[发明专利]一种除硫剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种除硫方法，使用由除硫添加剂、含铁辅助剂和载体溶剂组成的除硫剂对油气井进行除硫，除硫添加剂为具有以下分子结构的一种或几种化合物：除硫剂的各组分通过至少具有输入单元、注入单元和控制单元的注入装置采用分时异步的方式注入油气井，输入单元将分腔存储的除硫添加剂、含铁辅助剂和载体溶剂通过输入单元与注入单元之间的至少一条输入管线加压至注入单元，控制单元基于注入单元内的聚合孔道的压力参数触发涉及输入管线的增压参数和/或输入速率的控制方案，并且按照控制方案调整聚合孔道内的压力、各组分的注入时间间隔、喷射速率和/或喷射角度。本发明除硫方法能经济有效地除去含硫液体中的硫化氢和水溶性硫化物。

技术领域

本发明涉及油气田的除硫领域，尤其涉及一种除硫剂及其制备方法和除硫方法。

背景技术

在油气田的开发过程中，特别是含硫油气田，由于硫化氢和水溶性硫离子的存在，常常会发生输油管道、仪器设备等的腐蚀和损坏问题，还会与油气田生产注剂发生化学反应，严重影响油气田正常的生产作业。同时，硫化氢因具有剧毒还严重地威胁人身安全。在对某些储层进行开采的施工过程中，特别是富含石油或天然气的储层，经常钻穿含有硫化氢气体的圈闭，随后，钻井液或泥浆携带着硫化氢和水溶性硫化物到达地面，导致上述问题。在施工现场，为了保障施工人员的健康和设备的安全运行，必须确保空气中的硫化氢浓度小于15ppm，该浓度与硫化氢的气体分压关系密切。经研究发现，硫化氢的气体分压是硫化物在液体中的浓度和液体的pH值的函数。通常情况下，解决该问题的技术手段是：采用高pH值的钻井液，同时尽可能除去可溶性硫化物。事实上，含硫油气田的钻井液的pH值一般都在11.5以上，这是为了确保在液体中硫化物的浓度即使达到最大，空气中硫化氢的浓度也不超过15ppm。

业内常用的EDTA、NTA、HEDTA和DTPA等铁离子螯合剂在常规条件下是很好的除硫剂。但是，在高pH值条件下，例如pH为12时，铁离子通常以氢氧化铁的形式析出，无法与螯合剂反应。所以，在高pH值条件下如何经济有效地、无污染地将油气田开发过程中的含硫液体中的硫化氢和水溶性硫化物除去是一个技术难题。

中国专利CN102698576A公开了一种适用于油气井生产中的除硫剂，具体公开了如下特征：该除硫剂由以下组分按照质量比组成，羟乙基六氢均三嗪10-25％，醇胺5-20％，小分子醇5-20％，其余为水；所述醇胺为单乙醇胺、乙二醇胺、二异丙醇胺、甲基二乙醇胺和三乙醇胺其中一种或两种以上混合，所述小分子醇为甲醇、乙醇和丙醇其中一种或两种以上混合物。然而该专利提供的除硫剂存在的问题是：(1)该除硫剂使用了羟乙基六氢均三嗪，该物质常作为除草剂和除臭剂，极易溶解于地层水中，并迅速扩散，导致周围环境的大面积污染，特别的，极易对地下水造成巨大污染；(2)该除硫剂无法适用于高pH值的环境；(3)该除硫剂使用的醇胺有可能与油气井开采过程中使用的处理剂不配伍。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种除硫方法，其特征在于，所述除硫方法使用由除硫添加剂、含铁辅助剂和载体溶剂组成的除硫剂对油气井进行除硫，所述除硫添加剂为具有以下分子结构的一种或几种化合物：

所述除硫剂的各组分通过至少具有输入单元、注入单元和控制单元的注入装置采用分时异步的方式注入所述油气井，其中，所述输入单元将分腔存储的所述除硫添加剂、含铁辅助剂和载体溶剂通过所述输入单元与所述注入单元之间的至少一条输入管线加压至所述注入单元，所述控制单元基于所述注入单元内的聚合孔道的压力参数触发涉及所述输入管线的增压参数和/或输入速率的控制方案，并且按照所述控制方案调整所述聚合孔道内的压力、各组分的注入时间间隔、喷射速率和/或喷射角度。本发明适用于高效去除液体中的硫化氢和/或水溶性硫化物，特别适用于pH为9～12.5的含硫液体。本发明的除硫方法经济环保，并且与其他油气田开发试剂配伍性良好。本发明分时异步的将不同的除硫剂分式注入油气井，既避免了不同的除硫剂之间发生不良反应，又使得除硫组分在效果最佳时刻发挥作用。