中国气田天然气中汞的成因模式

汞是天然气中一种常见的有害元素,中国含气盆地构造背景复杂,天然气类型多样,不同气田汞含量差异很大。为搞清中国气田汞含量分布特征及天然气中汞的成因模式,对中国陆上八大含气盆地近500多口气井开展了汞含量检测和分析。研究表明天然气汞含量差异很大,不仅表现在不同含气盆地之间和同一含气盆地的不同构造部位之间,而且表现在不同产气层埋藏深度之间及不同天然气类型之间。中国高含汞天然气主要分布在构造活动相对较强的拉张断陷盆地及前陆盆地的深层。松辽盆地高含二氧化碳井汞含量数据表明天然气中的汞不可能为幔源成因\.通过对煤的汞含量和产气率分析认为,作为生气母质的煤可以为高含汞天然气的形成提供充足的汞源。富含汞的气源岩、充足的热力和必要的保存温度是高含汞天然气形成的3个必要条件。结合汞的物理、化学特征和煤的沉积、埋藏和演化过程,可将天然气中汞的形成划分为5个演化阶段,即搬运、沉积、埋藏、释放和保存。     

含汞气田污水水质分析及研究

不同含汞污水处理技术有不同的特点和汞形态适用条件,进行含汞气田污水的水质特点、总汞浓度及汞形态的分析,对气田污水脱汞处理工艺的选择具有十分重要的意义。通过对某含汞气田天然气处理厂污水水质分析研究表明:含汞气田污水呈酸性,属高浓度Cl~-、高矿化度、高浓度有机污水,具有强腐蚀性、易结垢的特点;污水中各种汞形态均存在,非溶解态汞占比小,溶解态汞占比达97%以上;溶解态汞中有机汞占比小,无机汞占比大,其中二价汞占比达99%以上;且高浓度Cl~-下,溶解态汞主要以络合物形式存在,汞氯络合物稳定性高。为实现有效脱汞,选择污水脱汞处理工艺时需充分考虑络合汞脱稳问题,并应对总汞浓度及汞在水中存在形态进行全面分析。     

含汞气田水硫化物的沉淀脱汞

随着含汞天然气的生产和开发,气田水中可能含有含汞悬浮物(HgS)、单质汞(Hg)、汞离子(Hg2+)和少量的有机汞.含汞气田水可能破坏生态环境,危害操作人员健康并影响正常生产.硫化物沉淀脱汞技术是利用弱碱性条件下Na2S、MgS中的S2+与Hg2+/Hg之间有较强的亲和力,生成溶度积极小的硫化汞沉淀物(溶度积为4×10-53)而将汞离子从水溶液中除去.硫化物沉淀脱汞技术包括专用硫沉淀剂(金属硫化物或硫醇)工艺流程和Na2S/FeSO4工艺流程两种,该技术可有效地脱除含汞气田水中无机汞离子和有机汞离子,适用于汞离子含量高的气田污水脱汞,若与絮凝、沉降和浮选等工艺联合使用,其脱汞效果更佳.     

含汞气田装置绿色检修清洗技术研究与应用

汞及其化学物质均有剧毒,在含汞气田装置检修清洗的过程中,汞及其化合物的扩散会造成环境污染,严重威胁检修作业人员的职业健康。含汞气田装置清洗及汞防护一直是国内外面临的一大技术难题,目前也没有成熟的经验可供参考。以KS含汞气田装置绿色检修为例,革新了含汞容器清洗方法,优化了检修工艺流程,发明了环境汞及人体汞防护装置,最终形成了一套含汞气田装置绿色检修清洗技术。将该技术运用于含汞气田装置检修清洗工作,清洗时长明显缩短,清洗效果显著提升,环境汞浓度大幅降低。实践表明,该技术具有一定的经济、安全、社会价值,可为含汞气田装置的绿色、安全、高效检修清洗提供技术支撑。     

气田含汞污水处理现场试验

含汞气田污水成分复杂,含有悬浮物、油、汞等。含汞污水未经处理合格直接排放,将破坏生态环境,影响正常生产,危害操作人员的健康。对含汞污水处理的主要方法进行分析与评价,依据气田水的水质特点及污水回注要求,结合含汞污水处理工艺的优选实验结果,将高效油水分离技术和脱汞工艺相结合,提出了KL气田含汞污水处理的现场试验方案,即高效分离、絮凝沉降、气浮、吸附、过滤组合工艺,并完成含汞污水处理试验装置的设计及研制。现场试验及应用效果评价表明:KL气田污水经该试验装置处理后,净化水中汞的质量浓度小于50μg/L,处理效果好且成本低。该试验装置可在国内其他含汞气田污水处理中进行推广使用,具有一定的工程应用价值。     

一种新型的气田含汞污水处理技术研究

气田含汞污水总汞浓度高、汞形态复杂多样、络合汞稳定难处理,且水质背景复杂,属于高矿化度、高氯根和高浓度有机废水.单一处理方法很难达到处理效果,采用"预处理工艺+高效捕捉脱汞工艺+可再生吸附脱汞工艺"的新型处理技术对气田污水中总汞、油类和SS进行去除.现场中试装置运行结果表明,该新型处理技术脱汞效果达99％,油类和SS的...     

天然气低温分离工艺中汞的分布模拟

掌握汞及其化合物在天然气处理过程中的分布规律对含汞气田的合理开发具有重要的指导作用。为此,利用稳态流程模拟VMGSim软件模拟了某含汞气田天然气的低温分离处理工艺流程,研究了汞在天然气脱水脱烃工艺流程中的分布规律。结论指出：含汞天然气经过低温分离后,汞可能进入乙二醇富液、外输干气、凝析油和三相分离器闪蒸气等物流中,各物流中汞浓度随原料气汞浓度增加而增加的趋势依次减弱,乙二醇富液中汞含量增加趋势最显著,闪蒸气中汞含量增加趋势最弱;天然气低温分离工艺能有效降低外输干气的汞浓度,可使外输干气中的汞含量达标,从而提高外输干气在输送和利用过程中的安全性;在含汞天然气低温分离过程中,三相分离器闪蒸气、凝析油、乙二醇富液再生塔塔顶未凝气及污水中的汞含量偏高,需要加强防护和净化处理。     

迪那2气田含汞污水的处理

迪那2气田现有污水处理工艺油类及悬浮物含量满足二级排放要求,也符合回注水要求,但不能达到汞含量低于0.05 mg/L的排放标准。国外含汞气田水综合排放处理技术主要有絮凝技术和新型吸附剂技术。从常用除汞药剂的处理结果看出,当汞初始浓度较高时,选用硫化物药剂可达到99.9%以上的去除率,但脱除后汞的浓度仍然较高(10～20μg/L)。混凝剂处理含汞污水的优点是成本较低,相当于硫化钠的1/3,操作简单,沉降速度快,含汞污水中含汞量经处理后可下降至0.02～0.03 mg/L。经综合比较,推荐脱汞药剂选用混凝剂,在污水中添加铁盐。该法成本较低,不需要设置额外脱汞装置,且能达到污水排放标准的二级指标。     

高浓度COD及含汞气田水的电化学处理研究

含汞气田采出水具有含重金属、高COD、高盐、高硬度,同时含有硫化物、挥发酚、悬浮物和石油类等复杂的水质特点,对生态环境构成极大危害。采用电化学氧化方法对气田高浓度COD及含汞采出水进行处理,探究了电极材料、电解时间、电解电流密度、极板间距等因素对COD和汞去除效果的影响。结果表明:电催化的电解时间为3 h,极板间距2 cm,电流密度100 mA/cm~2,原水pH值条件下,COD去除率为100%,汞的去除率为69.8%;COD和汞的去除过程符合一级反应动力学特征。将电化学氧化进一步与电絮凝及生物质碳吸附结合,处理后的污水能满足GB 8978—1996 《污水综合排放标准》二级排放标准的要求。     

含碳含汞天然气的脱汞设计优化

随着近年来天然气处理厂中因汞所导致的事故的频发,汞的危害受到日益关注。在天然气处理厂中,汞的存在会对铝制板翅式换热器产生严重腐蚀,因此,必须进行脱汞处理。介绍了常规脱汞方法,结合汞在天然气处理厂中的分布图,对目前国内运行中的含汞天然气处理厂脱汞流程的利弊进行了详细的分析。考虑到中国海洋石油近年开发的南海某气田天然气含碳、含汞,同时,考虑回收脱碳系统的二氧化碳废气,针对这一特殊性,对含碳、含汞天然气的脱汞设计进行了优化。为使汞对生产设备、产品质量及环境的影响降至最低,建议尽可能在源头脱汞。     

浅议我国西北低煤阶含煤盆地煤层气的勘探对策

通过国内外实例，分析含气量和含气饱和度在煤层气勘探评价中的作用，认为在低煤阶含煤盆地中进行煤层气勘探很有前景。美国的粉河、尤因塔盆地和我国的铁法盆地的煤阶都为低煤阶，含气量也不高，但都获得了商业气流，勘探见到了成效。其主要原因在于它们都具有较高的含气饱和度，加之煤层巨厚和渗透率较高，这些有利因素弥补了其它方面的不利。在我国的煤炭和煤层气资源分布中，西北地区低煤阶煤占了相当的比例，结合实例和分析西北低煤阶盆地的特点后认为：在西北含煤盆地进行煤层气勘探必须重视生物成因气的研究，加强盆地的水动力因素及保存条件的研究。     

非生物天然气资源的特征与前景

根据非生物气可作为资源的有用组分类型及其占天然气总组分份额的多少,将非生物天然气资源划分为主非生物天然气资源和次非生物天然气资源两大类。在主非生物天然气资源中,非生物气组分(CO₂、CH₄)占天然气总组分的大部分或绝大部分;在次非生物天然气资源中,非生物组分(H _e)占天然气总组分的少部分或极少部分。指出主非生物天然气的CO₂和烷烃气藏主要分布在中国东部裂谷型盆地中,资源潜力大;次非生物天然气中的H _e气在四川盆地、鄂尔多斯盆地和塔里木盆地资源潜力大,在松辽盆地也有一定潜力。     

四川盆地天然气汞含量分布特征及成因分析

四川盆地结构复杂、沉积厚度大,自下而上发育多套含气层系,既有煤型气又有油型气,不同储层中天然气的组成及成熟度均存在较大差异.天然气中汞的形成与天然气的形成过程密切相关.为研究四川盆地天然气汞含量分布特征,对该盆地不同地区近120口气井开展了天然气汞含量检测,并对部分气井的天然气组成以及烷烃碳同位素进行了测定.总体上,四...     

中国近海超压含气盆地的地质特点及勘探工作建议

中国近海含气盆地或凹陷都是超压的.莺歌海盆地属转换—伸展高压高温盆地,其他盆地或凹陷是由超压含气半地堑为基本单元组成的.本文论述了这两种盆地的地质特点、各种天然气藏的形成条件、寻找新气田的方向及勘探工作的建议.中国近海有待勘探的天然气领域广阔,加强地质研究工作,用超压盆地超压体控制天然气富集的规律指导勘探,将会大大提高勘探成功率.     

天然气脱汞工艺技术

世界大多数天然气气田都含有单质汞和汞的化合物,天然气中的汞含量一般在1ug／m2～200ug／m3。在天然气液化、凝液回收等低温系统中．汞不仅会腐蚀铝制的板翅式换热器,还将导致天然气化工中的贵金属催化剂中毒。目前．天然气脱汞主要采用化学吸附工艺．该工艺在天然气脱汞装置中得到了广泛应用。其脱汞深度可达0．01ug／m2。本文分析了化学吸附工艺的脱汞原理、脱汞剂特性和应用以及影响脱汞效率的因素。通过对载硫/银活性炭、载银分子筛和专用脱汞剂等主要脱汞剂的特性进行分析与对比．提出了主要脱汞剂的适用条件。对于不同用途和不同处理工艺的天然气,其汞含量的限值要求也是不同的。从环保、安全等因素考虑．推荐商品管输天然气中汞含量小于28ug/m2．要求天然气液化及天然气凝液回收等装置中原料气的汞含量小于0．01ug/m2。     

三甘醇脱水装置汞分布及汞污染控制措施

天然气中的汞具有较强的毒性和腐蚀性,给工作人员和生产设备带来极大的安全隐患。研究含汞天然气处理装置中的汞分布规律,可为后续制定相应的汞防护措施提供依据。通过对某含汞天然气三甘醇脱水装置中的汞分布进行模拟分析,发现三甘醇对原料气中的汞吸收效果较弱,但闪蒸气和再生气中汞浓度较高。改变原料气中汞质量浓度、三甘醇贫液循环量、重沸器温度,得到不同条件下的三甘醇脱水装置汞分布规律。根据三甘醇脱水装置汞分布模拟分析结果,提出了湿气脱汞、含汞设备清洗及人员防护、流散汞处理等控制三甘醇脱水装置汞污染的方案,可为后续建设含汞天然气处理厂提供汞防护参考。     

低渗致密气藏密闭取心含水饱和度校正——以东海盆地西湖凹陷花港组储集层为例

东海盆地西湖凹陷低渗致密气藏含气饱和度评价一直是困扰勘探开发评价的难点。压汞等常规岩心分析方法难以准确确定含气饱和度,与常规岩心分析相比,密闭取心测量的含水饱和度更接近地层真实情况,但是也存在水挥发的问题。为了准确刻度含气饱和度,分析了密闭取心岩心分析含水饱和度的主要影响因素,对比了3种岩心处理方法的不同,提出了考虑岩石孔隙形变的基于低渗致密气藏密闭取心挥发量实验的含水饱和度校正方法,完成了西湖凹陷某构造5井密闭取心饱和度校正,总校正量10%左右。结果表明,该方法简便实用,适用于东海西湖凹陷低渗致密气藏密闭取心饱和度校正。     

中国煤层气资源潜力及其勘探方向

煤层气是赋存于煤层中的一种非常规天然气资源,我国煤炭资源丰富,煤层气资源也十分丰富。通过对煤层的吨煤含气量、含气饱和度、含气质量（甲烷浓度）、含气强度（资源丰度）这4项含气性参数的研究,查明了我国华北、华南、西北和东北聚气大区煤层的含气性差异及控制因素;并依据新的评价原则,分三个级别（评价区块、聚气带和聚气大区）对我国煤层气资源量进行了新一轮评价,预测深度浅于2000m的煤层气总资源量为22.5×10     

中国近海主要含油气盆地烃源岩天然气生成特征

采用天然气源岩定量评价技术,对中国近海海域主要含油气盆地各类烃源岩的天然气产出能力及成气规律作了探索与研究,获得的初步认识是:1)琼东南、珠江口和东海3个盆地所发育的煤系烃源岩有很高的天然气产率,天然气产出均出现了两个成气高峰,表现出成气窗很宽的特征;2)莺歌海盆地海相烃源岩有机质组成以陆源有机质为主,天然气生成也具产率高、成气窗宽的特征;3)渤海、东海、珠江口和北部湾盆地湖相烃源岩除个别iv型泥岩有高的产气率之外,各湖盆广泛分布的 ₁型泥岩只有较高的产气率,天然气大量产出仅出现一个成气高峰,表现为单峰型,其成气窗远窄于煤系与海相烃源岩。