海上油田硫化氢危害及处理防范

刘政伟(中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津作业公司，天津 300452)

0 引言

在我们国家的油田事业中硫化氢给整合油田的生产工作带来了非常严重的影响，相关的工作技术人员通过对油田生产中硫化氢产生的来源，以及其相应的性质进行细致的研究以后，发现要想解决硫化氢的危害，工作技术人员就要结合油田开发工作的具体状况，同时结合近些年我们国家油田生产中硫化氢的具体状况，对硫化氢的产生过程，硫化氢给生活环境、生产设备、以及工作人员的生命安全所带来的危害，进行了深入的研究与分析。工作人员首先通过相应的检测技术对油田生产过程中的硫化氢进行检测，然后再制定出科学有效的解决方式。

1 油田中硫化氢的性质和来源

工作研究人员通过对油田中的硫化氢进行研究发现，油田生产中的硫化氢是一种强酸气体，具有较强的刺鼻性气味，其密度大概是1.18，能够溶于水，当这种气体进行燃烧的时候会产生二氧化硫气体，这种气体对人们的身体有非常大的危害。在生产的过程中所产生的硫化氢当与空气进行结合的时候相应的体积分数会在4%～46% 之间，而且这样的气体在遇到火以后会产生爆炸，硫化氢的密度要比空气大很多，在油田的生产过程中所产的硫化氢气体一般都是在低洼的环境中聚集，在这样的环境中空气不流通很难飘散。研究人员还发现对于干燥的硫化氢气体来说对金属不会产生腐蚀，但是在当硫化氢气体遇到水以后将会发生电离，让溶液呈酸性，这样就很容易对生产过程中的技术设备造成腐蚀破坏。

在油田的生产过程中硫化氢气体一般出现在硫酸盐沉积储层中，经过相关技术研究人员的探究发现，硫化氢气体的产生主要来源有：地壳中深处的硫化氢由于地壳发生了运移被运输到了油气的储存层当中；然后就在油田开发过程中钻井液中产生的硫化氢，这里的硫化氢主要是钻井液在高温的条件下发生了分解，然后和的地层中的细菌发生了相互作用最终产生了硫化氢；还有就是在油田开发的原油中由于寒流的化合物发生了热分解也会产生相应的硫化氢。

2 硫化氢所带来的危害

2.1 硫化氢对人的危害

研究人员发现硫化氢气体对人的身体有非常大的危害，在实际的情况中如果工作人员吸入了大量的硫化氢气体，硫化氢气体会通过人体的呼吸系统进入体内，在进入人的体内以后，硫化氢气体会对人的中枢神经系统产生破坏。具体的来说硫化氢气体会和人体内的血液发生反应消耗体内的氧气含量，让人体缺氧，最后让人处于昏迷窒息的状态。针对硫化氢气体在油田来发过程中所带来的影响，让我们不得不重视硫化氢气体的解决和防范问题。

2.2 硫化氢气体会对生产中的金属设备造成严重的影响

海上的油田生产过程中，空气中的水分子含量是非常大的，所以说在开发过程中所产生的硫化氢气体会水分子发生反应，发生反应以后会产生大量电离，电离以后液体呈酸性，这样的液体回合金属发生反应，腐蚀金属让金属发生损坏。在海上油田的开发过程中有很多的金属性设备，这些设备是工作人员进行石油开发工作的基础和保障，所以说要想油田的开发工作能够顺利的进行，那么就必须保障相关的金属设备在开发的过程中质量要过关。基于硫化氢在和水分子发生反应以后，会对金属设备造成非常严重的影响，所以说要对这方面的问题进行研究，在实际的情况中对腐蚀的现象进行探索，然后找到科学合理的解决方式。

2.3 对油田开发过程中钻井液污染的危害

在油田的开发过程中钻井液发挥了非常重要的作用，但是在实际的开发过程中硫化氢会对钻井液造成非常明显的影响。经过相关工作技术人员的研究发现在钻井液中硫化氢主要产生于：首先是钻井液主要是在地层中进行工作，所以说地层中的硫化氢就很容易进入到钻井液中；然后就是钻井液中的某些物质在高温的条件下会分解产生硫化氢；还有就是地层中有很多的细菌，当钻井液到达地层的时候会和细菌发生作用。

当硫化氢出现在钻井液中时会对钻井液的性能造成非常严重的影响，影响的主要现象为：钻井受影响后影响的PH 值明显变小；钻井液中的某些化学物质会与硫化氢发生反应变成沉淀物最终下降到底层；还有钻井液中出现硫化氢的时候钻井液的夜色将会发生非常明显的变化；还有一点非常明显的影响，那就是硫化氢会使钻井液的黏稠度上升，这样钻井液的流动性就会降低，严重的话还会出现冻胶的现象。

2.4 硫化氢对非金属材料的影响

在实际的油田开发过程中硫化氢不仅仅会对金属设备造成严重的影响，同时硫化氢还会对生产过程中的非常金属材料造成不可逆的影响，最明显的现象就是硫化氢加速非金属材料的老化速度。

在油田的开发过程中不仅仅不用到大量的金属设备，同时还会用到很多的非金属材料，例如：塑料、橡胶、石蜡、石墨等，当这些做材料与硫化氢进行长时间的接触时，会减少塑料的使用寿命，而且橡胶在这样的环境中也非常容易失去弹性出现裂开现象。所以说硫化氢对非金属材料的影响程度是非常大的，研究人员要加强这方面的研究，尽快的找出相应的解决方法。

3 硫化氢的防范措施

3.1 硫化氢气体的检测技术

在油田的开发过程中工作技术人员要对生产过程中硫化氢的产生状况进行把控，掌控，离不开相应的检测技术。硫化氢的检测技术在海上油田的开发过程中可以帮助工作技术人员对开发环境中的硫化氢含量进行监控，当硫化氢的含量到达一定值的时候，工作人员会制定出相应的解决方案对开发环境中的硫化氢进行处理。对于油田的开发工作来说，工作人员要时刻的保持危险意识，工作人员在正式的上岗以前要进行系统的安全培训，在掌握了相应的安全技能以后方可进行工作。在实际的工作过程中，工作技术人员要遵守相应的工作施工条例，在工作的时候要配备硫化氢的防护器具和检测设备，对于这些防护器具和检测设备每一位工作技术人员都要做到会使用并且会维修。就目前我们国家油田开发过程中的硫化氢检测技术来说，通常使用醋酸铅试纸法、激光法、标准碘量法、快速测定管法等来对其进行检测。还有一点值得注意，那就是在硫化氢经常出现的区域要安装相应的报警装置。

3.2 硫化氢危害的防治措施

3.2.1 不断改进相关设备的抗腐蚀能力

对于硫化氢对金属设备造成的腐蚀状况，工作技术人员要根据油田开发过程中的硫化氢产生的状况以及对设备腐蚀的实际程度来制定相应的解决方案。对于油田开发的金属设备来说，不同的开发设备本身所使用的金属材料可能也不一样，基于这样的状况，工作技术人员在对金属的材料进行了解以后，根据金属的具体特性来制定适合金属设备的抗腐蚀措施，比如说某些设备的金属材料在经过淬火处理以后对硫化氢的抗腐蚀能力有非常明显的提升，还有就是对于一些金属可以在其表面涂抹一些化学材料，这样可以防止硫化氢和金属材料进行接触从而达到预防腐蚀的目的。

3.2.2 通过生物治理方法解决硫化氢的问题

在国外的油田开发工作中工作技术人员也会使用生物治疗的方法来对开发过程中所产生的硫化氢进行处理，而通常所采用的生物治疗处理方式有：达克哈克斯法、A.D.A. 法、克劳斯法、富玛克斯法等。但是对于这些生物治疗方法来说都存在着非常大的局限性，通过这样的方法对硫化氢的问题进行解决是所耗费投资非常巨大，而且在有些生物治疗的方法中结果最后可能还会产生二次的污染。对于生物处理的方法来说工作技术人员经常使用的一般有两种，一种是通过加入相关的微生物让其和开发环境中的硫化氢进行反应最终达到消耗硫化氢的目的，另一种是通过加入相关的微生物让微生物抑制开发环境中硫化氢的产生。这两种方式都能够实现对硫化氢问题的解决。

3.2.3 在开发的钻井液中加入除硫剂

要想对油田开发过程中所产生的硫化氢进行很好的解决，那么工作技术人员就必须解决钻井液中产生的硫化氢，因为钻井液是油田来发过程中非常重要的环节。具体的操作流程是通过在钻井液中加入相关的除硫剂，现在工作技术人员所使用的除硫剂有海绵铁和碱式碳酸锌两种，但是在实际的情况中工作技术人员应当根据钻井液中硫化氢的具体含量来选择除硫剂。经过工作技术人员的不断总结发现，在硫化氢含量不是很高的油田中，工作人员可以选择加入碱式碳酸锌让硫化氢的含量变得更低，这样的除硫剂不仅可以降低硫化氢的浓度，同时由于铁的电极电势比锌高，这样的除硫剂还能对开发过程中的铁金属设备进行保护。还有就是在使用碱式碳酸锌这种除硫剂的时候对环境的要求也比较高，要求使用环境的pH 要达到一定的程度才行，较低的话使用这种除硫剂奖没有任何意义，而且在pH 值较低的情况下加入碱式碳酸锌还会对钻井液的性能造成影响。当环境中的硫化氢含量较高的时候，工作人员可以使用海绵铁来对其进行处理，所谓的海绵铁是指拥有巨大比表面积的多孔铁，而且它对钻井液所造成的影响更小，是工作人员经常使用的除硫剂。

4 结语

鉴于硫化氢给海上油田开发工作所带来的危害，工作技术人员要加强解决这方面问题的工作力度，不断的学习先进的科学技术，不断对油田开发工作的管理模式以及工作模式进行改进。同时还要加强工作技术人员的培养力度，提升工作技术人员的整体工作能力。还有一点值得注意那就是加强油田开发工作中的安全管理，只有在安全有保障的环境下工作人员的工作效率才会更高。