作的安全性。因此，制定了《套管氣硫化氫環保處理裝置的使用方法及注意事項》以規范職工的操作行為，確保該裝置的正確使用。

參考文獻：

[1]中國石油天然氣總公司開發生產部編寫組。采油技術手冊。北京：石油工業出版社。1990.06