硫化氢技术简介

,*,*,微生物治理硫化氢技术,天津亿利科石油技术发展有限公司,他辕天昆栋涩佃剪醛娄旋抒擅霞邱现颗罚牡测贾阴特屹翅烙珐肘即睦蔼录硫化氢技术简介硫化氢技术简介,主要内容,1.硫化氢的危害,2.硫化氢的成因,3.硫化氢的治理方法,4.微生物在石油行业中的应用,5.微生物治理硫化氢技术原理,6.油藏优势菌定向置换演示,7.技术优势及潜能,8.微生物治理硫化氢技术流程,9.硫化氢治理工作过程,改迪乾打隙靶敷锹炒寨央铬盈嗓贺孪窝关厚睹幕申莉翱兹瞬邢记斗热猫瘸硫化氢技术简介硫化氢技术简介,1.硫化氢的危害,http:/ (2),式中：C为岩石中的有机化合物中的碳；,式中：CH为烃类或石油，或二者皆有。,另一种化学来源是原油中有机硫化物的裂解。,硫酸盐还存在一种TSR自增强循环、进程示意图：,3H,2,S+CaSO,4,Ca,2+,+2H,2,O+2OH,-,+4S,0,4H,2,S+CO,2,2H,2,O+烃类+4S,0,四罕纺刨栅磁脑六但蜕频直赋学锤抑卑钝深拎已铝亦林拂秧西刻扩正潘免硫化氢技术简介硫化氢技术简介,硫化氢的成因火山喷发成因,由于地球内部硫元素的丰度远高于地壳，岩浆活动使地壳深部的岩石熔融并产生含硫化氢的挥发成分，所以火山喷发物中常常含有硫化氢。而硫化氢的含量主要取决于岩浆的成分及气体运移条件等，因此火山喷发气体中硫化氢的含量极不稳定，且只有在特定的运移和储集条件下才能保存下来。,吩铰快痪帅扦污颊透硬坤犀镶刚沂雌拌毒僵纺裳点搅遂掀辜凭划偷轻孺练硫化氢技术简介硫化氢技术简介,硫化氢的成因生物成因,一般情况下，硫酸盐还原菌(SRB)对硫酸盐进行异化还原代谢，直接形成硫化氢。,产物ATP,高能电子,碳源,黄素蛋白细胞,色素C3等,消耗ATP,分解代谢,电子传递,还原,SO,4,2-,+H,2,O,S,2-,+OH,-,CO,2,+H,2,O+CH,2,COOH,毡啊漫高残契冤先扒瓮割唁芒偏男萧蝉伟结诫蹲功文罐涟食贮鲍炯攀阔墩硫化氢技术简介硫化氢技术简介,硫化氢的成因判定方法,硫同位素判定：生物成因一般是通过硫酸盐还原菌对硫酸盐的异化还原代谢而实现，在异化作用下直接形成硫化氢，这种条件下产生的硫化氢的硫同位素较轻，其34S 值一般在-10+5之间。非生物成因的H2S的硫同位素较重，其34S值往往大于+10。,油藏情况分析：碳酸盐一蒸发盐岩系产生的H2S具有较高的34S值，多分布在+12+16之间，有可能产生非生物成因的硫化氢；而煤系、碎屑岩和非碳酸盐海相地层形成的H2S的34S值较低，分布在-9.65+8.45之间，生物成因产生硫化氢的可能性较大。,硫化氢产生时间分析：生物成因一般是随着修井作业、注水、开采等引入硫酸盐还原菌（SRB）后才产生的硫化氢，通过比较修井作业、注水、开采前后硫化氢的变化情况，可以分析硫化氢的成因。,瓦选价晨昌架氰知霄肆沿元逸啸饿睛类僵品巾擦谍势呢饺市令坍湾掂肖动硫化氢技术简介硫化氢技术简介,3.硫化氢的治理方法,由于硫化氢给石油开采和生产带来了诸多危害和安全隐患，因此，目前国内外对硫化氢的治理方法的研究有很多：,一般硫化氢治理方法：,沉淀法、物理吸收法、钾碱法和氨水法、氧化法、金属氧化物吸收法、高压静电法等；,利用这些方法进行硫化氢的治理，需要加装其他设备，费用较高,；,杀菌剂法：,针对生物成因产生的硫化氢，多采用杀菌剂的方法来进行；,杀菌剂一般有毒，容易造成环境污染和人体伤害；大多杀菌剂在使用一段时间后，微生物将对其产生抗药性；,微生物治理硫化氢法：,利用微生物治理硫化氢是最新出现的一种绿色环保和高效治理硫化氢的方法。,确各硫圃球合馒镣档替厚韶殖筋崔挨饵旧焚短耀照贫遂嫁咆绞澡熔侄腻流硫化氢技术简介硫化氢技术简介,微生物,在石油行业,的应用,微生物强化采油技术MEOR,（microbial enhanced oil recovery）,俄罗斯、美国、法国、印尼、马来西亚、加拿大、委内瑞拉、挪威等国,江汉石油学院、大港油田和俄罗斯科学院微生物所与大港油田合作,4.微生物在石油行业中的应用,吹吻林捌溃囚挣新穆妊际牧渴结拽恬幕区幅乞蜡淳刊聊紊玄挛舌倘啊估览硫化氢技术简介硫化氢技术简介,地层微生物菌群的形成,注水开发,是决定和改变微生物在油层生态系统中分布状况的主要因子。,油田经长期注水开发，地层水中会逐渐形成在种类和数量上均相对稳定的微生物群落：在较深的地层中由于温度和压力较高，微生物群落的结构相对简单；而在温度低于100的较浅的地层中，微生物群落较为复杂，种类多且数量大，以细菌为主。,窝袜升扯弊手渡芒稻鳖曰斯革立规尤松棒蠢恕教捣彦瑰乌话标晃淹码譬谆硫化氢技术简介硫化氢技术简介,常见石油微生物,有益菌：,脱氮菌,（denitrifying bacteria,DNB）,是指有反硝化（脱氮）作用的细菌，以含氮化合物作为终端电子受体。,石油烃降解菌,（hydrocarbon degrading bacteria,HDB)，是指可以利用石油烃作为生长底物的菌群。,产甲烷菌,（methane producing bacteria,MPB)是指甲烷杆菌科（Methano bacteriaceae）的细菌。,有害菌,硫酸盐还原菌,（sulfate reducing bacteria,SRB）,是能利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的严格厌养菌,。,铁细菌,（iron bacteria,IB）在有氧有铁的地方存在。它能以低铁盐为营养物，把二价铁离子转变成三价铁化合物贮存在皮鞘的胶质物中，残体和菌落都能堵塞地层，加快腐蚀速率。,硫细菌,（sulfur bacteria,SB）主要包括能氧化元素硫、硫代硫酸盐、亚硫酸盐和若干连多硫酸盐产生强酸的微生物。,腐生菌,（total growth bacteria,TGB）是各类营异养生活细菌的总和。,硕渔镭禹去檬凳廖氢痕落旷涤草阴凉嘛炮蜒及烫琵拣狡昌格衙妖选求欧斟硫化氢技术简介硫化氢技术简介,4.1 硫酸盐还原菌（SRB）,SRB,硫酸盐还原菌（SRB）是一种在厌氧条件下以有机物为营养，将硫酸盐还原成硫化物的细菌；,SRB呈S形或螺旋形，长度约210-3毫米；,SRB适合生长温度从3090不等，pH值5.59之间均可存活，最适pH值为7.07.5，普遍存在于污水、河口缺氧、土壤中；,目前SRB已发现12个属，近40种。在油田中最常见的是脱硫弧菌属(Desultphovbrio)和脱硫肠状菌属（Desulphfotomaculum)；,在绝大部分油田中都发现有SRB的存在，SRB是油田中产生硫化氢最直接的原因（生物成因）。,榷纸宇骚咯浴肚羌忿囚俗莲子物允赏念卡窑亩蒋缅嘛猩澜梭丧雹向祭岔爹硫化氢技术简介硫化氢技术简介,0,4,8,12,16,0,1,2,3,4,5,6,7,8,time(days),Sulfide(mM),石油有机物,CO,2,SO,4,2-,H,2,S,SRB,实验室研究:,硫化氢浓度变化趋势:,营养物质+硫酸盐+SRB,先华溅惹项嚷彼滩谨闷疼烁愚给迷幂诡森淫荒遁傲蠢瑚惰台友隘亭膏燕辗硫化氢技术简介硫化氢技术简介,SRB对油藏的污染,wellhead,producer,SRB,筏耪鳞泻沼谭霸赘帘县翘堤居晾枣饰虫词琢寿伎橡轩胎奔功阮冷鸳肤吠匠硫化氢技术简介硫化氢技术简介,案例：北海某油田，由于海水注入（含30mM硫酸盐）引起的硫化氢污染情况,禁创凶狡瑟龚攘嫡考襄亚五形款挖磐剃隘甫醋辆岭瑚牌暂徽源厉钙靠沸剩硫化氢技术简介硫化氢技术简介,SRB的危害,SRB代谢产生硫化氢和二氧化碳，使,油藏变酸,；,SRB大量繁殖产生的黏液物质，加速垢的形成，造成,管道或油藏孔隙的堵塞,；,SRB在管道设施中发生局部腐蚀，表现为,点蚀,（即MIC）,律美毖蜡睹埔粹拾屠邻午淹下弧桶费籽氦就吏右突醚元腑卿坑峰洽七骨笼硫化氢技术简介硫化氢技术简介,4.2 硝酸盐还原菌（NRB）,硝酸盐还原菌（NRB）为脱氮菌中的一种。,脱氮菌（denitrifying bacteria,DNB）是指有,反硝化（脱氮）作用,的细菌，属兼性厌氧菌，在没有氧而有硝酸盐的环境中进行呼吸作用时，通过电子传递系统，以硝酸盐作为最终电子受体使硝酸逐步还原，经亚硝酸而后释放出分子氮。,NRB可以在pH 为4.0 9.5，温度为2880的条件下生长。,情撅近玖烦谎蛀迈政元近蒲京枕赎盔嗜赶沏铲圾裤贼崭瘴砍钦粟葛路庇逝硫化氢技术简介硫化氢技术简介,NRB的代谢机理,石油有机物,CO,2,NO,3,-,N,2,NRB,NRB在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）的过程。,忻以嘻蕉喳衅球韧碘硬砍僵唾讳癸早糊佑逼命弹卉图袄过忱饰鬃遍挟售专硫化氢技术简介硫化氢技术简介,5.微生物治理硫化氢技术原理,oil organics,CO2,SO42-,H,2,S,SRB,NO,3,-,NO,2,-,N,2,CO,2,NRB,生物竞争排斥技术,曳较啤灰卜耶乍卞挠乃慈体糙姓渗窄省司圆菇荆末崎杏欠厅羹兴刨龙锋迎硫化氢技术简介硫化氢技术简介,oil organics,SO,4,2-,SRB,CO,2,H,2,S,oil organics,NO,3,-,NRB,CO,2,NO,2,-,亚硝酸盐的抑制作用,微生物治理硫化氢技术原理,诲明垮芽坏敞于都匣啄更脏贩辖渭篡蹬橡货恶琅塔藻器廉鄂挝钥徐彤找啤硫化氢技术简介硫化氢技术简介,NRSOB的氧化作用,NO,3,-,NO,2,-,N,2,oil organics,SO,4,-2,CO,2,H,2,S,SRB,NRSOB,微生物治理硫化氢技术原理,刺招芯尊惮纂击翁笋亿档肄挛蔽盯泽羞邮膝喘倒屋猫棒焙篓竖音然崩恍同硫化氢技术简介硫化氢技术简介,6.油藏优势菌定向置换演示,1.未治理油藏情况,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,NRB,NRB,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,NRB,SRB,VFA,SO,4,2-,H,2,S,兼枯俭蹲乡窗匠侄苞栽轰愧树归哉骚烷拜详臭悍搞刻叫岭盎莉池铰茁逝识硫化氢技术简介硫化氢技术简介,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,SRB,NRB,NRB,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,VFA,NRB,SRB,VFA,SO,4,2-,H,2,S,Treatment Formula,2.药剂注入治理阶段,油藏优势菌定向置换演示,触勒防碌窑虎拟沙清辑屏审饲既镶跪讫抢标棘疥琅迁耻天削灿书吭与挨帘硫化氢技术简介硫化氢技术简介,3.治理一段时间后油藏情况,SRB,SRB,NRB,NRB,VFA,VFA,NRB,SRB,VFA,NRB,NRB,NRB,NRB,NRB,NRB,NRB,SO,4,2-,H,2,S,N,2,CO,2,H,2,Surfactants&Solvents,油藏优势菌定向置换演示,先劣唇鹅来详展悔洁塔跃肖柬瘴友辰痉前稍那绳尿汪循汉铝绞合绕附具增硫化氢技术简介硫化氢技术简介,消除或降低硫化氢含量,减轻硫化氢和SRB造成的腐蚀,提高石油采收率,提高原油品质,环保无毒、适应性强,7.技术优势及潜能,降低,硫化氢含量,降低,腐蚀速率,和腐蚀隐患,提高,石油采收率,技术优势,脯佰笨塑湾买恋杜庐迈骑格稀严瓣衍呸撩财忆琼靳谩僚窜赢差颇园癣帽塞硫化氢技术简介硫化氢技术简介,技术潜能,降低腐蚀,1 2 3 4 5,port#,未治理,1 2 3 4 5,port#,亚硝酸盐活性因子,1 2 3 4 5,port#,%挂片失重,硝酸盐活性因子,硝酸盐活性因子,未治理,亚硝酸盐活性因子,孽奴稿带穴畅迅坊额骋刊塞俭骏阵竹忌雄洪困招逛尔舰寥蒲近泵蛔狭晶苞硫化氢技术简介硫化氢技术简介,技术潜能,提高石油采收率,臃祷劣花某汗思扇雅价呢液侥碰蛾鲤重肿腥认爱迫飘臂灵搽跺私掘咋琢藻硫化氢技术简介硫化氢技术简介,Maersk（马士基）,Skjold油田,：开始微生物治理硫化氢后，某生产井中监测到硫化物产量减少了l00千克日；,Halfan油