从分离器分离出来的高含硫气体，如果直接排放到大气中会造成严重的环境污染，需要进行燃烧排放处理。但是现有的资料和现场情况表明，燃烧排放处理难以保证实现有毒有害气体的零排放，对环境仍会造成污染。为了搞清楚高含硫天然气燃烧排放后的大气环境情况，分别在罗家X井和罗家XX井利用试井过程进行了燃烧排放实验。其中，罗家XX井(H₂S含量为133.37g/m³)燃烧排放时环境空气中S0₂和H₂S测定结果如图3所示。

 

    实验结果表明：①根据GB 3095—1996中的2级标准，在居住区大气环境中，有害物质最高允许浓度值：H₂S为0.01mg/m³；S0₂为0.5m_g/m³。显然，对于高含硫天然气，通过燃烧排放，S0₂和H₂S对居住区大气环境的影响超过国家标准。②根据SY/T 6137—2005中的规定，在施工作业区大气环境中，有害物质最高允许浓度值：H₂S为15mg/m³；SO₂为5.4mg/m³。显然，对于高含硫天然气，通过燃烧排放，SO₂和H₂S对施工作业区大气环境的影响远低于行业标准。③如果钻井作业靠近居住区，则在燃烧排放前需要进行氨洗脱硫处理；如果钻井作业远离居住区，则可以直接燃烧排放。

    通过实验测试氨洗脱硫前后高含硫天然气中硫化氢浓度的变化，可以评价高含硫天然气氨洗脱硫效果。表1为几种脱硫溶剂对高含硫天然气的脱硫实验效果。

 

   实验结果表明：①氨洗脱硫能够大幅度地降低高含硫气体中的H₂S含量；②溶剂中，A3脱硫效果最好；③氨洗脱硫装置过于复杂，适合在对环境要求较高的地区使用。

   针对塔中碳酸盐岩储层主要为气藏，没有油相分离需求；气田地处荒漠地区，含硫天然气通过燃烧排放后对大气环境的影响不大的特点，可以考虑如下实用化方案：使用气液二相分离器加密闭振动筛替代四相分离器。先利用气液二相分离器将高含硫气体分离出来，直接进行燃烧排放；然后利用密闭振动筛将岩屑分离出来，钻井液可重新循环使用。

    实用化的密闭循环系统方案见图4。

 

   在实用化的密闭循环系统方案中，所有设备采用密闭式，避免了含硫气体与大气相通。无需进行氨洗脱硫处理，减少了氨洗脱硫设备，直接将分离器分离出的含硫气体点火处理，并使用风扇将残余的含微量的有害气体强制吹散。这样，使系统得以简化，还能保证人员安全和达到环保的要求。

    1) 针对塔中高含硫碳酸盐岩储层的具体情况，破解塔中高含硫碳酸盐岩储层面临的钻井难题，最合适的技术可能是密闭循环钻井技术。

    2) 具有自主知识产权的密闭振动筛可以在高含硫油气田钻井作业中替代常规振动筛，能有效地防止H₂S外泄，确保人员安全，避免环境污染。

    3) 如果钻井作业靠近居住区，则在燃烧排放前需要进行氨洗脱硫处理；如果钻井作业远离居住区，则可以直接燃烧排放。

    4) 实验结果表明：氨洗脱硫能够大幅度地降低高含硫气体中的H₂S含量。氨洗脱硫装置过于复杂，适合在对环境要求较高的地区使用。

    5) 针对塔中高含硫碳酸盐岩储层的具体情况，可以考虑使用气液二相分离器加密闭振动筛替代四相分离器的实用化方案。

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