CN109233775A - 一种稠油热采井含硫异味气体的脱除剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田用化学剂及制备技术领域,具体涉及一种稠油热采井含硫异味气体的脱除剂及其制备方法。该脱除剂由三嗪类物质、过氧化物和金属络合剂在反应介质中反应而成,所述的三嗪类物质为1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪或者1,3,5—三烷基六氢均三嗪,过氧化物为双氧水、过氧乙酸、过氧化脲和过碳酸钠中的一种。本发明的脱除剂具有pH值低,因此不会引起油井的套管、油管和井筒结垢的问题;本发明的脱除剂不仅能够有效地去除H2S硫化氢带来的异味,而且能够有效地去除硫醇、羰基硫产生的异味;同时本发明的脱除剂具有用量少,比普通药剂用量可降低50%以上,而对油井采出液的H2S、硫醇、羰基硫的去除率达到100%。
Description
技术领域
本发明属于油田用化学剂及制备技术领域,具体涉及一种稠油热采井含硫异味气体的脱除剂及其制备方法。
背景技术
我国稠油资源较为丰富,稠油热采作为稠油、超稠油、特超稠油的有效手段,应用规模逐年增加。稠油采用高温热蒸汽吞吐、热驱过程中,原油中的含硫化合物会发生一系列的水热裂解反应产生硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、羰基硫、硫醚等带有臭味的含硫化合物,尤其是特超稠油在注入蒸汽,经过焖井一段时间后,放喷初期的产生大量水蒸气,蒸汽中含有大量硫化氢、甲硫醇、乙硫醇等含硫化合物,胜利油田的热采井伴生气有的硫化氢(含有一定的甲硫醇、乙硫醇)含量高达32000-50000mg/m3,造成单井拉油的井场及周围环境中臭味严重,严重威胁作业人员的生命安全及健康。
目前采用的脱硫剂如三嗪类、醇胺类、醛类等,一般由套管加入,经过在油管内充分混合反应,虽然能够脱除硫化氢带来的异味,但是对硫醇、羰基硫等产生的异味难以消除。且三嗪类和醇胺类碱性高,易引起油井套管、油管结垢。
为了解决结垢问题,将三嗪类脱硫剂pH值调低、或者配合防垢药剂使用。由于三嗪类随着pH值的降低分解速度加快,随着储存期的延长,药剂效果下降。
发明内容
本发明针对现有技术的不足而提供一种稠油热采井含硫异味气体的脱除剂及其制备方法。本发明的脱除剂不仅能够除掉油井采出液的主要含硫化合物如硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、羰基硫,而且不会造成油井系统的结垢。
本发明提供的一种稠油热采井含硫异味气体的脱除剂,所述的脱除剂由三嗪类物质、过氧化物和金属络合剂在反应介质中反应而成,所述的脱除剂的分子结构式为下式(1)、(2)和(3)的一种或多种:
本发明所提供的一种稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其具体制备方法如下:
(1)在三口瓶中,先后加入反应介质、三嗪类物质、金属络合剂,然后将三口瓶固定在带有磁力搅拌器的电热套上;
(2)往三口瓶中放入磁力转子,然后,将温控器和分液漏斗分别安装在三口瓶中;
(3)开启磁力搅拌,搅拌速率为60-180rpm,通过电加热套给三口瓶中的物质加热,温控器控制温度为30-70℃;
(4)在分液漏斗中加入过氧化物,加入速度为5-10滴/min,滴加完成后反应0.5-1.0h得到脱除剂。
所述的三嗪类物质为1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪或者1,3,5—三烷基六氢均三嗪。
所述的过氧化物为双氧水、过氧乙酸、过氧化脲和过碳酸钠中的一种。
所述的金属络合剂为氨羟络合剂和巯基络合剂中的一种。
所述的反应介质为水或低分子醇。
所述的三嗪类物质、过氧化物、金属络合剂和反应介质加入量摩尔比为1:1-3:0.01-0.03:8-10。
所述的温控器控制温度为55-60℃。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果:
(1)本发明的脱除剂具有pH值低,因此不会引起油井的套管、油管和井筒结垢的问题;
(2)本发明的脱除剂不仅能够有效地去除H2S硫化氢带来的异味,而且能够有效地去除硫醇、羰基硫产生的异味。
(3)本发明的脱除剂稳定性能强,可长期保存,不存在随着储存期的延长药剂效果下降的问题。
(4)本发明的脱除剂用量少,比普通药剂用量可降低50%以上,而对油井采出液的H2S、硫醇、羰基硫的去除率达到100%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
(1)在三口瓶中,先后加入反应介质水,1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪,氨羟络合剂,然后将三口瓶固定在带有磁力搅拌器的电热套上;
(2)往三口瓶中放入磁力转子,然后,将温控器和分液漏斗分别安装在三口瓶中;
(3)开启磁力搅拌,搅拌速率为60rpm,通过电加热套给三口瓶中的物质加热,温控器控制温度为30℃;
(4)在分液漏斗中加入过氧化物双氧水,加入速度为5滴/min,滴加完成后反应0.5h得到脱除剂A1。
所述的1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪、双氧水、氨羟络合剂和水加入量摩尔比为1:1:0.01:8。
所述的脱除剂A1的分子结构式如下:
胜利油田孤岛采油厂某区块的油井B12,油井的产液量85m3/d,井口硫化氢含量300ppm、甲硫醇含量60ppm、乙硫醇含量35ppm、羰基硫含量20ppm,分别用三嗪脱硫剂30kg/d和本发明制备的脱除剂A1 12kg/d进行处理,效果对比见表1。
表1三嗪脱硫剂和脱除剂A1对B12井口异味气体的处理结果
从表1可以看出脱除剂A1与三嗪脱硫剂的用量降低了60%,三嗪脱硫剂处理后异味气体硫化氢含量18ppm、甲硫醇含量52ppm、乙硫醇含量33ppm、羰基硫含量16ppm;脱除剂A1处理后异味气体硫化氢、甲硫醇、乙硫醇和羰基硫含量均为0。脱除剂A1与三嗪脱硫剂相比不仅用量大幅度地降低,而且处理异味气体的效果更加明显。
实施例2
(1)在三口瓶中,先后加入反应介质水,三嗪类物质1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪,金属络合剂巯基络合剂,然后将三口瓶固定在带有磁力搅拌器的电热套上;
(2)往三口瓶中放入磁力转子,然后,将温控器和分液漏斗分别安装在三口瓶中;
(3)开启磁力搅拌,搅拌速率为80rpm,通过电加热套给三口瓶中的物质加热,温控器控制温度为40℃;
(4)在分液漏斗中加入过氧化物过氧乙酸,加入速度为6滴/min,滴加完成后反应0.6h得到脱除剂A2。
所述的1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪、过氧乙酸、巯基络合剂和水加入量摩尔比为1:1.5:0.02:9。
所述的脱除剂A2的分子结构式如下:
胜利油田孤岛采油厂某区块油井B15,油井的产液量120m3/d,井口硫化氢含量600ppm、甲硫醇含量130ppm、乙硫醇含量40ppm、羰基硫含量30ppm,分别用三嗪脱硫剂50kg/d和本发明制备的脱除剂A2 22kg/d进行处理,效果对比见表2。
表2三嗪脱硫剂和脱除剂A2对B15井口异味气体的处理结果
从表2可以看出脱除剂A2与三嗪脱硫剂的用量降低了56%,三嗪脱硫剂处理后异味气体硫化氢含量25ppm、甲硫醇含量122ppm、乙硫醇含量35ppm、羰基硫含量27ppm;脱除剂A2处理后异味气体硫化氢、甲硫醇、乙硫醇和羰基硫含量均为0。脱除剂A2与三嗪脱硫剂相比不仅用量大幅度地降低,而且处理异味气体的效果更加明显。
实施例3
(1)在三口瓶中,先后加入反应介质低分子醇,三嗪类物质1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪,金属络合剂氨羟络合剂,然后将三口瓶固定在带有磁力搅拌器的电热套上;
(2)往三口瓶中放入磁力转子,然后,将温控器和分液漏斗分别安装在三口瓶中;
(3)开启磁力搅拌,搅拌速率为100rpm,通过电加热套给三口瓶中的物质加热,温控器控制温度为55℃;
(4)在分液漏斗中加入过氧化物过氧化脲,加入速度为7滴/min,滴加完成后反应0.7h得到脱除剂A3。
所述的1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪、过氧化脲、氨羟络合剂和低分子醇加入量摩尔比为1:2.0:0.03:10。
所述的脱除剂A3的分子结构式如下:
胜利油田孤岛采油厂某区块油井B21,油井的产液量150m3/d,井口硫化氢含量1000ppm、甲硫醇含量150ppm、乙硫醇含量60ppm、羰基硫含量20ppm,分别用三嗪脱硫剂80kg/d和本发明制备的脱除剂A3 30kg/d进行处理,效果对比见表3。
表3三嗪脱硫剂和脱除剂A3对B21井口异味气体的处理结果
从表3可以看出脱除剂A3与三嗪脱硫剂的用量降低了62.5%,三嗪脱硫剂处理后异味气体硫化氢含量45ppm、甲硫醇含量135ppm、乙硫醇含量52ppm、羰基硫含量18ppm;脱除剂A3处理后异味气体硫化氢、甲硫醇、乙硫醇和羰基硫含量均为0。脱除剂A3与三嗪脱硫剂相比不仅用量大幅度地降低,而且处理异味气体的效果更加明显。
实施例4
(1)在三口瓶中,先后加入反应介质水,三嗪类物质1,3,5—三烷基六氢均三嗪,金属络合剂巯基络合剂,然后将三口瓶固定在带有磁力搅拌器的电热套上;
(2)往三口瓶中放入磁力转子,然后,将温控器和分液漏斗分别安装在三口瓶中;
(3)开启磁力搅拌,搅拌速率为120rpm,通过电加热套给三口瓶中的物质加热,温控器控制温度为60℃;
(4)在分液漏斗中加入过氧化物过碳酸钠,加入速度为8滴/min,滴加完成后反应0.9h得到脱除剂A4。
所述的1,3,5—三烷基六氢均三嗪、过碳酸钠、巯基络合剂和水加入量摩尔比为1:2.5:0.02:9。
所述的脱除剂A4的分子结构式如下:
胜利油田孤东采油厂某区块油井C2,油井的产液量120m3/d,井口硫化氢含量1500ppm、甲硫醇含量250ppm、乙硫醇含量80ppm、羰基硫含量60ppm,分别用三嗪脱硫剂100kg/d和本发明制备的脱除剂A4 45kg/d进行处理,效果对比见表4。
表4三嗪脱硫剂和脱除剂A4对C2井口异味气体的处理结果
从表4可以看出脱除剂A4与三嗪脱硫剂的用量降低了55%,三嗪脱硫剂处理后异味气体硫化氢含量52ppm、甲硫醇含量185ppm、乙硫醇含量63ppm、羰基硫含量45ppm;脱除剂A4处理后异味气体硫化氢、甲硫醇、乙硫醇和羰基硫含量均为0。脱除剂A4与三嗪脱硫剂相比不仅用量大幅度地降低,而且处理异味气体的效果更加明显。
实施例5
(1)在三口瓶中,先后加入反应介质低分子醇,三嗪类物质为1,3,5—三烷基六氢均三嗪,金属络合剂氨羟络合剂,然后将三口瓶固定在带有磁力搅拌器的电热套上;
(2)往三口瓶中放入磁力转子,然后,将温控器和分液漏斗分别安装在三口瓶中;
(3)开启磁力搅拌,搅拌速率为180rpm,通过电加热套给三口瓶中的物质加热,温控器控制温度为70℃;
(4)在分液漏斗中加入过氧化物双氧水,加入速度为10滴/min,滴加完成后反应1.0h得到脱除剂A5。
所述的1,3,5—三烷基六氢均三嗪、双氧水、氨羟络合剂和低分子醇加入量摩尔比为1:3.0:0.03:10。
所述的脱除剂A5的分子结构式如下:
胜利油田孤东采油厂某区块油井C5,油井的产液量180m3/d,井口硫化氢含量2000ppm、甲硫醇含量420ppm、乙硫醇含量130ppm、羰基硫含量70ppm,分别用三嗪脱硫剂150kg/d和本发明制备的脱除剂A5 60kg/d进行处理,效果对比见表5。
表5三嗪脱硫剂和脱除剂A5对C5井口异味气体的处理结果
从表5可以看出脱除剂A5与三嗪脱硫剂的用量降低了60%,三嗪脱硫剂处理后异味气体硫化氢含量25ppm、甲硫醇含量312ppm、乙硫醇含量98ppm、羰基硫含量57ppm;脱除剂A5处理后异味气体硫化氢、甲硫醇、乙硫醇和羰基硫含量均为0。脱除剂A5与三嗪脱硫剂相比不仅用量大幅度地降低,而且处理异味气体的效果更加明显。
Claims (8)
1.一种稠油热采井含硫异味气体的脱除剂,其特征在于,所述的脱除剂的分子结构式为下式(1)、(2)和(3)的一种或多种:
2.根据权利要求1所述的稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法具体步骤如下:
(1)在三口瓶中,先后加入反应介质、三嗪类物质、金属络合剂,然后将三口瓶固定在带有磁力搅拌器的电热套上;
(2)往三口瓶中放入磁力转子,然后,将温控器和分液漏斗分别安装在三口瓶中;
(3)开启磁力搅拌,搅拌速率为60-180rpm,通过电加热套给三口瓶中的物质加热,温控器控制温度为30-70℃;
(4)在分液漏斗中加入过氧化物,加入速度为5-10滴/min,滴加完成后反应0.5-1.0h得到脱除剂。
3.根据权利要求2所述的稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其特征在于,所述的三嗪类物质为1,3,5—三羟乙基六氢均三嗪或者1,3,5—三烷基六氢均三嗪。
4.根据权利要求2所述的稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其特征在于,所述的过氧化物为双氧水、过氧乙酸、过氧化脲和过碳酸钠中的一种。
5.根据权利要求2所述的稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其特征在于,所述的反应介质为水或低分子醇。
6.根据权利要求2所述的稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其特征在于,所述的金属络合剂为氨羟络合剂和巯基络合剂中的一种。
7.根据权利要求2所述的稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其特征在于,所述的三嗪类物质、过氧化物、金属络合剂和反应介质加入量的摩尔比为1:1-3:0.01-0.03:8-10。
8.根据权利要求2所述的稠油热采井含硫臭味气体的脱除剂的制备方法,其特征在于,所述的温控器控制温度为55-60℃。
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