高含硫化氫油井長效防治措施研究

（中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院 山東省 257000 ）

摘要：油田勘探開發(fā)過程中產(chǎn)生的硫化氫是安全生產(chǎn)的極大隱患。在生產(chǎn)過程中伴生的硫化氫導(dǎo)致油井無法正常生產(chǎn)，硫化氫對井下工具、儲運(yùn)管道等腐蝕破壞，甚至造成油井停井、關(guān)井。東風(fēng)港油田硫化氫伴生氣濃度高達(dá)240mg/m3-9800mg/m3，造成大面積油井停產(chǎn)，總停產(chǎn)井?dāng)?shù)達(dá)到48口。本文分析東風(fēng)港油田硫化氫產(chǎn)生的原因為注水過程中滋生的硫酸鹽還原菌造成，通過對油水井的同時治理，使得硫化氫超標(biāo)油井伴生硫化氫降低至安全臨界濃度30 mg/m3以下，措施有效率已達(dá)一年以上，取得了良好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：硫化氫；硫酸鹽還原菌；防治

東風(fēng)港油田對油區(qū)內(nèi)72口油井進(jìn)行硫化氫含量檢測，檢測出48口油井硫化氫含量嚴(yán)重超標(biāo)，硫化氫濃度達(dá)240～9800mg/m3。采取氫氧化鈉等強(qiáng)堿液周期性洗井方式治理硫化氫超標(biāo)油井，作業(yè)后硫化氫濃度回升快，平均有效期不到2個月，導(dǎo)致重復(fù)多次作業(yè)，增加作業(yè)成本。從安全環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，硫化氫超標(biāo)油井只能暫時停井，整個油區(qū)開井率不足40%，嚴(yán)重影響了油區(qū)產(chǎn)量。

1硫化氫產(chǎn)生原因分析

1.1注水對硫化氫產(chǎn)生的影響

東風(fēng)港油田位于山東省無棣縣境內(nèi)，早期以彈性開發(fā)為主，開發(fā)過程中未見硫化氫氣體伴生，自2008年整體注水開發(fā)以來，陸續(xù)在油井上作業(yè)時，以及生產(chǎn)井抽查過程中，檢測到井口有硫化氫氣體產(chǎn)出。通過分析硫化氫超標(biāo)油井的巖芯及該地區(qū)的錄井資料后發(fā)現(xiàn)這些井無或很少含膏鹽地層，排除地層本身產(chǎn)生硫化氫的可能。檢測到注水中硫酸根離子的含量均在500mg/L以上，地層水中的硫酸根離子含量平均為48.34 mg/L，注入水中的硫酸根離子大幅度增多，給硫酸鹽還原菌的滋生提供了物質(zhì)條件。

1.2 油井作業(yè)過程對硫化氫產(chǎn)生的影響

油井中由于定期檢泵作業(yè)，外來流體會在井筒中帶入硫酸鹽還原菌，并提供適合的溫度、營養(yǎng)源等外在條件，適合于硫酸鹽還原菌的滋生。對東風(fēng)港油田五口硫化氫產(chǎn)出井取樣分析，五口油井均不同程度的存在硫酸鹽還原菌，證實了油井中滋生硫酸鹽還原菌造成硫化氫伴生。

2 長效殺菌劑和高效吸收劑的研制

針對東風(fēng)港油田注水引起的硫酸鹽還原菌滋生，造成的油井硫化氫超標(biāo)問題，采用殺菌抑菌的方式，密切結(jié)合區(qū)塊特點針對性研制抗耐藥、長效的殺菌劑，從根源上消除硫化氫，達(dá)到長效防治的目的。

2.1 新型綠色復(fù)合長效殺菌劑的研制

對于硫酸鹽還原菌的治理是長期的過程，尤其對于水井治理，長期的外來流體的進(jìn)入井筒及近井地帶，會不斷地帶入新的硫酸鹽還原菌源，因此需要研制出能夠長期有效的殺菌劑。將幾種藥劑復(fù)配使用，將會大大提高殺菌效果及有效期，經(jīng)過實驗室反復(fù)篩選和試驗，研制出復(fù)合新型長效殺菌劑FTY-1，使用濃度1000mg/L可保持120天100%殺菌率。

2.2 高效硫化氫吸收劑的研制

針對氫氧化鈉等強(qiáng)堿液腐蝕性較強(qiáng)的問題，研制了Gxh-3高效硫化氫吸收劑。Gxh-3高效硫化氫吸收劑與常用的硫化氫吸收劑氫氧化鈉、乙二胺等比較，具有堿性弱、吸收能力強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點，對氣態(tài)、液態(tài)硫化氫吸收率均可達(dá)100%。

3 制定區(qū)塊油水井綜合防治技術(shù)對策

根據(jù)東風(fēng)港油田硫化氫產(chǎn)生的原因及室內(nèi)研究結(jié)果，制定了區(qū)塊水井、油井同時治理的技術(shù)對策，標(biāo)本兼治，有效消除并抑制硫化氫。

3.1 水井源頭治理

在注水站采用周期加藥的方式去除井筒及注水系統(tǒng)內(nèi)的硫酸鹽還原菌，減少、消除硫化氫產(chǎn)生。加藥以脈沖式加藥方式開展，即加藥濃度隨時間周期變化，防止細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。

3.2 油井綜合治理

先使用高效硫化氫吸收劑洗井，消除已產(chǎn)生的硫化氫，再采用高濃度的長效殺菌劑對近井低溫地帶及井筒進(jìn)行殺菌。以室內(nèi)實驗為依據(jù)，作業(yè)過程中采用不動管柱的方式，用高濃度殺菌劑全井筒浸泡48小時，殺菌的同時可以達(dá)到除垢（硫酸鹽還原菌及鐵細(xì)菌的代謝產(chǎn)物）的效果。

4 現(xiàn)場實施效果

4.1 水井治理

對東風(fēng)港油田四個注水站投加復(fù)合長效殺菌劑，前期其投加濃度周期梯度變化，后期依據(jù)注水量逐漸降低殺菌劑的用量，注水站治理實施后SRB濃度由治理前的1100個/mL降低至0.6個/mL，治理成效顯著。

4.2 油井治理

在東風(fēng)港油田先后開展了48井次高含硫化氫油井的治理工作，效果良好，硫化氫伴生氣濃度大幅度下降，從措施前的240-9800 mg/m3大部分降低至硫化氫安全臨界濃度（30 mg/m3）以下，有效期已達(dá)半年以上（見表4-1）。

5 結(jié)論與認(rèn)識

（1）東風(fēng)港油田硫化氫產(chǎn)生的原因主要是由于硫酸鹽還原菌滋生，硫酸鹽還原菌的分布主要在注水系統(tǒng)、水井井筒及近井地帶及油井井筒與近井地帶內(nèi)。

（2）研制的復(fù)合長效殺菌劑對硫酸鹽還原菌具有良好的殺滅功能，有效期長、殺菌率高，適合于油水井中的殺菌。

（3）通過對東風(fēng)港油田油水井的綜合治理，有效的防治了硫化氫的產(chǎn)生，恢復(fù)了硫化氫超標(biāo)油井的生產(chǎn)，為類似區(qū)塊的硫化氫產(chǎn)生原因的分析及治理工作提供了成功的借鑒模板。

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作者簡介：張君，女（1981- ），工程師，工程碩士，2013年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，從事油田開發(fā)及油層保護(hù)工作。