高含H2S气田试气作业中的防护技术

乌兹别克哈乌扎克和康德姆气田属于世界上典型的高含硫气田,试气作业中对高含H2S气井井控安全作业、硫化氢防护和设备防硫有着很高的要求。通过对硫化氢气体的成因、性质、危害的研究分析,总结出一整套安全防护技术措施。达到了降低施工风险、减少危害、延长设备使用寿命、有效控制硫化氢和保证安全施工的目的。对国内外其它高含硫气田试气作业也会起到借鉴作用。     

高含硫气田试气作业的安全措施与管理——以普光气田为例

高含硫气田试气作业安全管理中,如何预防井喷失控、着火爆炸、硫化氢泄漏中毒事故的发生非常关键。中原油田普光分公司在普光气田的试气过程中严格试气队伍的资质审查、开工前的检查验收,改进工艺工序与操作方法,优化硬件设备,应用新技术新设备,完善安全预案等,形成了一整套行之有效的安全管理方案。在安全技术措施上,改进了坐完井悬挂器（穿越四通）操作步骤,避免损坏金属密封,造成悬挂器损坏;将录井技术应用于试气作业,实现了科学预警;推广应用了QTI3000型焚烧处理装置,降低了对环境的不良影响;改进了射孔枪的连接方法,减轻了工人的劳动强度,缩短了起射孔枪时间,能在起钻发生井喷失控前及时控制关井。以上安全技术措施保证了普光气田试气作业安全、顺利的进行,为我国同类气田试气作业的安全管理,保障试气作业顺利进行提供了参考和借鉴。     

元坝超深酸性气井试气作业安全管控技术

元坝气田具有储层埋藏深、温度高、产量高、压力高、腐蚀性流体含量高等特征,地表和地下地质条件复杂,工程施工难度大,安全风险高。为此,充分利用“安全系统学”和“危险控制四原则”的安全管理理论,在井筒作业、地面控制、过程管理控制等方面探索形成了针对元坝“四高”气田试气作业较为成熟的“物资设备本质安全控制、施工方案优化、组织方案细化、有毒有害气实时监测及防护、关键环节全过程管控、应急体系保障”安全管控技术,并得到成功运用,保证了元坝气田试气安全、优质、高效作业。     

高含硫天然气开发公众安全防护距离标准的分析及建议

我国高含硫天然气开发已经形成规模并进入持续发展阶段,其公众安全防护问题一直受到企业、政府和社会的高度关注。为此,针对我国高含硫天然气开发中所面临的集输管道、站场和净化厂公众安全防护距离难以确定的问题,分析了我国高含硫气田开发所依据的标准和规范的现状,并提出了相关的建议。研究结果认为:(1)现有标准只规定了硫化氢平均含量为13%~15%的特定工况下的安全防护距离,存在规定范围的不连续性和实际操作的不确定性等问题,在含硫化氢气田和高含硫气田开发方面都需要补充相应的标准和规定条款;(2)涉及公众安全方面标准的制订应以安全行业标准为主,并与国家标准和石油天然气行业标准相互配合;(3)对于高含硫气田的采输管道,目前应以本质安全为基础,辅以降低强度设计系数、提高设计施工要求等措施;(4)现有的模拟计算方法得到的结果只能用于制订应急计划的参考,不能作为搬迁原住户的实际依据;(5)由于管道事故的危害后果往往大于公众安全防护距离所设定的范围,因此必须引入风险管理的理念,制订事故分析报告技术要求和程序格式方面的标准规范;(6)建议高含硫气田开发参考国外先进管理模式,在高含硫气田集中的地区完善政府属地管理。     

首台国产高含硫天然气焚烧炉试验成功

国内首台高含硫天然气焚烧炉在普光气田大湾401—1井现场试验取得圆满成功,标志着我国在高含硫气体焚烧处理技术上取得重大突破,为高舍硫气井实现长时间安全环保试气作业提供了关键技术装备。     

高含硫气田钻具腐蚀研究进展

介绍了高含硫气田钻井过程中H2S对钻井的危害特点及应力腐蚀机理,探讨了钻具硫化氢腐蚀的影响因素,提出预防钻柱失效的四条措施即正确选材,改善工作环境,降低服役载荷或应力以及加强管理。指出含硫气田钻具腐蚀与防护研究的热点及发展发向是:开展高温高压、H2S CO2 Cl-共存、以及高矿化度地层水等恶劣环境腐蚀研究;加强对H2S CO2共存环境中的腐蚀基础理论研究;开发经济性抗硫钻杆及制定相关标准,为我国高含硫气的开发提供指导的借鉴。     

含硫化氢天然气集输管道公众安全防护距离分级标准讨论

我国含硫气田开发迫切需要建立含硫化氢天然气集输管道公众安全防护距离分级标准,以满足政府监管、管道建设和公众保护的需求.以普光气田含硫化氢天然气集输管道为对象,依据能源保护委员会(Energy Resources Conservation Board)标准划分公众安全防护距离,指出我国标准建立面临搬迁成本过高和公众防护不足的问题.根据硫化氢最大泄漏体积,推荐我国含硫化氢天然气集输管道公众安全防护距离分为3级,并建立与含硫化氢天然气井一致的最小安全距离;针对公众防护问题,推荐管道运营企业在本质安全、管道控制及应急救援方面可采取的事故控制措施,以配合标准实施,降低公众风险.     

川渝地区高含硫气田开发的HSE保障体系建设探讨

高含硫气田的大规模开发在国内尚处于起步阶段,为了有效降低开发过程中的安全风险,建立相应的HSE保障体系很有必要。针对川渝地区高含硫化氢气田特点,结合中国石油西南油气田公司LG气田HSE示范工程建设成果、中国石油与美国雪佛龙石油公司在川东北高含硫化氢气田合作开发经验以及中国石化普光气田开发实践,系统分析了高含硫化氢气田开发HSE标准体系建设需求,提出了从定量风险评价、安全防护距离确定、应急处置程序、环保管理、职业健康管理等方面完善HSE标准体系的建议;另外,根据定量风险评价、三维扩散事故后果模拟技术制订安全规划,设置安全距离与应急计划区,从应急机构与装备、应急预案与企地联合应急演练等方面,提出了应急保障体系建设要求。该研究成果对高含硫气田安全、清洁、高效开发具有借鉴意义。     

石油作业硫化氢防护训练模拟系统探讨

石油作业中现场人员均要接受硫化氢防护培训,目前国内钻井技术培训中心还主要是进行硫化氢防护理论的讲解及硫化氢防护设备使用的练习,因与实践脱钩,达不到预期培训效果。要取得好的教学效果,首先要解决硫化氢防护训练的载体,但租用施工井场进行硫化氢防护训练成本太高,同时也影响正常的作业施工,而构建一个可视化的硫化氢防护训练模拟系统,可使学员"身临其境"地感受硫化氢的危害、学会使用硫化氢防护设备、能正确实施硫化氢防护应急程序,将会大大提高硫化氢防护培训质量和训练效果。本文从系统结构、模拟器设计、模拟软件功能等方面对该系统进行详细探讨。     

泵注法除硫装置在含硫气井试气过程中的应用

为解决含硫化氢气井试气时，因硫化氢在空气中扩散泄漏引起的安全问题，研究了泵注法除硫装置。介绍了泵注法除硫原理、泵注装置的主要组成和结构、泵注头的组成和作用、硫化氢浓度监测方法和远程控制系统的组成。在永15、永22断块3口含硫化氢气井上应用表明，除硫装置技术性能优良、安全可靠、自动化程度高，满足了试气要求。可作为含硫气井配套试气工艺装备，为含硫气井安全试气提供保障。     

井场硫化氢气体检测方法及防护措施

针对重庆川东北天然气矿钻井作业出现的硫化氢气体中毒故事,该文在介绍硫化氢性质、分布、形成及危害的基础上,具体阐述了井场检测硫化氢气体的几种方法——标准碘量法、快速测定管法、醋酸铅试纸法、硫化氢气报警法和综合判断法;探讨了硫化氢地区钻、录井的安全防范与处理措施;介绍了硫化氢中毒途径、预防措施和现场急救方法。对于指导含硫化氢地区钻井、录井安全作业具有重要作用。     

含硫化氢天然气安全防护若干问题探讨

以重庆开县12.23事故发生为例,对我国含硫天然气安全防护技术标准体系的发展现状进行了分析,并以含硫天然气生产作业现场的危害分析为切入点,就生产作业场所员工安全防护有关问题进行探讨,提出相应的指导意见,以此推动和完善含硫天然气安全防护工作。     

油气田地面工艺流程设备安全管理的技术分析

油气田采油厂(作业区)、采气厂日常生产运行中设备的本质质量及安全性与可靠性措施是确保整个地面工艺流程运行、设备及员工安全的关键所在,本文从设备的设计标准规范、制造质量及检验、安装验收、技术防护措施及自动化监控、数字化管理等方面,从技术层面分析了目前采油厂(作业区)、采气厂生产地面工艺流程及主要设备的安全性与可靠性的质量安全问题,以及采取的相应具体安全措施。     

分层改造合层开采工艺技术在LG气田的应用

目前,分层改造合层开采工艺技术主要应用于浅层气井,而LG气田具有超深、高温、高含H_2S、CO_2、纵向上多产层、储层非均质性强、井身结构复杂等特点。近年来,随着天然气勘探开发工作的快速推进,产能建设工作量增长迅速,超深井、高温高压气井越来越多,完井管柱优化设计及作业难度越来越大,安全环保要求也越来越高,高温高压高酸性超深井上运用分层改造合层开采工艺技术具有极大的挑战性。为此,结合LG气田的实际特点,采用双永久式封隔器满足分层改造和长期生产保护套管的需要,制定了各阶段详细施工控制参数确保了作业和生产安全。该项技术在国内第一口分层改造合层开采的高温高压高酸性超深气井的成功应用标志着高温高压高酸性超深储层的分层改造合层开采问题可以得到有效解决,为同类气田的开发具有借鉴意义。     

试油测试过程中的硫化氢防护

在试油测试施工过程中，不可避免地要接触到硫化氢气体。硫化氢是一种毒性气体，若防护措施不当，将会给人员、设备造成重大损失。针对试油测试作业，提出了具体硫化氢的防护措施。     

含硫化氢天然气的形成机制及分布规律研究

含硫化氢天然气在全球分布广泛。我国目前已在四川、渤海湾、鄂尔多斯、塔里木和准噶尔等含油气盆地发现了含硫化氢天然气。其中四川盆地川东北气区、华北赵兰庄气田和胜利油田罗家气田为高含硫化氢气田。在对国内外硫化氢研究现状分析和对硫化氢成因机理、成因类型和高含硫化氢气田地质特征研究的基础上,认为上述3个高含硫化氢气田的硫化氢均主要为硫酸盐热化学还原成因(ThermochemicalSulfateReduction,TSR)。     

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如何成功地开发高含硫油气田，在我国是一项新的科研项目，我国典型的高含硫油气田有四川川东含硫３２％的卧－６３井和含硫９２％的华北赵兰庄油气田。Ｈ２Ｓ不仅对设备造成严重的腐蚀破坏，而且对人身安全构成直接威胁，本文是根据开采上川含硫气田多年的经验，在实验室和现场做了大量实验，并查阅了国内外各种资料的基础上对高含硫环境中Ｈ２Ｓ监测和人身安全工作的概括，着重介绍了Ｈ２Ｓ的特性、监测仪，防护用具以及在钻井和集     

高含硫气田水平井试井工艺技术

目前高含硫水平气井试井国内还没有成熟的试井测试工艺技术，文章针对川东北罗家寨飞仙关鲕滩气藏天然气中H₂S含量高达13.74%、CO₂含量高达10.41%、气井测试日产量达到（100～300）×10⁴m³的特点，总结了罗家6、7两口高含硫垂直气井的现场先导性试井试验取得的经验，通过精心设计、精心准备、精心组织和精心施工，克服了水平气井硫化氢含量高、测试产量大和井口防喷系统复杂、防喷管立管高度高、测试工具串长而重以及井斜角大、压力计下入难度高和大产量下地层流体高速流动时上冲力的影响等困难，摸索出了一套适合高含硫水平气井的试井工艺技术和方法，确保了测试作业的连续性和测试数据录取的准确性，保障了操作人员和设备的安全，并在罗家11水平气井的稳定试井和一系列试井测试试验中取得成功，填补了高含硫化氢、大产量水平气井钢丝试井技术在国内的空白。     

大庆油田伴生气中硫化氢成因的探讨

大庆长垣在20世纪80年代以前伴生气中基本不含H2S,90年代以后发现油田伴生气中含有H2S,到2002年H2S含量已超过200 m g/m3(总外输),腐蚀油气管道的现象时有发生。对取自大庆长垣的8个样品(H2S气体和FeS粉末)进行了硫同位素分析,结果显示3δ4S值在+12.73‰~+16.10‰之间,认为H2S成因与生物作用关系不大,其很可能是松辽盆地基底石炭―二叠系中硫酸盐热化学还原作用(TSR)所生成。