高含硫气田开采安全技术

1、高含硫气田开采安全技术一、引言黄气田是指生产的天然气中含有硫化氢、硫醇、硫醚等有机物的气田。硫化氢含量在2%到70%之间高的硫化氢气田1。包括中国硫化氢在内的天然气分布特性、分类及原因探讨J。沉积学报，1985，3 (4) :109至120。2范光峰，戴金星，齐后发。中国硫化氢天然气研究J。天然气地球科学，1992，3 (3) : 1至10。3江津林。对气田开发基本规律的几点茄子理解J。天然气产业，1997，17 (3) : 30至35。4王兰生，张监，谢芳华。四川盆地东部碳酸盐岩含硫天然气的成因及分布特征研究R。成都市：中国石油西南气田分公司勘探开发研究院，2002年。5王一强，窦立荣等。四

2、川盆地东北部三叠系非选管组高含硫气田H2S原因研究J。地球化学，2002，31 (6) : 517至524。6庄子。四川省碳酸盐岩气田的硫化氢J。石油实验地质，1983，5(4): 304-307。7戴金星我国高硫化氢气体的成因J。石油学报，1984，5(1): 28-33。8镇静山市甘宁盆地中部气田奥陶系天然气成因及迁移J。石油学报，1994，15(2): 1-10。9沈平、徐英昌、王振强等。天然气期间硫化氢黄同位素组成及沉积地球化学相J。沉积学报，1997，15 (2) : 216至219。10戴金星，胡犬，紫承祖等。高硫化氢天然气前科学安全勘探开发的建议J。石油勘探和开发，2004，31

3、(2): 1-5。11长江、雄江等。大型高含硫气田安全开采及硫磺回收技术J。天然气产业，2012，32 (12) : 86至91。12何胜侯。高硫化氢和二氧化碳天然气现场开发工程技术M。北京市3360中国石化出版社2008。13中心点、李志平、张彩等。含硫气田硫化氢腐蚀J。资源产业，2005，vol.7 (4)，79至81。世界上有商业价值的400多个硫化氢气田发现1、。目前我国含硫气田(硫2% 4%)煤气产量占全国煤气产量的60%。四川省、渤海湾、鄂尔多斯、塔里木、俊秀等盆地是硫化氢天然气1-10。硫化氢含有剧毒的10牙齿，对人员有一定的危害。随着天然气勘探力的加大，油气钻井难度的提高，含硫

4、天然气田的开采变得越来越重要，成为当前我国天然气开发的重要方向。因此，高含硫气田开采过程的安全分析和安全管理变得尤为重要。文章分析了高硫气田开采过程，从人物法环的角度提出了安全管理要求，并针对容易发生的情况提出了相应的对策。二、中国高含硫气田概况1.中国高含硫气田的基本情况天然气属于清洁能源，大力发展天然气工业是中国的重大能源战略决策。中国高硫天然气资源丰富，开发潜力巨大。到2011年，中国累计高硫天然气储量，约90%集中在四川盆地11。从20世纪50年代到2000年，中国石油天然气集团四川盆地开发使用高硫天然气，2000年以来，在四川东北地区下，三叠统飞仙关组气藏和龙岗2，三叠纪礁气藏的勘探

5、情况下，高硫天然气开采峰(表1)12随着海上天然气资源勘探力的加大，中国高硫天然气勘探储量进入快速增长期，将为进一步加快高硫气田开采奠定资源基础。除了天然气外，硫磺岛高硫气田蕴藏的宝贵资源。因此，将安全、经济、高效的天然气开采、有毒硫化氢转换为硫磺，对优化能源结构和减少能源节约具有重要意义。表1四川盆地主要高含硫气田统计表高含硫气藏分类标准高含硫气藏开发的先导性实验从20世纪60年代开始进行(实验井为卧龙河气田床63井，其含量)。含量多少，被称为含硫气藏的概念很模糊。1995年，中国石油天然气总公司公布了SY/T6168-1995“气体分类”，明确规定了高含硫气体定义(见表2)。表2硫化氢气藏

6、分类参考SY/T6168-1995部门标准(SY/T6168-1995)，目前投入生产的高硫气井主要分布在西南气田分公司管辖的重庆市瓦斯矿井(38口井)、川东北奇矿及罗子寨气田等，主要生产层为长兴、非选矿气田等气井腐蚀液含量较高，其中含量为34.62 491.490，CO2含量为0.145 222.10。三、高含硫气田开采难点中国高含硫气田一般具有气藏深度、地质条件复杂、压力高、含水量高、人口密度高等特点，资源开采具有腐蚀性、成本、毒性、事故后果等严重。1.地质特性复杂中国高含硫气藏大部分是深层、高温、高压气藏，气藏异质性强，伴有地层水。目前发现的高含硫气藏最大埋深为7000米，最大远视地层压

7、力超过80MPa，气藏最大温度为175 ，硫化氢最大含量超过。高含硫气藏的水池类型复杂，常包括裂缝洞、裂缝洞、孔隙形态和边缘、蓄水活性油藏。含硫天然气田矿业投资，评价要求高与大型高含硫天然气开采一起建设的天然气净化厂、集水网投资大，建设工程量大，难以沿着现有气藏逐步完善产能建设的开发模式，因此，对开发中工作的安全性和管道性能提出了更高的要求。开发同等储量和产量时，高硫气田需要更高的投资和管理费用。此外，投入一次性规模化生产的开采方案对气藏的初步说明、产能快速评价等开采初期评价技术提出了较高的要求。采矿工程学科技术很难。高含硫气藏含有硫化氢、二氧化碳、有机硫，开采工程学科技术更加复杂。高含硫气藏

8、的安全高效开发对完井技术、油井工艺和工具材料、压裂酸化液体系及增产改造工艺技术提出了高要求。同时，集水过程需要解决腐蚀监测和控制的难题。净化工艺应满足大规模天然气处理和严格的污染物排放标准要求，安全环保方面应实现天然气田水、硫化氢零排放。4.高含硫气田硫化氢腐蚀严重，环境和安全风险高高含硫气藏多位于多山、多聚风、人居密度高的地区。据四川省开发气田的统计分析，含硫气井的腐蚀问题非常严重，严重影响气田正常生产开发期，影响气田回收率。硫化氢存在会腐蚀天然气田的生产设备、施工设备(如完成及管道注入材料等)和运输系统。高硫天然气腐蚀性、含硫化物毒性、钻探完成、土地收集和运输、天然气净化及其他生产环节出现

9、问题，会发生严重的环境和安全事故。测试期间，施工人员可能会有眩晕、恶心等症状，严重时甚至会导致死亡。例如，2003年“1223”事故导致200多人死亡。高含硫气田硫沉积严重。硫化氢气体中的硫元素在开发时形成硫沉积，堵塞地层，减少产量，降低采收率。国内外无论是高含硫天然气田还是低含硫天然气田，在含硫天然气田开发过程中都会发生硫阻断现象。因此，黄沉积的研究对黄气藏的开发非常重要，黄沉积减少了地层的缝隙，降低了地层渗透率(图1)，影响了气井产能。气井产能随元素硫沉积量的增加而减少，下降程度由气象的相对渗透率决定。采气速度高时，气体对硫的承载能力大，可以取出硫磺的固体颗粒，减少硫的沉积。因此，为了防止

10、高含硫气田开发过程中的硫沉积，必须适当地利用高速开采方式进行开发。图1地层固体沉积对渗透率损伤影响的实验分析曲线目前对黄沉积的研究还处于探索阶段，因此要加强黄沉积机理研究，尽快解决黄沉积问题。容易形成水合物堵塞管道。高硫天然气中，大量硫化氢、天然气水合物形成温度较高，容易形成天然气水合物。特别是在高硫化氢浓度、高压条件下。在天然气生产、储存和运输过程中，天然气通过的设备在环境温度低时容易发生冰堵，导致天然气田生产油管和输水管道堵塞，给天然气田开发带来相当大的困难，影响天然气田的正常生产。四、高含硫气田的安全开采1.生产前准备在高硫天然气井开采中，对设备、装置的腐蚀远远大于一般硫气井，在开采和生

11、产管理过程中产生的危险也大于一般硫气井。采矿和生产管理不善会对人力、环境、设备造成直接破坏和破坏损失。高硫天然气也可以析出单质硫，降低天然气水合物生成温度，切断井或管道，影响气井的正常开采。因此，制定合理的开采方案和科学的管理制度，确保高硫气井的正常开采和生产是非常重要的。(1)对上下管道和设备进行字典评估，确保设备等的本质安全。部分高含硫气井开采中高硫天然气必须进入现有天然气矿山集水管网。因此，对原健壮值、设备及管线的硫含量高的情况下的耐硫性的字典评价很重要。高硫天然气将进入现有矿井集水系统，与一般硫含量的天然气混合后天然气的含量牙齿会降低，设备、设备、管道的腐蚀也会减弱。因此，首先要计算下

12、游各节点的天然气含量，然后对含量高的场所(设备、管道、阀门等)进行相应的耐硫性评价，以防止今后生产过程中因设备、设备、管道等本质不安而发生破坏。(2)加强当地企业的合作和联系，使周边群众和政府高度重视高含硫气井的油井、设备及其他生产设备发生故障，天然气大量泄漏时周围空气中H2S浓度高，会严重危害周围环境和人身安全。为了减少这种风险，必须在以下方面开展工作：高含硫气井开采中的紧急救援工作加强了与地方政府的沟通和协调，地方政府积极参与了应急救援计划的编制、训练和实施工作。主力人群的安全知识宣传和应急技能训练工作。对周围群众宣传与人体急性中毒有关的安全知识，将降低事故损害程度，使群众了解和支持紧急救

13、援工作。高含硫气井生产过程中地方政府单位的护送。空气中浓度高会在几分钟内致人死亡。天然气也有可燃性，可以与空气混合，成为能着火的气体的混合物。事故发生后，为了得到及时的控制，除了考虑技术和设备外，地方公安、消防、医疗等相关部门还应协助，将医疗应急组消防设施部署在现场。(威廉莎士比亚、住院医师、消防设施、消防设施、消防设施、消防设施、消防设施、消防设施、消防设施、消防设施、消防设施、消防设施)(3)对相关设备、管道、设备进行敏感性实验。高硫集气管的所有焊口都要进行100%硬度检查，焊前预热和焊后热处理。为了避免在站长工艺设备和天然气输水管道等作用下出现裂缝，在高硫气井投入生产之前，必须对站长工艺

14、设备和天然气输水管道72h进行敏感性试验。在实验过程中，定期检测和记录各相关点压力等数据，并派遣戴着空气呼吸器在防共站、管道沿海巡逻的专家，发生发现异常情况时，应立即采取相应措施。2.高含硫气田的安全措施(一)在企业制度建设方面，要不断完善企业法规体系，加强其可操作性。加强对违规行为的处罚，如果有人违反规定，将受到严厉处罚，减少事故发生。加强责任追究机制，加强对行为者的责任追究。对违法行为的主要负责人进行处罚，造成严重后果的，应当移交国家机关依法追究责任。(2)开发高含硫气田时，要重视“HSE”，加强监控，防止硫化氢中毒等安全问题。在硫磺环境下工作时，首先要解决的问题是对的监视，工作区域内是否

15、存在，有多高的浓度，让操作员决定采取什么保护措施。(3)加强硫化氢腐蚀防治研究。目前，含硫气田以防腐合金钢为设备基本材料，添加缓蚀剂，提高PH值，确定合理的采气速度，用电化学方法防止硫化氢腐蚀。此外，还必须加强对高硫化氢气井的监测。(4)加强硫磺沉积预测和防治技术的研究。目前国内外为防止黄沉积而采取的主要措施是调节采气速度，减少黄沉积。但是，根据黄沉着期及机理研究预防治疗的技术还处于初期阶段，需要加强牙齿方面的工作。(5)深化水合物防治方法研究。目前国内外在处理和解决井和油井附近高硫气田水合物堵塞问题时，主要有两种茄子主要处理方法。一是将适量的溶剂(热油溶剂)连续泵入井内油管和循环空间，然后用

16、油井双通节流加热器加热，防止水合物生成。另一种是下双乳管，注入热油循环，防止水合物的形成。在集水管内水合物堵塞问题的情况下，在寒冷的地区，持续注入水到渠的间接加热保温、热水管道追踪余热、甲醇和乙二醇等防冻剂、脱水等，防止水合物的形成。(6)加强脱硫回收硫磺技术的研究。目前国内外处理废气的方法很多，根据弱酸性和强恢复性，脱硫可以分为干法和湿法。但是具体方法要根据废气的来源、性质和实际情况来决定。总体上，我国采用的脱硫技术主要引进国外先进技术，自行研发少，脱硫成本高。因此，要加强对高含硫气体脱硫技术的研究，形成自主知识产权、国际领先的脱硫技术，降低脱硫成本，提高硫资源利用率。高含硫气井生产管理要求

17、(1)设备、管道定期检查。应应用厚度测量和腐蚀检测系统，重点了解设备、管道，尤其是流速高、积水多、应力集中严重的部位，了解设备、管线的腐蚀状况。(2)进入危险生产场所的现场保护和监控。在设备生产或大保修山期间、安全巡逻及外部人员参观学习时，必须派遣专人，戴上空气呼吸器和气体检测报警器巡逻，没有泄漏才能进入现场。(威廉莎士比亚、模板、安全检查、安全检查、安全检查、安全检查)现场工作时，必须戴上空气呼吸器和气体检测报警器，同时由一个人操作，由一个人护理。(3)危险、危急时的处理。(。现场必须安装警报器，一旦发生天然气泄漏事故，必须在确保操作员自身安全的前提下，首先切断泄漏点、下游阀门，并采取适当的应急措施。如果站内不能切断煤气源，就利用警报器报警，并指示其他站内人员和周围居民撤离到安全地带。(4)特别运营管理。要想清空火炬，必须有很长的火焰，并尽量减少排放次数和空气量。同时，清空空气的时候，为了减少环境污染，避免中毒事件的发生，要严格按照操作程序进行。污水排放时要防止水逸出进入大气，尤其是防止污水中窜流现象。设置自动污水的高低时，应尽可能低的值，使进入天然气大气的可能性降到最低。4.开发高含硫气井的防腐措施(1)选择适当的材料。确保设