Příspěvek pojednává o různých mechanismech, které mohou vést k tvorbě sulfidických železitých usazenin ve vrtech, o technikách, které lze použít k prevenci jejich tvorby, a o metodách jejich odstraňování. Sulfidové usazeniny železa se vyskytují ve vrtech pro těžbu ropy a zemního plynu a ve vrtech pro vtláčení a zásobování vodou. Existují různé mechanismy, které mohou vést k tvorbě sulfidu železa. Všechny tyto mechanismy však vyžadují zdroje sirovodíku a železa. Sírovodík může být výsledkem působení sulfát redukujících bakterií, tepelného rozkladu sulfátů nebo může být do vrtu zaveden při zvedání plynu. Železo může být produkováno z formace, zejména z pískovcových ložisek, a je také přítomno ve vrtu v důsledku různých korozních procesů. Kombinace sirovodíku a železa způsobí vznik různých druhů sulfidu železa. Poměr železa a sulfidu v těchto druzích závisí na teplotě, tlaku, pH a koncentraci sirovodíku. Tento poměr hraje klíčovou roli při určování nejlepší metody odstraňování sirovodíkových usazenin. Kyselinu chlorovodíkovou lze použít k rozpouštění sulfidů železa, které obsahují železo a síru v molárním poměru blízkém jednotce. K odstranění nánosů sulfidu železa lze použít nekyselé přípravky, avšak jejich schopnost rozpouštět sulfid železa závisí na molárním poměru železa a sulfidu. K zabránění vzniku sulfidu železitého se jako velmi účinné ukázaly stlačovací úpravy tohoto útvaru. Tento článek pojednává o různých mechanismech, které mohou vést k tvorbě sulfidu železa, o chemických a mechanických metodách jeho odstraňování a o chemických ošetřeních stlačením, která mají zabránit jeho tvorbě a/nebo usazování.
Výsledky, závěry
Byly provedeny rozsáhlé terénní práce s cílem určit typ přítomného sulfidového kamene železa a mechanismy, které vedou k jeho tvorbě. Druhy sulfidů železa byly přítomny v plynových, ropných a vodovodních vrtech. Bylo zjištěno, že chemické a fyzikální vlastnosti sulfidového kamene železa jsou funkcí teploty, tlaku, pH a stáří kamene. Bylo zjištěno, že další vlastnosti okují, hustota a tloušťka, se mění v závislosti na hloubce a stáří okují. Podrobně byly zkoumány různé mechanické a chemické postupy odstraňování sulfidických železných okují. Byly zjištěny výhody a nevýhody jednotlivých metod. Nejlepší metodou, jak se vypořádat s usazeninami sulfidu železa, je v první řadě zabránit jejich vzniku. Bylo zjištěno, že v tomto ohledu je účinné chemické ošetření ždímáním. Jakmile se sulfidový kámen vytvoří, doporučuje se odstranit jej pomocí kyselých promývaček s vhodnými přísadami. Mechanické prostředky se doporučují v případě starých sulfidových železných usazenin, které mají nízkou rozpustnost v kyselinách.
Oblast zájmu
Sulfidové železné usazeniny se vyskytují v kyselých ropných a plynových vrtech a injektorech, které jsou kontaminovány sulfát redukujícími bakteriemi (SRB). Zvyšuje rychlost koroze spádových trubek a nepříznivě ovlivňuje výkonnost různých vrtů. Snižuje účinnost separace ropy a vody v různých GOSP. Odstraňování sulfidových usazenin železa je složitý proces, zejména v podmínkách hlubinného vrtu. Optimalizace tohoto procesu bude vyžadovat plné pochopení různých chemických interakcí.
Je známo, že sulfidy železa způsobují provozní problémy v ropném průmyslu. Přítomnost částic sulfidu železa v injektované vodě může způsobit ztrátu injektovatelnosti v injektorech energetické vody1-3 a ve vrtech pro likvidaci vody.4 Hromadění sulfidu železa a biomasy kolem stěn a perforací ve vrtech může způsobit ztrátu produktivity vrtů pro zásobování vodou.5 Nahromadění usazenin sulfidu železa v potrubí může způsobit problémy při práci na drátěném vedení a může snížit vydatnost vrtu. 6-7 Přítomnost jemných částic sulfidu železa ve vytěžené ropě může způsobit řadu provozních problémů v zařízeních na separaci ropy a plynu (GOSP). 8 Nasr-El-Din a spol.9 nedávno zjistili, že nánosy sulfidu železa usazené v tryskách plynových trnů snižují produktivitu vodárenských vrtů s plynovým výtahem.
.