注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成.pdf

第1 8 卷第6 期 2 0 0 7 年1 2 月 炙然气地球科学 N A T U R A LG A SG E 0 8 C I E N C E V 0 1 ．1 8N O ．6 D e c ．2 0 0 7 天然气地球化学 注蒸汽开采稠油过程中H 。S 的形成 张静岩1 ，朱光有2 ，田建波3 ，文志刚1 ，张水昌2 1 ．长江大学地球化学系，湖北荆州4 3 4 0 2 3 ；2 ．中国石油勘探开发研究院，北京1 0 0 0 8 3 3 ．中国石化国际石油勘探开发有限公司，北京i 0 0 0 8 3 摘要舞汽吞吐和蒸汽驱是目前广泛使用的稠油热开采技术，但当该技术用于生产时，由于高温蒸 汽对油层的加热，可产生大量的次生型H 。S 。指出了次生型H 。S 产生的原因主要为含硫化合物的 热裂解 T D S 和硫酸盐热化学还原 T S R 反应等，当储层为浅层砂岩时，硫化氢的产生量与原油的 硫含量成正比，如果地层中含有硫醢根离子，地层的高温高压条件有利于T S R 反应的进行；生产实 践证明热采过程中H 2 s 的形成确实与上述2 种原因有关，并且这2 种原因又是一个相互联系的统 一体。 关键词H S ；稠油；蒸汽驱；蒸汽吞吐；T S R ；T D S 中图分类号T E l 2 2 ．1文献标识码A文章编号，1 6 7 2 1 9 2 6 Z 0 0 7 0 6 0 7 9 8 0 5 稠油 也称重油 是指在油藏条件下粘度大于 i 0 0 】0 1 P a s 的原油，靠常规的方法很难把它从 地下采出来。稠油的开采工艺很多，其中蒸汽吞吐 和蒸汽驱是比较有效的热开采方式，但当高温的蒸 汽侵入地层时一方面会加热原油，降低原油的粘度， 另一方面会与原油、地层矿物等发生复杂的化学反 应，导致H z S 的生成。这种现象从世界范围来看是 一种比较普遍的现象，例如加拿大的冷湖油田、委内 瑞拉的T i a J H a n a 油田、荷兰的斯库尼比克油田、刚 果的E m e r a u d e 油田“3 和德国的吉阿斯朵夫油田”】 等在进行稠油热开采过程中，井区都产生了H s 气 体，有些油田H 。S 的浓度还很高。硫化氢 H 。S 是 一种剧毒气体，当硫化氢的浓度为 2 0 ～3 0 1 0 “ 时，就会出现强烈气味；当浓度为 1 0 0 ～i 5 0 1 0 6 时，将使人嗅觉麻痹；当浓度在10 0 0 1 0 “时，在数 秒钟内会致人死亡。同时，由于硫化氢极大的化学 活性，对钻具、集输管线等都有极强的腐蚀作用并形 成“氢脆”而引发重大的安全事故口] 。由于自身特殊 化学活性，硫化氢在自然界中的含量一般很少，但在 适当的条件下，却可以产生高浓度的硫化氢聚集。 因此研究H S 的成因，并采取一定的措施来预防这 些危害就显得很重要。H 。S 的形成主要是在深部 碳酸盐油气藏中0 4 ] ，而在中浅层一些砂岩储层中， 原来不舍H 。s ，但是由于油田采用了热开采的方式 而导致H 。S 在大范围内形成。深部碳酸盐岩油气 藏中之所以会形成高浓度H 。s 气藏，除了需要有参 与反应的烃源、石膏等反应物和催化剂外，更为重要 的是因为深部地层中天然的高温高压条件推动的含 硫化合物热裂解 T D S 及硫酸盐热化学还原反应 T S R 的进行，从而形成了大肇的H z S ，当然，生成 的H s 气体要聚集成藏还要受到很多因素的控制。 与深部地层相对应，油田公司对稠油的热开采方式， 特别是蒸汽吞吐和蒸汽驱方式，人为地在浅层地层 中制造了高温高压条件，如果条件适当也可以发生 T D S 和T S R 反应，产生大量的Hz S 。 1 蒸汽吞吐和蒸汽驱介绍 1 蒸汽吞吐。蒸汽吞吐又名蒸汽浸泡，是在 同一口井中进行，即先向油层注入一定量的高温蒸 汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再 开井投产的一种开采稠油的方法。一般情况下，蒸 汽吞吐是蒸汽驱的准备阶段。蒸汽吞吐作业的过 收稿日期2 0 0 7 0 7 2 7 ；修回日期} 2 0 0 70 9 2 9 ． 基金项目国家自然科学基金项日 编号4 0 6 0 2 0 1 6 i 巾国石油科技风险创新研究项目联合资助． 作者简介张静岩 1 9 8 卜 ，男，河北邯郸 ，硕士，主要从事地球化学研究．E - m a i l z h a n g j y _ 7 7 c t y a h o o ．c o t ／t ．c n 万方数据 N o ．6 张静岩等注蒸汽开采稠油过程中H 。s 的形成7 9 9 程可分为3 个阶段f ”，即涟汽、焖井和嘲采阶段。 注入预定的蒸汽鬣后焖井，焖井时间一般为2 ～7 d ，耳麴是捷注入避势地带油毖的蒸汽与琢油充分 热交换并尽可熊向远处扩展。蒸汽吞疆圭的增产祝 理很多，最主要的方面是加热后原油粘艘大幅度降 低，流动阻力大大减小。向油层注入商温、高压蒸 汽意，蕊汽渡及缝带筵整滠璇舞高，将灏瑶聂源溃 加热。虽然这种方法对油层的加热并不均匀，但由 于热对流及热传肄作用，随蕾注人蒸汽髓的增加， 攘热菠整逐酝扩袋，一簸采说磬赢骜漫凌范围可绦 持在2 5 0 ～3 5 0 ℃[ 8 ] 。 2 蒸汽驱。注蒸汽开幕的后期往往进行蒸汽 驱。瓣渭蒸汽驱就是接一定瓣注采并嬲，扶疰汽井 注入蒸汽将原漓鹾替到生产并的热力采浦方法。与 蒸汽释吐相比，蒸汽驱的运作周期较长。对地层持续 加热酌时阉逛更长。在蒸汽驱生产过稷中，扶注蒸 汽裂燕汽突破油井，最终淹没漓并。一般缝嚣3 个避 程；即注汽初始阶段、注汽见效阶段和蒸汽突破阶段 汽窜阶段 ”“。整个过程从注汽初始歼始，一般半 年凳教，4a 蒸汽突镀，井痍瀑覆一般努2 2 0 ℃，瘫力 达9 ～1 0M P a E ”。 2国外油田用蒸汽开采稠油和产生硫 化氧酶情况 2 0 世纪5 0 年代后期，蒸汽在委内瑞拉首次用 子褒蔼善芋采，鼓藏蒸汽驱在擞器范围内广泛耍手涟 母生产。蒸汽吞吐及蒸汽驱的应用提高了稠油的采 收率，怛同时也暴蹲了它的弊端。6 0 年代后，世界 上采用蒸汽开发稠漉的油田黄逮都产生了H S ，有 的浓糜遂很高 表1 n ] 。一般来说，国释进行蒸汽 驱的储壕大部分悬浅层砂岩屡，为二叠系，白垩系或 更泼的储层，并虽藏古量普遍较离，太部分都在l ％ ～5 弼藏嚣海 德弼的吉陲麓襞夹油墨琉禽量较低， 但也有0 ．9 4 ％ ，并且硫化氨往往是伴随着c O 。、 C H 。驶N 等气体i 『i i 产生的。夫部分硫化氨的浓度 蓬羞露漓孛蘧雷黧静秀赛两d 拜舞，翔毽l 辑示。毽 也有例外，如德克萨斯M c E l r o y 油田，硫化氢的浓 度远远趟过了其原油硫含量对应的气体浓度值，这 毂手毒该蔼藏秘镶蘧骞一定戆燕系。 表I国外有关油田蒸汽开采稠油后产生H ，s 的情j 兑 萎粪茎i i 耋 罐爆性质辣滴挂蜃产生的气捧开采努式 加薏嚣灞 i i i i ；害；i 嚣j 三嚣i 眦础，。℃，；i 喜美2 。％。。。 佃脚 山碎屑s 音量4 ．4 “o ．3 ％的H 2 s 麟油E r n 母e 洲8 器篡嚣戮徽施℃， 岔冀霎器儿兰骱组砂糟挈器怒∥’ 产生辩C 侥释氇S ，窘 量不确蹙 最高古鼍H 2 S t o0 0 5 “} C O z 25 蚶 蒸汽吞吐为主 以及蒸汽驱 蒸茂驱 蒸汽驱 蒜淼警统⋯⋯嚣嚣A P F2 2 黑S ；秽。吼 翟嬲拯 ⋯懒驱 ⋯M c E i r o ⋯y 潮纛豢羹姜嚣篓署c ⋯嗣；鼬删删嚣瑟善 和；言。 下白垩砂岩储屡 精度A P I 。2 。7 , 5 。。。州储层舯，，蛊j 。澎m s 洲 鬃勰嚣潞 T ；蠢竺釜匿i 蓄萋嚣i 鏊筝旗S “喜≥荔悉筇酗岛；s 蚝嚣等纛籍 } 对u a n a 泣匿 屑砂岩，耪砂髫，细砂者言垂；2 瓤～3 筇 ～⋯ ’’ 还毒气疆鞠承驱 g 墨里 竺 竺塑竺竺竺 二坠。越墨墨显∑翌翌篓 3 注蒸汽秀采覆法过程中鞭。S 影我 的原因 裁攮巯纯氨静戚毽规璎摄垂然器孛懿硫匏氨 分为3 个大类5 种成因类型生物成因 生物降解、 赣生物硫酸盐还瓣 、热拖学戒嚣 热务辩、硫酸盐热 化学遥原 和火山喷发成因簿‘”。蒸汽驱和蒸汽吞 吐是一个相对稳定的高温高腰过程，因此属于热化 学姨囡。毽麦予备濑銎豹她璇堵嚣、甄浦赫物注和 开发方式等的不同，H 。s 的产生也是各种因素综合 万方数据 8 0 0天然气地球科学 V 0 1 ．1 8 作用的结果，原因很复杂，这方面尽管有一定的研 究，但还没有定论。国外很多学者最早是从T D S 角 度人手，他们把不同硫含量的原油在不同的温度和 时间下反应，并加人岩心矿物等来模拟地质条 件[ 1 ““] 。随着对热开采认识的加深，近几年来人们 发现，在热采过程中如果溶液或矿物基质中含有一 定量的硫酸根离子也可以发生T S R 反应，产生 H S 口5 1 “。并且这2 个过程并不是2 个孤立反应体 系，而是一个相互联系的整体，即，高温条件下稠油 水热裂解产生的硫化氢可以对T S R 反应产生催化 作用，使T S R 反应更容易进行，这样的话如果地层 内可以源源不断地供应硫酸根离子，便可以产生大 量的硫化氢。 圉1 稠油中硫含量与硫化氢浓度的对应关系 1 ，德国的吉阿斯朵夫油田；2 ．荷兰的斯库尼比克油田} 3 ．德克萨斯M e E l r o y 油田1 4 ．委内瑞拉T l a J u a n a 油田} 5 加拿丈冷湖油田；6 ．美国的贝壳斯油田 3 ．1 含硫化合物的热裂解 T D S 烃源岩中如果硫含量足够高，当受到高温作用 时就会分解产生大量的硫化氢，如果盖层条件适当 就可以形成含硫化氢的气藏，如中国四川二叠系的 低含硫化氢气藏等““。油田进行稠油的热开采，当 高温的水蒸汽注入地层时．埘地层中的稠油加热，如 果稠油中硫含量很高，也会热裂解而产生硫化氢。 H y e n 等[ 1 ”把油砂在水存在下加热时发生的全部化 学变化称为水热裂解反应，并且认为水热裂解反应 的重要步骤是稠油中有机硫化合物s c 键的水 解，硫化物中s C 键的断裂会使分子量高的分子 的分子量减少，沥青质的含量降低，这样就会导致稠 油粘度的降低，同时也会形成H s 。 原油一般都含有一定数量的硫，这种有机硫主 要存在于胶质和沥青质中，当稠油加热分解时硫元 素便会从胶质和沥青质中向芳族化合物及周嗣矿物 中转化，同时也开始生成H 。S 图2 ““。原油中的 硫的存在形式有元素硫、硫化氢以及硫醇、硫醚、二 硫化物、噻吩等。能分解成为硫化氢的主要是硫醇 和硫醚。硫醇 R s H 一般集中在较轻的组分中， 对热不稳定，高分子量的硫醇在1 0 0 ℃以下就能分 解，一般超过3 0 0 ℃硫醇就已经完全分解。含硫有 机化合物分解产生硫化氢的反应式可表示如下 R C H 2 C H 2 S H R C H C H 2 H 2 S 1 酵 姗 加 熏i 蟛 懵 岳 彘 鼎 啦 图23 2 0 “ C 时硫元素在油砂各组分中的转化[ J “ 硫醚 R s R 对热比较稳定，一般到4 0 0 ℃时 二烷基硫醚才会分解出硫化氢，而环硫醚和芳基硫醚 要超过4 0 0 ℃时才分解。这样的话稠油热解产生的 H 2 s 是分阶段的，即3 0 0 ℃前，有一个产生H 。s 的高 峰，而超过了4 0 0 ℃，还会有一个产生H 。s 的时期。 很多人对原油的热裂解进行了模拟实验，他们 采用各种方法来模拟地层中的情况，并在不同的温 度下加热原油来测定温度，研究矿物与H 。s 生成的 关系。M ．H ．A s k i n a t [ “3 认为原油加热到2 4 0 ℃时， H 。S 开始慢慢的产生，3 2 0 ℃时，H 。s 的增加变的明 显，但即使在加热过程中注入蒸汽，也不会影响 H s 的生成总量。在这个反应过程中，油层矿物可 以促进稠油与水蒸汽之间的水热裂解反应，导致轻 烃气体和c O 的增多，但H 。S 的产生似乎并不受影 响口“，这与J ．D ．M ．B e l g r a v e ””的实验有相似之姓。 J ．D ．M ．B e l g r a v e [ I ”的实验是在3 9 7 ℃下对储层砂 岩、油及地层水的混合物加热，开始时H 。S 产生很 多，但在6 ～8h 后H 。S 的产生量急剧下降，一个合 理的解释是在此温度下稠油中可分解的有机硫已分 解殆尽，即第一个产生H 。S 的高峰期已过，而第二 个产生H S 的高峰尚未到来。 由图2 可知，3 2 0 ℃时油砂在持续加热的情况下 最多有1 0 ％左右的硫元素转化成硫化氢，实际条件 下，产生的硫化氢还会被地层中金属离子所吸收，最 终残留在天然气中的含量会更少，也就是说只凭原 油裂解是不会产生高浓度硫化氢的。但有的油田， 如德克萨斯M c E I r o y 油田，原油硫含量为2 ％，但气 体硫化氢浓度为6 V o o ～7 ％，可见热采过程中硫化氢 万方数据 N O ．6张静岩等注蒸汽开采稠油过程中H 2 S 的形成 8 0 1 的形成尚有别的成因。 3 ．2 硫酸盐热化学还原l T S R T S R 是在深部碳酸盐岩储层中，高温高压条件 下硫酸根离子与烃类之问发生的氧化还原反应，在 这个过程中，硫酸根离子被还原成硫化氢等“”“3 ，热 采过程中地层温度条件与深部碳酸盐岩储层相似， 如果油层中有足够的硫酸根离子，并与油层充分接 触，理论上是可以产生T S R 反应的。并且V ．L a i n - o u r e u x - r 1 ”等通过实验证明，热采过程中，即使在浅 的储层中，如果稠油的重度A P I 。 2 0 、水或矿物基 质中含有硫酸盐，便会由于注入的热水或热蒸汽造 成的高温条件 1 5 0 ℃ 丁 3 0 0 ℃ 而发生T S R ，产 生H z S 。当原油中硫含量达到3 ％时，在3 2 0 ℃时， 经过3d 的时间就会产生还原反应。但是热采过程 中形成H s 的T S R 反应是一个很复杂的、有机物 和无机硫相互作用的过程，T S R 过程中具体的反应 并不是很清楚。H o f f m a n n [ 1 ”等也对这个过程进行 了集中的研究，证明在大于2 5 0 ℃条件下，加热7 0 ～ 5 3 0h ，稠油对硫酸盐起到了还原作用。温度越高反 应就越快，如果有H S 存在的话，即使在低温的时 候反应也可以进行，但低温下反应的速率很慢。具 体反应机制可用下式表示 4 R C H 。 3 淄一堡塑兰4 R C O O H 3 S 2 一 4 H 。0 2 4 R C O O H 旦竺4 R H 4 C O ， 3 式中R 为烷基或芳基。 酸性条件不利于反应的进行，因为硫酸根离子 的2 个负电荷抑制了电子对硫中心的进攻；但碱性 的条件又不利于硫化氢的生成。当地层条件为中性 时，公式 2 中生成的S 2 一便会结合H 而产生大量 的硫化氢。在这个过程中，H 。s 可能是作为一个催 化剂来加快反应速率。具体催化机制可能是其与硫 酸根离子反应生成中间物硫代硫酸根离子[ 如下公 式 4 ] 有关。硫代硫酸根离子可以与有机物反应生 成有机硫化物，有机硫化物经分解便可以产生大量 的硫化氢 图3 。 S O i 一 H 2 S ； 兰S O ；一十H O 4 图3 硫代硫酸根与有机物反应示意 4 讨论 国外有关油田的稠油硫含量比较高，在热采过 程中由于稠油水热分解而产生的H s 是比较普遍 的。但中国一些油田的稠油硫含量比较低，在进行 稠油热采过程中会不会产生高浓度的硫化氢聚集 呢 一般来说，中国稠油硫含量只有0 ．5 ％左右，在 对这些稠油进行加热实验中也会产生H s ，但产生 的量是很少的，大约为2 ．4 p ．t o o l ／ 1 0 0 9 稠油 [ 2 “。 但是如果地层中有硫酸根离子的存在，T D S 的发生 可以促进T S R 的进行，即使是在原油硫含量较低的 情况下也可以产生大量的硫化氢气体。如美国德克 萨斯州的M c E l r o y 油田似乎就是这种情况，其原油 的硫含量为2 ％，但是产生的油藏伴生气中硫化氢 的含量很高，为6 ％～7 ％，远远超过了与其原油硫 含量相似的委内瑞拉T i a J u a n a 油田 硫含量为2 ％ ～3 ％，硫化氢含量为0 ．1 6 ％ 。分析原因，可能是 囡为德克萨斯M c E l r o y 油田的储层是二叠系自云 岩储层，岩性为白云岩化的球形颗粒灰岩，地层水中 可能含有高浓度的硫酸根离子，控制其硫化氢产生 的不仅有T D S ，更为重要的是还有T S R 作用，使得 其硫化氢浓度异常的高，但这一点还需要进一步的 同位素证据。 从2 0 世纪6 0 一7 0 年代起蒸汽驱便作为一项稳 定的采油技术得到广泛运用，但蒸汽驱过程中产生 的硫化氢是这项技术最大的安全隐患。例如北美加 勒比群岛的特立尼达和多巴哥国的特立尼达C r u s e “E ”油田用蒸汽驱开采稠油，1 9 9 6 年1 月开始注蒸 汽，9 个月后收到明显效果，2 2 个月后产量达到 1 2 0 0 桶／d ，但是很快空气中就出现了高浓度的硫化 氢，严重影响到周围居民的正常生活，1 9 9 8 年1 1 月 被叫停。中国的很多油田如新疆克拉玛依油田，华 北油田和辽河油田等都产生过高浓度硫化氢。而研 究预防和消除由这一技术所产生的高浓度硫化氢带 来的安全隐患具有很重要的现实意义。 5 结论 1 当T D s 是储层中产硫化氢的主控因素时， 硫化氢的产生量与原油的硫含量成正比。 2 在注蒸汽开采稠油过程中，如果地层中有硫 酸根离子便可以发生T s R 反应，并且当地层中硫酸 根离子供应充足时，可以产生高浓度的硫化氢聚集。 3 T D S 和T s R 是2 个相互联系的反应体系， 在稠油储层中最易发生的是T D S 反应，当地层中有 万方数据 8 0 2天然气地球科学 V o I ．1 8 硫酸根离子时，T D S 产生的硫化氢又可以催化T S R 反应的进行。 参考文献 E 1 ] c ＆cR e s e r v o i r 8R e s e r v o i r E v a l u a t i o nR e p o r t [ M ] ．C o l d L a k eA r e a - 1 9 9 9 T i aJ u a n aF i e l d ，1 9 8 9 ； c h o o n e b e e kF i e l d ， 1 9 9 8 } E m e r a u d eF i e l d ，2 0 0 4 ． [ 2 3 W i l h e l mHEL l i l l eS t a t u so ft h eS t e a mD r i v eP i l o ti nt h e G e o r g s d o r fF i e l d 。F e d e r a lR e p u b l i co fG e r m a n y [ R ] ．S P E 8 3 8 5 ，1 7 3 f 1 8 0 ． [ 3 3 朱光有，戴金星．张水昌，等．舍硫化氢天然气的形成机制盟 其分布规律研究E J 3 ．天然气地球科学，2 0 0 4 ，1 5 2 ；1 6 8 1 7 0 ． [ 4 ] 朱光有，张水晶，摊荚渡，等．天然气中高含H 2 S 的成困厦其 预测[ J ] 地质科学，2 0 0 6 ．4 1 1 ；15 2 1 5 7 ． [ 5 ] 朱光有，张水昌．粱英渡，等高古H ；S 天然气形成的主楦因 素研究[ J ] ．天然气工业，2 0 0 6 ．2 8 增m 8 - 1 ． [ 8 3 朱光有，张永昌- 粱英谴，等．四川盆地深部海相优质储集层 的形成机理及其分布预测[ 1 3 ．石油勘探与开发．8 0 0 6 ，3 3 2 1 6 11 6 6 ． [ 7 3 胡常忠．稠油开采技术[ M ] ．北京石油工业出版社，1 9 9 8 。6 3 4 4 5 [ 8 3 刘喜林．难动用储量开发／稠油开采技术[ M ] ．北京石油工业 出版社．2 0 0 5 ，1 1 1 5 1 - 1 6 2 ． [ 8 3 双喜峙油田齐4 0 块蒸汽驱先导试验厦扩大试验跟踪研究 [ R ] 珏河油田分公司勘探开筮研究院，2 0 0 5 3 - 6 ， [ 1 0 ] A s k i n a tMHG a se v o l u t i o na n dc h a n g eo fo i lc o m p o s i t i o n d u r i n gs [ e a mf l o o d i n go fo i lr e s e r v o i r s [ J ] P e tG e o [ o g y ，1 9 8 3 ， 5 4 3 6 3 3 8 8 ． i n 3M o n i nJC ，A u d b e r tA ．T h e r m a lC r a e h i n go fH e a v y o i l ／M i n 。 e r a lM a t r i xS y s t e m s [ R ] S P E1 6 2 6 9 t 】2 4 3 - 1 2 5 0 ． [ 1 2 3 [ 1 8 3 [ 1 4 3 [ 1 5 ] [ 1 6 3 [ 1 7 3 [ 1 8 3 [ 19 3 [ 2 0 ] [ 2 1 ] [ 2 2 3 K o w a l e w s k il ，L a m o u r e u x - V a rV ，l 加r a n tRG e o c h e m i e a lf a c 一 o r sc o n t r o l l i n gH 2 Sp r o d u c t i o ni np e t r o l e u mr e s e r v o i r sd u e i n gs t e mi n j e c t i o np r o c e s s ；T S Re x p e r i m e n t a ls i m u l a t i o n 口] O r g a n i cG e o c h e m i s t r yC h a l l e n g e sf o rt h e2 1 t hC e n t u r y ， 2 0 0 5 t l l3 6 8 3 6 9 ． H o f f m a n nGG ．A d e l g u n d eS t r o h s e h e i nT h e r m a lr e c o v e r yp r - o c ㈣sa n dh y d r o g e ns u l f i d ef o r m a t i o n [ R ] ．S P E2 9 0 1 6 ． 采光有。张水昌．粱英渡，等四川盆地H 2 S 的硫同位崇组成 及其成因探讨[ J ] ．地球化学，2 0 0 6 3 8 3 4 3 2 4 4 2 H y n eJB ，G r d d a n u sJ 砒A q u a t h e r m o l y m so fh e a v y 甜[ c ] ／／ P r o c 2 n dI n tC o n fo nh e a 坷c r u d ea n dr a ts a n d s ．C a r a c a s ，V e n e z u e l a ，1 9 8 2 ． L a m o u r e u x - V a rV ，L o r a n tFH 2 SA r t i f i e i a lF o m a t i o na sa R e s u l to fS t e a mI n i e c t i o nf o rE I R aC o m p o s i t i o n a lK i n e t i c A p p r o a c h [ R ] ．S P E ／P S C I M ／C H O A 9 7 8 1 0 B e l g r a v eJD M ，M o o r eR G ，U r s c n b a c h R G ．C o m p r e h e n s i v e k i n e t i cm o d e l sf o rt h ea q u a t h e r m o l y s i so fh e a v yo i l s [ J ] ．J o u r t l a lo fC a n a d i a nP e t r o l e u mT e c h n o l o g y ，1 9 9 7 ，3 6 4 3 8 4 4 ． 朱光有．张木昌．槊奠波，等，川东北地区飞仙关组高含H S 玉然气T S R 成固的同位豪证据[ J ] ．中国科学D 辑．3 5 1 1 1 0 3 7 1 0 4 6 ． 朱光有，张水昌。梁英波。等．T S R 对深部碳酸盐岩储层的溶 蚀改造四川盏地耀部碳醢盐岩优质储层形戚的重要方式 [ J j ．岩石学报，2 0 0 6 。2 8 8 ，2 1 8 2 2 1 8 4 ． 朱光有，张水昌，粱奠谜．等四川盆地威远气田硫化氢的成因 厦其1 正据[ 1 ] ．科学通报．2 0 0 9 ，5 1 2 3 2 7 8 0 2 7 8 8 朱光有，张术昌．粱英波．等，四川I 盆地高含H z S 天然气的分 布与T S R 成因证据J ] 地质学报．2 0 0 6 ．8 0 18 1 2 0 8 1 2 1 7 ． 范洪富，刘永建，钟立国．油层矿物对蒸汽作用下稠油组成与 牛i l i 度变化的影响[ 刀．油田化学．8 0 0 1 ，1 8 4 ，2 9 9 3 1 0 ． F O R M A T I O NO FH 2 SD U R I N GT H E R M A LR E C O V E R YF O RV I S C O U SO I LB YS T E A M Z H A N GJ i n gy a n l ，Z H UG u a n g y o u 2 ，T 1 A NJ i a n b 0 3 ，W E NZ h i g a n 9 1 ，Z H A N GS h u t c h a n 9 2 1 ．D e p a r t m e n to fG e o c h e m i s t r y ，Y a n g t z eU n i v e r s i t y ，J i n g z h o u4 3 4 0 2 3 ，C h i n a ； 2 ．R e s e a r c hI n s t i t u t eo fP e t r o l e u mE x p l o r a t i o n ＆D e v e l o p m e n t 。P e t r o C h i n a ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a t 3 ．I n t e r n a t i o n a lP e t r o l e u mE x p l o r a t i o n ＆D e v e l o p m e n tC oL t d ．S I N O P E C ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ．C h i n a A b s t r a c t S t e a ms o a ka n ds t e a mf l o o da r ep o p u l a rt h e r m a lr e c o v e r yt e c h n i q u e sf o rv i s c o u so i l tB u tw h e n t h e ya r eu s e df o rp r o d u c t i o n ，s o m eH z Sw i l lf o r mf o rh e a t i n go i ls a n db ys t e a m ．T h ef o r m a t i o no fH 2 Si s c o m p l e xw h e ng e o l o g i cc o n d i t i o n sa n dr e c o v e r ym e t h o d sa r ev a r i e d ．T h eH zSf o r m e dd u r i n gt h e r m a lr e c o v e r yares e c o n d a r v ．T h r o u g hr e s e a r c hw et h i n kt h a tt h er e a s o n sf o rt h ef o r m a t i o no fs e c o n d a r yH 2Sa r e t h e r m a ld e c o m p o s i t i o no fs u l f i d e s T D S a n dt h e r m o c h e m i c a ls u l p h a t er e d u c t i o n T S R ．E x a m p l e so f t h e r m a lr e c o v e r yf o rv i s c o u so i la b r o a dh a v ep r o v e dt h a tt h eq u a n t i t yo fH 2Sf o r m e di si nd i r e c tp r o p o r t i o n t os u l f u rc o n t e n to fc r u d eo i l ．M o r e o v e r ，i ft h e r ea r es u l f a t ei o n si nt h el a y e r ，t h eh i g ht e m p e r a t u r ew i l lf a v o rt h eT S R ．I nf a c t ，t h ef o r m a t i o no fH 2 Sh a ss o m e t h i n gt od ow i t hb o t hr e a s o n sa b o v e ，a n dt h er e a s o n s a r ec o n n e c t e dt oe a c ho t h e r ．S i n c eH 2Si sh a r m f u l ，s o m e t h i n gm u s tb ed o n et op r e v e n tH zSf r o mf o r m i n g ． K e yw o r d s H 2 S ；V i s c o u so i l ；S t e a mf l o o d ；S t e a ms o a k ；T S R ；T D S ． 万方数据 注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成 作者张静岩， 朱光有， 田建波， 文志刚， 张水昌， ZHANG Jing-yan， ZHU Guang-you， TIAN Jian-bo， WEN Zhi-gang， ZHANG Shui-chang 作者单位张静岩,文志刚,ZHANG Jing-yan,WEN Zhi-gang长江大学地球化学系,湖北,荆州,434023 ， 朱光有,张水昌,ZHU Guang-you,ZHANG Shui-chang中国石油勘探开发研究院,北京 ,100083， 田建波,TIAN Jian-bo中国石化国际石油勘探开发有限公司,北京,100083 刊名 天然气地球科学 英文刊名NATURAL GAS GEOSCIENCE 年，卷期2007，186 引用次数1次 参考文献22条参考文献22条 1.C 在蒸汽吞吐条件下 ,SARA组成发生变化,轻质组分增加,胶体体系受到破坏,稠油黏度降低;稠油降黏率与反应温度成线性关系,温度从250℃升至350℃反应16 h的降黏率由 32.03升至98.82;在350℃反应时间由1 h增至24 h,降黏率从38.67升至99.反应时间超过16 h后降黏率增长趋势变缓并趋于恒值,在其他温度下稠油黏 度的变化有相同的规律,降黏率与反应时间的关系可以用同一公式表示;稠油热处理后降黏效果越好产生裂解气越多,裂解气含H2S也越多;水的存在对辽河 稠油裂解有影响,当加入的水完全汽化时本实验中加水量为稠油质量的10时,降黏效果最好.蒸汽吞吐开采中稠油可在一定程度上实现永久性降黏.图 3表8参6. 引证文献1条引证文献1条 1.黄毅.杨俊印.吴拓.王贺 辽河油田稠油区块硫化氢分布特征及成因研究[期刊论文]-天然气地球科学 20082 本文链接 下载时间2010年5月28日