模擬油田采出水中H2S的脫除

茍曉濤 左振君 楊 靜 張翼鵬

(中國石油長慶油田分公司質(zhì)量安全環(huán)保巡察辦公室)

0 引 言

長慶油田部分區(qū)塊由于硫酸鹽還原菌超標(biāo)，采出水中含有H2S，在生產(chǎn)中需進(jìn)行處理后回注。目前處理酸性尾氣中的H2S研究較多，但處理含H2S油田廢水并使之達(dá)到回注要求的相關(guān)報告尚較少。常見的H2S脫除方法有汽提[1]、吸附[2]、氧化[3]等，但這些方法所采用的設(shè)備均較為復(fù)雜，不適合油田少量H2S處理的場合。經(jīng)對比各種H2S處理方式，初步確定在水相中添加氧化劑的方式進(jìn)行H2S的脫除。考慮到油田回注對水質(zhì)含氧量的控制要求，常用的空氣氧化方法及電解氧化[4]的方法均不適用于該處理目標(biāo)(電解含氯廢水將發(fā)生析氧副反應(yīng)，且電耗較高)。在其他可選的氧化劑中，初步的氧化劑選擇對象確定為NaClO[5]、ClO2[6]、NaNO2[7]及沉淀劑ZnSO4等。當(dāng)采用氧化劑脫除H2S后，過量的氧化劑尚可能使得處理后的水質(zhì)腐蝕性增加，因此還需提出消除過量氧化劑的方法，以使處理水達(dá)到SY/T 5329—2012《碎屑巖油藏注水水質(zhì)指標(biāo)及分析方法》回注要求。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 模擬油田采出水的配制

脫硫劑的脫硫效果可能受水質(zhì)的影響。據(jù)油田開發(fā)方案提供的資料，含H2S污水來源于地層采出水。

1.2 脫硫?qū)嶒?yàn)裝置與流程

H2S是一種易于揮發(fā)的組分，同時水中溶解的氧氣也可以使之發(fā)生氧化，導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生偏差。實(shí)驗(yàn)中為了保證結(jié)果的可靠性，采用了以下實(shí)驗(yàn)方法：將模擬水樣通入N2去除溶解的氧氣，在密閉的條件下定量加入Na2S組分，調(diào)節(jié)溶液pH值至5～6使其產(chǎn)生H2S，加入脫硫劑并混合使之反應(yīng)，反應(yīng)液加入后處理劑(使H2S轉(zhuǎn)為S2-并消除過量氧化劑)后檢測反應(yīng)后的溶液中H2S含量。……