天然气井伴生水的变色机理研究

【摘要】：地上实验室高温高压腐蚀试验进行油气井地下腐蚀模拟研究,往往难以获得相近的规律,这也使油气井地下腐蚀的预测、评估方法及技术等一直难以建立;众所周知,一般油气井均有伴生水存在,许多伴生水中含盐量高、矿化度大,并可能存在大量的CO2、H2S等腐蚀性气体,地下又是高温、高压环境,而在地上又难以模拟,造成伴生水中含有哪些化学物质?各种化学物质又是以哪种形式存在?抽采出来时又发生了哪些的物理化学变化?等等问题,一直是世界性的难题,并不清楚。长庆油田发现其产水气井伴生水有一个特殊的变色现象:如在位于靖边毛乌素沙漠边缘的北9、北13集气站等的加热炉后分离器排水口取水样,刚取出的水样为无色透明的,而一段时间(约1小时以内)后水样变为黑色,几天后水样又变为棕黄色,但此变色现象的原因不清楚。这个特殊的变色现象,或许为我们提供了破解上述难题的线索。本文通过室内模拟实验研究,弄清了此伴生水变色的机理,即随着水样取出时间的延长,压力和温度也随之降低,Fe2+和伴生水中的硫化物迅速发生反应,生成了黑色的FeS沉淀与胶状物,使得水样的颜色变为黑色,同时水中的HS-、S2-也随之减少直至消失;放置更长时间以后,FeS被氧化生成Fe2O3、Fe(OH)3胶体和S单质及微量的SO32-、SO42-,使得水样颜色由黑色逐渐变为棕黄色。研究结果也表明:高温高压地下的气井伴生水中各种化学物质均处于可溶性状态,地下高温高压下的气井伴生水在地面常温常压下其成分及存在形式会发生改变,因此地上配制的常温常压模拟水等难以模拟地下伴生水的真实成分与状态。 【作者单位】：北京科技大学国家材料服役安全科学中心 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院
【关键词】：油气田 伴生水 变色机理 水质成分
【分类号】：TE45
【正文快照】： 天然气井伴生水的变色机理研究@高云$北京科技大学国家材料服役安全科学中心!北京100083 @孟惠民$北京科技大学国家材料服役安全科学中心!北京100083 @陆永浩$北京科技大学国家材料服役安全科学中心!北京100083 @陈迎锋$北京科技大学国家材料服役安全科学中心!北京10008

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