国外井下硫化氢测试方法:硫化氢电化学传感器

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地下油气藏中硫化氢含量对完井、地面生产和作业设计有重大影响。原油中的硫化氢含量会直接影响产出油气的价值,产出水中的硫化氢会导致重大生产问题,这些都将对油气运输和销售产生不利的影响。
  通常,原油中的硫含量为0.3%~0.8%(重量百分比),天然气中的硫化氢含量为0.01%~0.4%(重量百分比)。但据报道,天然气中的硫化氢含量最高可达30%。过去10~20年,原油中的硫含量在不断增加,预计今后还将进一步增加。
  硫化氢不但对人员安全构成危害,还造成了石油工业20%的金属腐蚀损失,因此需要及时准确地测量其含量。
  目前有下列测量油气样品中硫化氢含量的方法,但在低含量情况下没有一种方法可以单独提供可靠的测量结果。常规裸眼井采样
  利用地层测试器在裸眼井环境下采集样品。在低振动模式下用单相采样器可以得到高质量的PVT样品。然而,在流动管线、泵以及用于充填采样室空闲空间的水中可能存在硫化氢漏失问题,因此在低含量下这种测量方法不能保证精度。但是由于实验室测量、材料改善和程序变化,使得硫化氢采样成为一种可供选择的方法之一。地面测试
  地面分离器PVT采样是硫化氢分析的另一种方法。然而,产出流体中的硫化氢可能通过与完井/DST管柱、地面测试管线或测试分离器的金属表面发生反应。此外,泥浆或完井液可能清除部分硫化氢,硫化氢也可能分离成各种相。这些会导致产出的储层流体在到达采样瓶时会有部分硫化氢漏失,从而低估硫化氢含量。在延长时间的试井期间有大量的流体流出,硫化氢含量会达到稳定,特别是在低含量情况下。延长时间的现场分析具有如下优点:分析的流体和气体量大,可以重复测量。套管井采样
  在套管井条件下采集井下样品比上述方法具有优势。井下采样器可以非常靠近射孔层位,避免与完井和地面设备接触造成硫化氢漏失。这意味着采集的样品具有高度的代表性。单相采样器避免了微量成分在相之间的分离,可准确测量气、油和水相中的硫化氢。硫化氢挂片
  硫化氢挂片是由金属合金制成的,只因硫化氢的存在而受到腐蚀或退色。将挂片取出地面后通过视觉观察,可以看出是否暴露于硫化氢。退色导致挂片失去原始光泽。金属变成褐色、灰色或黑色。硫化氢电化学传感器
  当从地层中抽取流体时,该传感器能够连续探测和测量硫化氢的浓度。传感器沿探头下面的流线布放,最大限度地降低了硫化氢的损失。它基于牛津大学开发的分子反应系统,利用电化学分析机理,硫化氢浓度正比于地面菱形电极产生的电流波动幅度。(石油经济技术研究院供稿 )

 
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