油气田开发中硫化氢产生问题
石油开采中产生的硫化氢危害及防护分析
石油开采中产生的硫化氢危害及防护分析（2.长庆油田分公司第五采油厂陕西西安）摘要：硫化氢是一种剧毒危险气体。
空气中极少量的硫化氢会危及人员的生命安全，在油气田建设中不可避免地会发生硫化氢的逸出和泄漏。
在油气田开发生产过程中，必须高度重视硫化氢的防治工作，加强防护材料和设备的配备和监控，定期进行硫化氢培训和应急演练，确保硫化氢泄漏危险不再发生。
生产中需要采用硫化氢脱硫处理工艺，加强硫化氢的检测、培训和保护，确保安全生产和环境保护。
关键词：石油开采，硫化氢，危害，腐蚀，防护前言硫化氢是一种无色气体，在低浓度下有臭鸡蛋味。
比空气重，容易在低洼处积聚。
硫化氢是一种窒息性和刺激性气体。
同时，它也是一种强烈的神经毒性物质，对he膜有明显的刺激作用。
高浓度可直接抑制呼吸中枢，导致窒息和死亡。
接触硫化氢的主要方式是通过呼吸道吸入。
硫化氢很容易粘附在衣服上，并在空气中停留很长时间。
硫化氢危害具有以下显著特点：硫化氢的主要危险是在短时间内意外接触高浓度硫化氢会导致触电死亡。
高浓度的硫化氢会导致嗅觉迅速麻痹。
臭鸡蛋的气味不能用来判断危险场所硫化氢浓度的高低。
近一半的硫化氢致命病例死于救援不合时宜，救援人员在救援过程中没有使用个人防护装备。
1 石油开采中产生的硫化氢危害1.1生产方面的危害金属和非金属材料的腐蚀。
硫化氢溶于水形成弱酸。
金属的腐蚀形式包括电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂。
后两种主要是氢脆失效，通常被称为氢脆失效。
氢脆常导致井下管柱突然断裂、地面管汇和仪表爆破、井口装置损坏，甚至发生严重的井喷失控或火灾事故。
氢脆是硫化氢对金属材料最严重的腐蚀。
这种损伤与以下四个因素密切相关：硬度。
钢越硬，对硫化氢腐蚀应力开裂越敏感。
淬火和冷锻后，材料的这些极限可以稍微提高。
腐蚀性环境。
在导致金属断裂的过程中，腐蚀反应是一个非常重要的部分。
这些腐蚀包括酸性细菌和低pH液体环境的作用。
载荷和拉应力越大，硫化氢腐蚀应力开裂的敏感性越大。
油气田开发中硫化氢产生机理和防治研究_于九政
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
胱胺酸)，还有 H2S 和硫。当生物死亡后，生物体内 的硫和含硫有机化合物与沉积物一起被埋入地下，经 过水解、氧化、细菌降解等各种复杂的化学和生化作 用，伴有 H2S 的生成。若这些过程发生在地表或浅层 沉积物中，H2S 难以保存，而能够保存下来的含硫有 机化合物、硫酸盐和硫，则为以后 H2S 的再次形成提 供了物质条件。 ◆ 硫酸盐还原菌还原作用[3，4] 油田开发过程中经常 通过注水井向油层注水以保持油层压力，由于注入水 中常含有硫化氢或硫酸盐还原菌，硫酸盐及油田水中 的 SO42－在厌氧条件下，通过硫酸盐还原细菌的活动， 会产生 H2S 气体。
FeS + SiO 2 + H 2O ⎯⎯→ FeSiO3 + H 2S ↑ 4FeS2 + 6H 2O ⎯⎯→ 2Fe2O3 + 2S + 6H 2S ↑
FeS + H 2O ⎯⎯→ FeO + H 2S ↑ SO 2 + 3H 2 ⎯⎯→ 2H 2O + H 2S ↑
S + H 2 ⎯⎯→ H 2S ↑
油田生产中硫化氢的危害及防护分析
油田生产中硫化氢的危害及防护分析发布时间：2021-06-10T11:04:33.840Z 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：吕家磊[导读] 石油工业生产的各个环节中，H2S是客观存在的，其危害也是严重的，其对生产和操作人员人身安全的影响是不容忽视的，但在生产中只要做到设计合理，工艺可靠，安全防护措施得当，硫化氢危害是完全可以避免的。
胜利石油工程公司培训中心(党校)石油工程技术培训部吕家磊摘要：石油工业生产的各个环节中，H2S是客观存在的，其危害也是严重的，其对生产和操作人员人身安全的影响是不容忽视的，但在生产中只要做到设计合理，工艺可靠，安全防护措施得当，硫化氢危害是完全可以避免的。
关键词：硫化氢气体；危害；防护措施我国大多数的油气田都一定程度的含有硫化氢，硫化氢对人体具有极强的危害性，并且对生产设备的腐蚀性也非常严重。
在生产过程中，如果不能很好的解决硫化氢的问题，将会产生严重的后果，包括对人身生命安全造成威胁，以及使油气田减产，甚至停产。
因此，为了保证石油生产的顺利进行，正确认识硫化氢的性质、来源及防护措施就显得尤为重要。
一、硫化氢的危害1.对人体的危害硫化氢对人体具有极强的危害性，硫化氢主要通过呼吸系统进入人体，它对人体中枢神经系统的危害尤为突出。
硫化氢对人体的危害主要通过与血液中的氧发生反应，导致人体缺氧，使人产生窒息甚至死亡。
2.对钻、录井设备的腐蚀当硫化氢溶干水时，便会电离出H+、HS-和S2-使溶液呈酸洗。
它对油田金属设备的腐蚀形式主要有有电化学腐蚀、氢脆(包括氢鼓泡和氢致开裂)和硫化物应力开裂。
①金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀实质就是金属与硫化氢溶于水后产生的H+、HS-和S2-反应所造成的腐蚀损害。
在不同的硫化氢浓度、PH值以及温度的情况下，电化学腐蚀产物主要有Fe9S8、Fe3S4、FeS2、FeS等。
金属的电化学腐蚀主要对油气设备的局部造成腐蚀，如产生斑点、蚀坑等，从而造成油、套管的局部变薄、穿孔甚至破裂等。
含硫化氢油气田硫化氢安全管理作业问题综述
含硫化氢油气田硫化氢安全管理作业问题综述背景含硫化氢油气田是国内外常见的一类工业环境，其存在着硫化氢等有害气体的危险，使得安全问题备受关注。
而硫化氢的特性决定了它具有极大的危险性，对人体的神经、呼吸、循环等都具有致命的影响。
因此，在含硫化氢的油气田作业中，相关人员必须了解有关硫化氢的知识，并采取措施保证作业的安全进行。
硫化氢的特性及危害硫化氢（H₂S）是一种无色、有毒、易燃的气体，其具有以下特性和危害：1.低分子量：硫化氢分子量小，易扩散，易在空气中扩散到危险浓度。
2.气味刺激：硫化氢气味刺激，但在毒性发生之前往往已经淹没了人的嗅觉和气管，使人难以察觉。
3.危害大：硫化氢是一种非常有毒的气体，对人呼吸系统、视觉系统和神经系统造成严重损害，甚至会导致人死亡。
硫化氢的严重危害性，决定了在含硫化氢的环境中必须采取特殊的安全措施。
含硫化氢油气田的安全管理含硫化氢油气田是高危险作业环境，必须采取有效的安全管理措施。
作为油田开采的一项重要任务，安全生产不仅关系到人员的生命财产安全，还关系到企业的健康发展。
因此，含硫化氢油气田的安全管理必须要做到以下几个方面：1. 确保人员遵守安全工作规程为了确保安全生产，必须建立相关的安全操作规程。
在操作油气田时，需要坚持遵守相应的规范和安全操作程序，逐级执行安全控制措施，避免疏漏。
2. 人员受训人员受训是保证安全生产的重要措施，人员需要接受相关的技能考核、安全知识培训等相关的工作。
并督促员工落实位于油气田的安全控制措施。
3. 安全生产现场必须检查和检验安全生产现场检查和检验是保证安全性和监督者手段。
在含硫化氢油气田的安全管理中，必须能够针对重点放炮点、注水井、井口、作业平台、输气管道等关键部位进行定期检查和检验，防止出现安全隐患。
4. 确保防爆装置的质量和可靠性在含硫化氢环境下，特别需要使用具备可靠性的高防爆、高安全性的装置。
确保应对硫化氢、氧气等气体爆炸的高防护要求，保证生产安全。
油气田开发中硫化氢产生机理和防治研究
◆生物体 内普遍含硫 生物体的代谢产物和降解 产物 中 ，有脂 肪族含硫 化合物 （ 醇） 如硫 、芳香族含 硫
化合 物 （ 酸） 磺 、含硫 的氨 基酸 （ 蛋氨 酸 、胱氨 酸 、半
于九政 ，西安石 油大 学油气 田开 发工程 专业硕 士研究 生 ，主要研 究方 向为特 种油 （ ）藏渗 流流体 力学理 论及 提高油 （ ）采收 率技术 。通 讯地址 气 气
污染 ，必 须加 强对硫化 氢产 生机理 的研究 ，掌握硫 化 氢气体 的防范 与治理 措施 。因此 ，加强对 ＨＳ等有 毒 有害 气体 的预 防和 治理成为 当务之 急 。
１ 硫 化氢产生机理
随着油气 田开发 技术 的进 步 ，国内对于硫 化氢 问
题给 予 了高度 重视 并进行 了相关研 究 。目前 国内外 普 遍认 为 油气 田开 发过 程 中硫 化 氢 的产 生 机理 主 要 为
Ｆ Ｓ ｉ ＋Ｈ２ — Ｆ Ｓ０３ ｅ ＋ＳＯ２ ０— — ｅ ｉ ＋Ｈ２ １ Ｓ、 ４ ｅ ２ Ｈ２ — ２ ｅＯ３ Ｓ＋６ Ｓ１ Ｆ Ｓ ＋６ ０— — Ｆ ２ ＋２ Ｈ２ 、 ＦＳ ｅ ＋Ｈ２ — — Ｆ ０＋Ｈ２ ０— — ÷ ｅ Ｓ１ 、 Ｓ ＋３ Ｏ２ Ｈ２ Ｓ ＋Ｈ， ２ Ｏ－Ｈ２ Ｈ２ Ｉ Ｓ１ － 、 Ｈ， Ｓ１ 、
・
４・２８ ２ ６ ０ 年ｌ月 ０
油 气 田 环境保 护
综 述
油气 田开发中 硫化氢产生机理和防治研究
于九政 刘 易非
（ 西安石油大学油气 田开发 工程研究所）
摘 要 文章概括，结了油气田开发生产 中硫化氢的产生机理， 论述 了防治硫化氢的化学法、 生物法和物 理法， 出了油气田开发 中硫化氢防治工作 目 指 前所存在的问题及今后的发展坊 向。 出加强现有各种方法的综 提
海上油田开发中硫化氢的治理及防护
海上油田开发中硫化氢的治理及防护发布时间：2022-05-26T07:01:02.305Z 来源：《福光技术》2022年11期作者：徐铖刘玉良[导读] 鉴于此，本文将对海上油田开发中硫化氢的治理及防护进行探讨。
中海油(天津)油田化学有限公司天津 300308摘要：在油田的生产过程中，硫化氢会对生产设备造成严重的损坏，甚至可能会危害到工作人员的生命安全，给整个生产工作造成因重大影响。
鉴于此，本文将对海上油田开发中硫化氢的治理及防护进行探讨。
关键词：海上；油田；开发；硫化氢；治理；防护1硫化氢硫化氢，是一种无机化合物，化学式为H2S，分子量为34.076，标准状况下是一种易燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，浓度极低时便有硫磺味，有剧毒。
水溶液为氢硫酸，酸性较弱，比碳酸弱，但比硼酸强。
能溶于水，易溶于醇类、石油溶剂和原油。
2硫化氢所带来的危害2.1硫化氢对人的危害研究人员发现硫化氢气体对人的身体有非常大的危害，在实际的情况中如果工作人员吸入了大量的硫化氢气体，硫化氢气体会通过人体的呼吸系统进入体内，在进入人的体内以后，硫化氢气体会对人的中枢神经系统产生破坏。
具体的来说硫化氢气体会和人体内的血液发生反应消耗体内的氧气含量，让人体缺氧，最后让人处于昏迷窒息的状态。
2.2硫化氢气体会对生产中的金属设备造成严重的影响海上的油田生产过程中，空气中的水分子含量是非常大的，所以说在开发过程中所产生的硫化氢气体会水分子发生反应，发生反应以后会产生大量电离，电离以后液体呈酸性，这样的液体回和金属发生反应，腐蚀金属让金属发生损坏。
在海上油田的开发过程中有很多的金属性设备，这些设备是工作人员进行石油开发工作的基础和保障，所以说要想油田的开发工作能够顺利的进行，那么就必须保障相关的金属设备在开发的过程中质量要过关。
基于硫化氢在和水分子发生反应以后，会对金属设备造成非常严重的影响，所以说要对这方面的问题进行研究，在实际的情况中对腐蚀的现象进行探索，然后找到科学合理的解决方式。
油井硫化氢产生机理及防治措施
油井硫化氢产生机理及防治措施摘要：油田是石油资源的重要开采地，然而在油田开采过程中，常常伴随着硫化氢的产生。
硫化氢是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，其对人体和环境的危害极大。
因此，在油田开采过程中，必须重视硫化氢的防护工作，保障工作人员的生命安全和环境的健康。
本文分析硫化氢承认产生机理和危害，并提出一些硫化氢的防治措施，希望有所帮助。
关键词：硫化氢；产生机理；危害；防治措施1油田硫化氢产生机理硫化氢（H2S）是一种无色、有毒、有刺激性气体，常见于油田、天然气田等地下油气层中。
油田中的硫化氢主要是由有机硫化合物在高温、高压条件下分解产生的。
油田中的有机硫化合物主要来源于岩石中硫化物和原油中的硫化物。
在地下油气层中，这些有机硫化合物会在高温、高压的条件下发生热解反应，产生硫化氢。
热解反应的具体机理如下：首先，有机硫化合物在高温下发生裂解，生成硫化物离子（S2-）和碳氢化合物。
例如，硫化物离子的生成反应可以表示为：R-SH→R-S-+H+。
其中，R代表有机基团。
随后，硫化物离子进一步裂解，生成硫化氢和碳氢化合物。
这个反应可以表示为：R-S-→H2S+R•其中，R•代表自由基。
此外，油田中的硫化氢还可以通过其他反应途径产生。
例如，油气层中的嗜热硫酸盐还原菌可以利用有机物质作为电子供体，将硫酸盐还原为硫化物离子，再进一步产生硫化氢。
此外，一些硫酸盐还原菌还可以利用氢气和二氧化碳产生硫化氢。
2硫化氢对油田生产的危害2.1硫化氢对人体健康有害高浓度的硫化氢会对人体呼吸系统、中枢神经系统和循环系统产生严重影响。
吸入高浓度的硫化氢会导致呼吸困难、头痛、眩晕、恶心、呕吐等症状。
长期暴露于硫化氢环境中，可能引发气管炎、肺炎、肺纤维化等严重疾病，甚至危及生命。
因此，在油田生产中，必须严格控制硫化氢的浓度，采取有效的防护措施，确保工作人员的安全。
2.2硫化氢对设备和管道的腐蚀性很强油田硫化氢腐蚀机理主要包括物理吸附、化学吸附和电化学腐蚀三个方面。
长庆油田中硫化氢形成原因和处理方法浅析
210近年来，我国各大油田的油气开采技术取得了长足的进步，低渗油藏尤其是超低渗油藏（占目前我国已探明石油储量的一半左右）已经成为我国各大油田勘探和开发的主要对象，同时我国和美国、俄罗斯等发达国家的原油开采无论是从开采技术还是开采量上差距都在逐年减小。
近年来长庆油田快速发展一跃成为我国最大的气田和重要的原油产区，对所在辖区的油气藏开发也从过去的定向井转变为了水平井，水平井的压裂开采技术被广泛使用在新开发的油气藏中，使得较长的水平井段和油藏的接触面积大幅增加，而压裂产生的许多裂缝为原油的采出提供了更多的渗流途径，从而明显增加了井厂的原油产量。
但是开采过程依旧是以高浪费高成本为主的粗放式生产模式，导致生产成本偏高，而开发开采过程中伴随产出的硫化氢等有毒有害物质仍然是威胁安全生产的主要因素之一。
1 油气田开发生产中硫化氢的危害硫化氢（化学式为 H 2S，分子量为34.076）在标准状况下为无色易燃的酸性气体，及低浓度时有硫磺气味，而较低浓度下呈臭鸡蛋味，有剧毒（LC50=444ppm<500ppm），能溶于水，易溶于醇类、石油溶剂和原油。
燃点为292℃，属于易燃的危险化学品，和空气混合后形成的混合物易发生爆炸，如遇到明火或高热则容易引起燃烧和爆炸。
当空气中硫化氢含量低于﹤20ppm时眼睛有灼热感，呼吸道受到刺激，在该浓度下人体在露天环境中工作8h不会对人体造成严重危害，这也是我国的行业规定的标准值；当硫化氢含量约为20~100ppm时，人在此环境中则会出现头痛、晕眩、恶心、昏睡等慢性中毒症状；而当硫化氢含量超过100ppm时，则会对人体产生不可逆转的损伤或是延迟性影响。
同时硫化氢可以和许多的金属物质发生各种的化学反应，对金属产生氢脆破坏[包括了氢鼓泡（HB）和氢致开裂（HC）、硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）和电化学失重腐蚀[1]，可能会导致井下的套管突发断裂，井口的部分装置失灵以及许多地面仪表的破裂爆炸等，严重时极有可能会引发井喷以及较为重大的着火事故等[1]。
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油气田开发中硫化氢产生问题
摘要：油气田开采过程中常伴生硫化氢剧毒气体，其对人和设备都具有高危害性。
硫化氢的有效防治对于油气田的安全开采至关重要。
为确保人身安全、杜绝硫化氢中毒事件的发生，降低硫化氢对生产设备的危害，减少硫化氢对环境的污染，必须加强对硫化氢产生机理的研究，掌握硫化氢气体的防范与治理措施。
本文介绍了硫化氢对钻井的影响及钻井中的注意事项和硫化氢的产生机理，提出了硫化氢的治理措施。
关键词：油气田开发硫化氢产生问题
一、前言：
随着我国对油气能源需求的日益增长，同时也对安全生产提出了更高的要求。
油气田开采过程中常伴生硫化氢剧毒气体，其对人和设备都具有高危害性。
含硫化氢油气田的安全勘探和安全开发逐渐被重视，为确保人身安全、杜绝硫化氢中毒事件的发生，降低硫化氢对生产设备的危害，减少硫化氢对环境的污染，必须加强对硫化氢形成机理的研究探讨，进一步掌握硫化氢气体的安全防治措施。
研究如何安全有效地防止硫化氢对人体与设备的伤害，成为油气安全勘探开发的一个重要课题与方向。
二、硫化氢对钻井的影响及钻井中的注意事项
1.硫化氢对钻井的影响
在钻井过程中，硫化氢溶于水后形成弱酸，化学活动性较强，会破坏金属设备，主要破坏形式有电化学失重腐蚀、（氢脆）和硫化物应力腐蚀破裂等。
而对于一些非金属的设备，如橡胶、塑料类和有机类材料，其主要破坏形式是导致材料失去弹性而开裂。
目前使用的钻井液一般是水基钻井液，硫化氢对其污染较大，主要表现为密度降低、PH值下降、黏度上升、颜色变深、钻井液流变性变差，形成不动胶。
由于硫化氢的剧毒性及对人体的严重危害性和对钻井设备的腐蚀性，加大了钻井施工的风险，对井控及硫化氢防护工作，特别是对钻井中使用的钻杆、套管、井口装置、井下工具及橡胶密封件的材质，提出了更高的要求。
2.钻井中应注意事项
在钻井过程中，硫化氢对钻井人员、施工设备及施工过程都有重要的影响，因此在钻井过程中要特别注意以下几个方面：
2.1H2S比空气重，易蓄积在低洼处，应迅速换气。
2.2存在吸入H2S气体的场合，应备防酸面罩，长时间作业时应配备带软管的面罩。
2.3配备气体检测器、检测纸、醋酸铅纸、警报装置等，修复漏气场所。
2.4接触皮肤情况下，应戴胶手套，穿胶靴，以遮蔽裸露部分。
三、硫化氢产生机理
随着油气田开发技术的进步，国内对于硫化氢问题给予了高度重视并进行了相关研究。
目前国内外普遍认为油气田开发过程中硫化氢的产生机理主要为以下几个方面：
1.硫酸盐还原菌还原作用
油田开发过程中经常通过注水井向油层注水以保持油层压力，由于注入水中常含有硫化氢或硫酸盐还原菌，硫酸盐及油田水中的SO42-在厌氧条件下，通过硫酸盐还原细菌的活动，会产生H2S 气体。
这种还原反应随着油层埋深的增加而降低，实验证明：温度高于70℃时，硫酸盐还原菌活性降低。
2.生物体内普遍含硫
生物体的代谢产物和降解产物中，有脂肪族含硫化合物（如硫醇）、芳香族含硫化合物（磺酸）、含硫的氨基酸（蛋氨酸、胱氨酸、半胱胺酸），还有H2S 和硫。
当生物死亡后，生物体内的硫和含硫有机化合物与沉积物一起被埋入地下，经过水解、氧化、细菌降解等各种复杂的化学和生化作用，伴有H2S的生成。
3.硫酸盐热化学还原作用
在高温作用下，有机质和烃类与硫酸盐发生作用，将硫酸岩矿物还原生成硫化氢和二氧化碳。
这种高温作用受埋深、地温的影响，也可能受岩浆活动的影响，成为含硫酸盐深部地层大量生成H2S的主要原因。
四、硫化氢的治理措施
1.治理方式及杀菌剂的选择
通过对处理站的硫化氢产生机理的研究，认为采用硫化氢吸附技术不能从根本上解决硫化氢的问题，因此选择使用杀菌剂投加工艺消除硫化氢产生的根源。
在杀菌剂的选择上主要遵循了以下原则：
1.1选择性好。
原油中产生硫化氢的主要原因是硫酸盐还原菌的滋生，为了能够更好地处理污水中的硫酸盐还原菌，要求杀菌剂要有一定的针对性，重点杀灭硫酸盐还原菌。
1.2配伍性好。
处理站在原油处理过程中要添加破乳剂，筛选的杀菌剂不能
和处理站使用的原油破乳剂发生反应，影响原油脱水或者杀菌效果。
1.3安全性好。
在筛选杀菌剂时应考虑药剂储运方便，投加方便，同时具有较好的安全性，对加药人员没有伤害。
1.4经济性好。
杀菌剂在筛选中应充分考虑经济效益与使用效果兼顾，应尽量地降低使用成本。
2.加药工艺的选择
杀菌剂加药点的选择直接关系到药剂是否能够达到预计效果。
通过对处理站内硫化氢产生分布判定，硫化氢产生的主要地点在原油沉降罐内，产生后的硫化氢溶解在净化油和污水中或散逸到净化油罐和污水重力沉降罐。
针对重点选择在原油沉降罐治理。
加药点选择原则：①加药点应尽量远离原油破乳剂加药点，避免两种药剂高浓度混合造成影响；②加药点应保证药剂进入原油沉降罐的距离符合药剂的最佳反应时间，保证药剂充分发挥作用；③加药点应有利于施工和维护，减少对原油处理系统的影响。
根据分析选择在原油沉降罐的进油管线加入杀菌剂。
五、结语
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油气田中形成硫化氢的主要原因有化学因素，生物因素以及地质因素等多方面因素，安全科技工作者可根据不同的形成机理，采取有针对性的安全防治措施，进一步加强油气田开采的安全性，科学性，系统性。
硫化氢是在油气勘探开发过程中所面临的一个重要课题，只有对其进行深入地研究，才能解决生产中所面临的种种问题。
安全科技工作者应通过深入放任系统调查和研究，明确硫化氢的形成机制，阐明高含硫化氢气藏形成的主控因素，预测含硫化氢天然气的资源分布，建立含硫化氢油气的预测模型，并制定出含硫化氢油气田勘探开发规划方案，努力实现高含硫化氢油气田的高效安全开发。
参考文献：
[1]陈明，赵向阳.硫化氢气体检测方法及安全防范措施[J].油气田环境保护，2011，21（1）：44—47.
[2]于九政，刘易非.油气田开发中硫化氢产生机理和防治研究[J].油气田环境保护2008，18（4）：46—49.。