测量地层流体中硫化氢含量的影响因素

理论上，储层流体中的H2S含量可以通过电缆地层测试器采集的样品来确定。实际上，因下井仪器、存储瓶、传送/分析系统中金属部件的吸收和吸附作用，特别是铁制工具，导致气体部分或全部漏失，使得测量变得非常复杂。通过与其他金属和金属氧化物反映，H2S易于形成非挥发性、不溶解的金属硫化物，因此流体样品的分析可能低估H2S的真实含量。为了准确测量H2S含量，必须克服许多实际问题——仪器设备材料、采样环境、系统选择和H2S分析的时机和类型。

     1.冶金技术改进与非活性涂层

     H2S等痕量元素会与采样和运输工具的不锈钢壁发生反应，即便是短时间暴露于金属表面，也会有较大部分的H2S被吸附，因此在现场或实验室均无法准确测量其含量。但是，通过对采样与运送仪器、操作过程和测量方法加以改进，可以使H2S漏失量降低到接近零。

     理想情况下，采样瓶应该用惰性金属制造，但这种材料太昂贵。除了贝克休斯公司的采样瓶用NP-35N制造外，市场上销售的其他采样瓶，包括斯伦贝谢公司的MDT和哈里伯顿公司的RDT采样室，是由蒙乃尔铜-镍合金或铬镍铁合金制造的。为了增加这类采样瓶的惰性，可以用特殊材料涂覆在瓶子的表面。

     过去5年开发了多种非活性表面涂层技术，这些涂层将常规采样瓶变成非活性的。聚四氟乙烯衍生物用作涂层，极大地降低了H2S的吸附量。其缺点是寿命短，不耐磨。硅基涂层是最新一代的非活性涂层，性能优于聚四氟乙烯涂层。除了对H2S的惰性更高外，寿命更长。独立的实验室测试表明，将H2S含量为50ppm的样品存储6天后，多层硅基涂层（像Sulfinert）对H2S的保持率高达98%。

     2.采样环境和系统选择

     在地层测试器中使用的材料会与H2S反应，因此需要对采样瓶和流动管线表面进行涂覆，以降低H2S损失量。但对于另一个H2S吸附大户——泵，是无法涂覆的。为了克服这一问题，在下部探头之下放置专用的多样品模块。该模块内的采样瓶中充有水垫。在多采样模块之下用专用泵将水垫泵到井中，避免了H2S吸收。

     3.分析时机和类型

     选择适当的分析时机和类型对于结果的准确性是非常重要的。建议，采样之后立即在现场进行测量，然后在进行实验室测量。

     对于现场分析，可以考虑以下方法。最好是采用几种方法的组合。

     （1）多气体监测器：依靠电化学探测器，提供快速测量，输出数字结果，最高测量极限为1000ppm。

     （2）气体探测管：是快速、易于使用、成本低廉的测量方法，可以探测含量在 0.5～40ppm的H2S气体。

     （3）电位滴定法：用于确定气体和液体中含量在0.1～1ppm、1ppm或以上的H2S、硫醇硫、羰基硫。

     （4）碘滴定法：用碘滴定法之后的硫化镉吸收。该方法非常精确，但相当耗时，每次滴定需要4～6hr。

     （5）Turwiler法：是一种湿化学法，源于碘滴定法，用于分析含量在80ppm以上的H2S。

     （6）气体色谱：用于确定气体中的H2S含量。最新出现的微气体色谱技术有希望将气体色谱方法推广用于测量更低含量的H2S。

     当H2S含量低到几十ppm时，建议在现场至少使用气体色谱、气体探测管和湿化学方法。