含硫气田低毒高效溶硫剂的性能研究与评价*
2022-03-31于超
安全、健康和环境 2022年3期
于 超
(中石化安全工程研究院有限公司,山东青岛 266104)
1 含硫气田溶硫剂研究进展
含硫气田除了H2S导致的高安全风险之外,还存在严重的硫沉积问题。元素硫以多硫化物的形式存在于含硫天然气中,在开采过程中,天然气从地层、井口到集输管线时,温度与压力显著下降,进而引发多硫化物在气体中溶解度的降低。当气流中的多硫化物超过含硫饱和度,元素硫便从气流中析出导致硫沉积[1-2]。硫沉积不仅会导致井下和地面集输系统的堵塞[3-4],还会引发严重的腐蚀问题[5-6],导致气田减产、停产[7-10]和巨大的经济损失。一旦含硫气田发生刺漏或泄漏,高浓度的硫化氢将会给周边居民造成巨大的生命财产威胁和严重的社会影响。
工业界常用的元素硫沉积的解堵方式为人工机械清理、加热融化、加注溶硫剂等方法,但集输管道受地形、距离等条件限制,不适合采用人工机械清理和加热融化的解堵方式。加注溶硫剂是含硫气田消除硫堵问题的最经济、有效的方式[11-13],适用于井下、集气站及集输系统等开发全流程。市面现有溶硫剂大致可以分为物理溶硫剂和化学溶硫剂。其中物理溶硫剂的溶硫机理为相似相溶,如CS2;化学溶硫剂的溶硫机理为溶硫剂同硫发生化学反应,如硫醚类物质。从溶硫效果来讲,一般情况下化学溶硫剂优于物理溶硫剂[14],所以国内外相关研究多集中在化学溶硫剂[15-17]。
Clark等[3]提出使用芳基二硫化物来解决酸性气田中的硫沉积问题。……
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