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一种油、气井用硫化氢脱除剂及其制备方法
申请号	CN202111343576.4	申请日	2021-11-13	公开(公告)号	CN114058420B	公开(公告)日	2022-10-28
申请人	山东省众力环保科技有限公司;			发明人	李雪刚; 张秋玲; 喻斌; 张春伟;
摘要	本发明涉及油田化学剂制备领域，具体地说，涉及一种油、气井用硫化氢脱除剂及其制备方法。所述油、气井用硫化氢脱除剂主要由硫化物抑制剂、硫化氢吸收剂、络合金属氧化剂、活化剂、稳定剂复合而成的；各组分的质量百分比如下：硫化物抑制剂12‑20%、硫化氢吸收剂8‑16%、络合金属氧化剂 4‑10%、活化剂0.5‑2%、稳定剂1‑3%，余量为水。本发明所述硫化氢脱除剂的制备工艺简单方便，采用氧化‑吸收‑再氧化原理，将药剂添加到相应的高含硫油管、套管或输油、输气管线中后，药剂充分接触原油、污水及混合气体，从而实现硫化氢和硫离子浓度快速降低，具有脱硫效率高、性能稳定、经济环保等优点。
权利要求	1.一种油、气井用硫化氢脱除剂，其特征在于：主要由硫化物抑制剂、硫化氢吸收剂、络合金属氧化剂、活化剂、稳定剂复合而成的；各组分的质量百分比如下：硫化物抑制剂 12‑ 20%、硫化氢吸收剂 8‑16%、络合金属氧化剂 4‑10%、活化剂 0.5‑2%、稳定剂 1‑3%，余量为水，所述硫化氢吸收剂为叔丁胺基乙氧基乙醇、N‑甲基二乙醇胺、叔氨基聚丙二醇醚中的至少一种，所述硫化物抑制剂为亚硝酸钠、硝酸钠、亚硝酸钾、硝酸钾中的至少一种，所述活化剂为过氧乙酸、过氧化脲、叔丁基过氧化氢中的至少一种，所述稳定剂为麦芽糖、甘露糖醇、山梨糖醇中的至少一种，所述络合金属氧化剂由可溶性金属盐、络合剂和水组成，各组分质量比为10‑15:10‑25:60‑80；所述可溶性金属盐为氯化铁、硫酸铜、乙酸锌中的至少一种；所述络合剂为EDTA二钠、柠檬酸、羟基乙叉二磷酸二钠、氨基三乙酸中的至少一种。 2.如权利要求1所述油、气井用硫化氢脱除剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将水、络合金属氧化剂、硫化氢吸收剂按照顺序依次加入到配制容器中，并搅拌均匀；取样检测，pH 值应不大于 8.5；（2）再依次加入硫化物抑制剂、活化剂、稳定剂，边加边搅拌，全部添加完后，继续搅拌 30 分钟，即制得油、气井用硫化氢脱除剂。
说明书全文	一种油、气井用硫化氢脱除剂及其制备方法技术领域 [0001] 本发明涉及油田化学剂制备领域，具体地说，涉及一种油、气井用硫化氢脱除剂及其制备方法。背景技术 [0002] 硫化氢是一种无机化合物，分子式为H2S，分子量为34.076，标准状况下是一种易燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，浓度极低时便有硫磺味，有剧毒。水溶液为氢硫酸，酸性较弱，比碳酸弱，但比硼酸强。能溶于水，易溶于醇类、石油溶剂和原油。 [0003] 原油、天然气中硫化氢含量很高，不仅会腐蚀设备，更重要的是一旦逸出，可能对人造成伤害。所以，原油、天然气开采出来之后，会在管输、储运的过程中添加脱硫化氢的药剂。目前，我国油、气井用脱硫剂一般为三嗪类、醇胺类、醛类等，经套管或井口加入后与硫化氢混合反应后脱除。其中，三嗪类脱硫剂能有效脱除硫化氢，但耐温性差，成本高，也容易结垢；醇胺类脱硫剂主要靠碱性作用中和酸性硫化氢，但容易在油、套管内发生结垢，脱硫效果一般；醛类脱硫剂脱硫效率较差，且毒性大、易致癌。另外，以上三类脱硫剂不能处理硫醇等其他含硫恶臭气体。 [0004] 中国专利文献【CN110564394A】公开了一种稠油热采井脱硫剂，其采用环氧丙基联咪唑和硝酸盐复配而成，能够脱除硫化氢和硫醇，该产品在孤岛采油厂推广应用以来，虽然部分高温井脱硫效果好于三嗪类脱硫剂，但大多数常温井处理效果较差，且仍然出现输油管线、井筒、油管等内壁结垢现象。发明内容 [0005] 本发明的目的在于，提供一种油、气井用硫化氢脱除剂及其制备方法，以解决现有技术中油、气井用脱硫剂脱除效率低和输油、输气管线易结垢、堵塞的技术问题。 [0006] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是： [0007] 一种油、气井用硫化氢脱除剂，其特征在于：主要由硫化物抑制剂、硫化氢吸收剂、络合金属氧化剂、活化剂、稳定剂复合而成的；各组分的质量百分比如下：硫化物抑制剂12‑20％、硫化氢吸收剂8‑16％、络合金属氧化剂4‑10％、活化剂0.5‑2％、稳定剂1‑3％，余量为水。 [0008] 优选的，所述硫化氢吸收剂为叔丁胺基乙氧基乙醇、N‑甲基二乙醇胺、叔氨基聚丙二醇醚中的至少一种。 [0009] 优选的，所述硫化物抑制剂为亚硝酸钠、硝酸钠、亚硝酸钾、硝酸钾中的至少一种。 [0010] 优选的，所述活化剂为过氧乙酸、过氧化脲、叔丁基过氧化氢中的至少一种。 [0011] 优选的，所述稳定剂为麦芽糖、甘露糖醇、山梨糖醇中的至少一种。 [0012] 优选的，所述络合金属氧化剂由可溶性金属盐、络合剂和水组成，各组分质量比为10‑15:10‑25:60‑80；所述可溶性金属盐为氯化铁、硫酸铜、乙酸锌中的至少一种；所述络合剂为EDTA二钠、柠檬酸、羟基乙叉二磷酸二钠、氨基三乙酸中的至少一种。 [0013] 本发明所述油、气井用硫化氢脱除剂的制备方法，包括以下步骤： [0014] 1、将水、络合金属氧化剂、硫化氢吸收剂按照顺序依次加入到配制容器中，并搅拌均匀；取样检测，pH值应不大于8.5； [0015] 2、再依次加入硫化物抑制剂、活化剂、稳定剂，边加边搅拌，全部添加完后，继续搅拌30分钟，即制得油、气井用硫化氢脱除剂。 [0016] 有益效果：与现有技术相比，本发明所述硫化氢脱除剂的制备工艺简单方便，采用氧化‑吸收‑再氧化原理，将药剂添加到相应的高含硫油管、套管或输油、输气管线中后，药剂充分接触原油、污水及混合气体，从而实现硫化氢和硫离子浓度快速降低，具有脱硫效率高、性能稳定、经济环保等优点。具体地说： [0017] 1、本发明所述的硫化氢脱除剂具有较高的硫容，常规的胺类及三嗪类脱硫剂的硫容一般不超过20％，而本发明所述硫化氢脱除剂的有效硫容超过30％，达到常规脱硫剂产品1.5倍； [0018] 2、本发明所述的硫化氢脱除剂不仅能有效脱除硫化氢带来的异味，还能有效脱除甲硫醇、乙硫醇等硫化物带来的异味； [0019] 3、本发明所述的硫化氢脱除剂能够高效、选择性脱除油、气井中混合气含有的硫化氢，对混合气中酸性气体二氧化碳则影响较小； [0020] 4、本发明所述的硫化氢脱除剂不会引发输油输气管线、油套管、井筒等结垢问题； [0021] 5、本发明所述硫化氢脱除剂可广泛应用于各类脱硫施工现场，对油、气井井口脱硫、管输采出液脱硫、输油、输气管线脱硫等现场具有良好的应用效果。附图说明 [0022] 图1为【实验9】实验期间加药量、处理水量、硫离子含量关系图。具体实施方式 [0023] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。 [0024] 实施例1： [0025] 本实施例所述油、气井用硫化氢脱除剂的制备： [0026] 1、络合金属氧化剂的配制：称取水635g、柠檬酸35g、氨基三乙酸10g、氯化铁40g，并依次加入到配制容器中，在70℃条件下搅拌反应8小时后降至常温，得到所需的络合金属氧化剂。 [0027] 2、在步骤1的配制容器中依次加入：叔氨基聚丙二醇醚60g、亚硝酸钠170g、麦芽糖30g、叔丁基过氧化氢20g，边加边搅拌，全部原料搅拌混合均匀，即得到硫化氢脱除剂。 [0028] 【实验1】将实施例1制得的硫化氢脱除剂与脱硫剂A(胜利孤岛采油厂孤六区现场取样)实验室对比测试数据见下表: [0029] [0030] 【实验2】实施例1制得的硫化氢脱除剂在胜利孤岛采油厂孤六区GD2‑21‑534井的3 现场实验情况：该井日产液量25m ，井口温度36℃，硫化氢含量1050ppm，异味浓度60ppm，分别用脱硫剂A和实施例1制得的硫化氢脱除剂进行套管连续加药处理，处理结果见下表： [0031] [0032] 从上表可以看出：脱硫剂A处理后，硫化氢为5ppm，甲硫醇为45ppm，乙硫醇为15ppm。与脱硫剂A相比，实施例1制得的硫化氢脱除剂的用量降低三分之一，处理后，硫化氢和异味气体浓度均降为零。从而说明实施例1制得的硫化氢脱除剂的效果明显好于现场应用的脱硫剂A。 [0033] 实施例2： [0034] 本实施例所述油、气井用硫化氢脱除剂的制备： [0035] 1、络合金属氧化剂的配制：称取水620g、羟基乙叉二磷酸二钠40g、乙酸锌40g，依次加入到配制容器中，在70℃条件下搅拌反应8小时后降至常温，得到所需的络合金属氧化剂。 [0036] 2、在步骤(1)的配制容器中依次加入：叔丁胺基乙氧基乙醇80g、硝酸钾175g、山梨糖醇25g、过氧化脲20g，边加边搅拌，全部原料搅拌混合均匀，即得到硫化氢脱除剂。 [0037] 【实验3】将实施例2制得的硫化氢脱除剂与脱硫剂B(胜利孤岛采油厂孤三区现场取样)实验室对比测试数据见下表: [0038] [0039] 【实验4】实施例2制得的硫化氢脱除剂在胜利孤岛采油厂孤三区GDD15‑2井的现场3 实验情况：该井日产液量32m ，井口温度55℃，硫化氢含量2100ppm，异味浓度85ppm，分别用脱硫剂B和实施例2制得的硫化氢脱除剂进行套管连续加药处理，处理结果见下表： [0040] [0041] 从上表可以看出：脱硫剂B处理后，硫化氢为0ppm，甲硫醇为77ppm，乙硫醇为10ppm。与脱硫剂B相比，实施例2制得的硫化氢脱除剂的用量降低26.7％，处理后，硫化氢和异味气体浓度均降为零。从而说明实施例2制得的硫化氢脱除剂的效果明显好于现场应用的脱硫剂B。 [0042] 实施例3： [0043] 本实施例所述油、气井用硫化氢脱除剂的制备： [0044] 1、络合金属氧化剂的配制：称取水650g、EDTA二钠40g、硫酸铜30g，依次加入到配制容器中，在70℃条件下搅拌反应8小时后降至常温，得到所需的络合金属氧化剂。 [0045] 2、在步骤1的配制容器中依次加入N‑甲基二乙醇胺40g、叔丁胺基乙氧基乙醇40g、硝酸钠160g、甘露糖醇25g、叔丁基过氧化氢15g，边加边搅拌，全部原料搅拌混合均匀，即得到硫化氢脱除剂。 [0046] 【实验5】将实施例3制得的硫化氢脱除剂与脱硫剂C(胜利孤岛采油厂管理九区现场取样)实验室对比测试数据见下表: [0047] [0048] 【实验6】实施例3制得的硫化氢脱除剂在胜利孤岛采油厂管理九区KXK761P8井的3 现场实验情况：该井日产液量39m ，井口温度74℃，硫化氢含量5100ppm，分别用脱硫剂C和实施例3制得的硫化氢脱除剂进行套管连续加药处理，处理结果见下表： [0049] [0050] 从上表可以看出：脱硫剂C处理后，硫化氢为480ppm。与脱硫剂C相比，实施例2制得的硫化氢脱除剂的用量降低30％，处理后，硫化氢和异味气体浓度均降为零。从而说明实施例3制得的硫化氢脱除剂的效果明显好于现场应用的脱硫剂C。 [0051] 实施例4： [0052] 本实施例所述油、气井用硫化氢脱除剂的制备： [0053] 1、络合金属氧化剂的配制：称取水640g、EDTA二钠20g、柠檬酸30g、乙酸锌40g，依次加入到配制容器中，在70℃条件下搅拌反应8小时后降至常温，得到所需的络合金属氧化剂。 [0054] 2、在步骤1的配制容器中依次加入叔丁胺基乙氧基乙醇50g、亚硝酸钠180g、甘露糖醇20g、叔丁基过氧化氢20g，边加边搅拌，全部原料搅拌混合均匀，即得到硫化氢脱除剂。 [0055] 【实验7】将实施例4制得的硫化氢脱除剂与脱硫剂D(胜利孤岛采油厂垦利管理区现场取样)实验室对比测试数据见下表: [0056] [0057] 【实验8】实施例4制得的硫化氢脱除剂在胜利孤岛采油厂垦利管理区KLK90102井3 的现场实验情况：该井日产液量19m ，井口温度54℃，硫化氢含量500ppm，分别用脱硫剂D和实施例4制得的硫化氢脱除剂进行套管连续加药处理，处理结果见下表： [0058] [0059] 从上表可以看出：脱硫剂D处理后，硫化氢为80ppm。与脱硫剂D相比，实施例4制得的硫化氢脱除剂的用量降低40％，处理后，硫化氢和异味气体浓度均降为零。从而说明实施例4制得的硫化氢脱除剂的效果明显好于现场应用的脱硫剂D。 [0060] 【实验9】实施例4制得的硫化氢脱除剂在中石化华北油气分公司采气一厂28#站污水除硫现场实验情况： [0061] 参照图1，2021年8月16日至9月1日实验期间，累计加药2130L，累计处理水量3 249.22m 。平均每处理1方含硫污水需加药6L，能够将污水中硫离子含量由600ppm左右处理至零，装车拉液现场无硫化氢溢出。 [0062] 以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

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