2016高含硫气田管理调研报告（精选3篇）
1.2016高含硫气田管理调研报告 篇一
1 应急救援管理面临的主要难题
1.1 硫化氢浓度高, 危险系数大
普光气田天然气硫化氢 (H2S) 含量高达14%~18%、二氧化碳 (CO2) 含量高达8.2%, 集剧毒与强腐蚀性于一体, 气体泄漏等风险普遍存在于钻井、试气、集输和天然气净化等各个环节。有人形象地比喻:在普光气田生产, 就像天天坐在火山口上, 无异于闯“龙潭虎穴”。
1.2 生产工艺复杂, 管控难度大
普光气田采用湿气集输工艺, 建有23座集气站, 6个联合12套净化装置, 井位51口, 隧道14处, 桥梁7座, 穿跨越33处阀室48个, 酸气管道总长60余公里, 点多面广, 泄漏风险大, 准确快速监控难度大。
1.3 区域分布广, 救援难度大
普光气田地处川东北山区, 地形险峻, 山高路险, 河流众多, 村落遍布, 人口稠密, 周边群众涉及8个乡镇8万余人, 且人员居住分散, 不利于通知、疏散和逃生, 难以及时有效地开展救援。
2 应急救援队伍及设施配备情况
2.1 配备专职救援队伍
气田建有应急救援中心, 现有人员246人, 配备消防坦克高喷、涡喷等抢险救援车辆70余台, 配置气防、侦检、消防、监测等各类抢险器材217种, 具备气防、消防、医疗救护、环境监测泥浆配送“五大功能”。
2.2 配备监控预警系统
在气田集输系统和净化厂建立了火气检测系统、腐蚀监测系统和视频监控系统, 共设置H2S检测仪、可燃气体检测仪、感温感烟探测器、在线腐蚀监测仪 (器) 、视频摄像头约3 300余个分布在净化装置、中控室、化验室、液硫罐区、酸水罐区、循环水场、火炬等区域, 可以对可燃气、H2S泄漏、火灾及关键设备腐蚀速率进行连续监测。
2.3 配备紧急关断系统 (四级关断)
从井口、站场、集气管线到净化厂设备、联合装置等均配备自动关断系统装置, 既能实现集输系统的井、站、线及集输系统整体四级连锁关断, 也能实现净化系统的设备、单元、区域和净化厂整体四级连锁关断。任何一个环节发生一级关断, 均可自动触发整个气田联锁关断, 确保有效控制风险, 做好应急处理。
2.4 配备紧急疏散救援系统
在气田区域山顶修建基站6座, 安装紧急疏散广播点287个, 每个广播点的3只喇叭设在当地居民家中, 广播覆盖站场、输气管道沿线1.5km, 净化厂围墙外2km范围。每个集气站还加装了电动防空警报器, 声音达123分贝, 可覆盖周边2km事故状态下可及时通知周边村民快速撤离。
3 应急救援管理模式的探索与实践
3.1 健全组织机构, 形成快捷高效救援体系
气田成立了以党政主要领导为总指挥, 党政办公室、安全环保、应急救援等有关部门为主要负责人, 以及相关社会救援力量为成员的应急救援领导组织, 构建起应急预案、应急指挥、应急救援、应急抢维修“四个体系”, 形成统一指挥、功能齐全、协调有序、运转高效的应急管理机制。
3.2 整合优势资源, 建立企地三级联动机制
气田及所属单位与宣汉县、乡 (镇) 、村建立了企地三级应急联动疏散机制, 设立联络员, 建立联席会议和定期演练制度在紧急情况下, 周边群众能够在最短时间内有序、高效地撤离至安全区域, 最大程度地减少硫化氢毒害气体泄漏等突发事件造成的人员伤亡、财产损失、环境破坏。
3.3 加强预案管理, 提高应急救援工作成效
结合气田实际, 按照基层“一点一案、一事一案”要求, 收集了要害部位周边5公里范围内水源、道路、人居分布信息, 绘制完成净化厂、集气场站、集输管线、阀室应急计划区域地图 (EPZ) , 编制了156个应急预案, 并逐一明确行车路线图、居民分布图、水源分布图、抢险力量部署图和疏散逃生说明卡。坚持每年至少组织一次企地联合综合演练, 每半年至少组织一次综合性应急演练, 每季度至少组织一次功能性应急演练, 基层单位每月组织一次站、村联动现场处置方案演练, 确保了应急工作的有效性。
3.4 强化宣传培训, 形成群防群控联动格局
在周边群众中, 广泛开展以宣传到人、告知到户、警示到点为主要内容的H2S宣传防护“三到”活动。在气田职工中, 分层次、分专业、分工序、分种类开展全员安全培训, 取得HSE证H2S防护证、井控合格证、安全资格证后方可上岗。同时, 通过自主创新, 推出特大型高含硫气田十大安全控制技术, 对气田开发生产实行全过程、全方位、全天候安全监控管理, 形成“技术设计无缺失、监测控制无缺位、培训演练无缺员、应急救援无缺憾”的安全控制链, 实现了“钻井喷不出、作业堵得住、生产不泄露、监测测得准、关断关得严、救援反应快”的防控目标。
4 结语
普光气田自开发建设以来, 未发生一起井喷事故和H2S伤人事故, 经受住了2008年汶川大地震, 2005年、2007年、2010年特大暴雨袭击等自然灾害的严峻考验。普光气田应急救援管理模式解决了高含硫天然气泄漏周边村民紧急疏散的安全难题, 填补了国内高含硫应急救援管理的多项空白, 为国内高含硫气田的开发建设、生产运行和应急管理提供了参考借鉴。
摘要：普光气田是我国规模最大、丰度最高的特大型整装海相高含硫气田, 具有储量丰度高 (42×108m/m2) 、气藏压力高 (55Mpa57MPa) 、硫化氢含量高 (14%18%) 、二氧化碳含量高 (8.2%) 、气藏埋藏深 (4 800m5 800m) 等特点。本文就普光高含硫气田应急救援管理面临的难题、人员设施配备情况以及救援管理模式进行探讨, 旨在进一步做好高含硫气田应急救援管理工作, 最大限度地降低事故风险、减少人员伤亡和财产损失。
2.高含硫气田防腐技术浅谈 篇二
众所周知, 油气田腐蚀往往造成重大经济事故、灾难性事故和严重的环境污染。伴随我国石油天然气工业的开发进程加快, 含H2S、C O2、Cl-及含水等多种腐蚀介质的油气田相继出现, 腐蚀问题成为开发油气井所关注的主要问题之一。油气田中应重点关注的腐蚀易发生的部位是石油管线和设备的腐蚀。它主要分为内腐蚀和外腐蚀:外腐蚀主要是管体外部遭受的大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀和地下水腐蚀, 以及杂散电流腐蚀和宏观电池腐蚀等;内腐蚀主要是管体内部由于把内部介质所导致的腐蚀, 今年来日趋成为研究的热点, 主要有氧、二氧化碳、硫化氢等。油气田生产中腐蚀的原因与速度主要有以下几个方面:
1.1 温度和分压对腐蚀速度的影响
高含硫气田的天然气中大量含有H2S和C O2, 如果分压相同的情况下, 天然气温度与腐蚀速率成正比。有试验表明, 当温度低于60℃的时候, 均匀腐蚀, 腐蚀速率较小;当温度为60℃~110℃, 局部腐蚀, 腐蚀速率较大;当温度高于120℃时, 腐蚀速率很低。另外, 腐蚀速率取决于CO2气体的分压, 分压影响电化学反应速度快慢。当CO2气体的分压高于0.21兆帕时, 发生腐蚀。
1.2 气体的腐蚀
1.2.1 硫化氢腐蚀
酸性气田多采用湿气集输工艺, 湿原料气主要含有的H2S、有机硫等具有较强的腐蚀性的成份, 会导致管材的严重腐蚀、硫化物应力开裂 (SSC) 和氢诱发裂纹 (HIC) 等。硫化氢腐蚀的影响因素有以下几个:当硫化氢的浓度为200-400mg/l时, 腐蚀速率最高;当p H小于6时, 腐蚀速率最高;当温度在80℃时, 腐蚀速率增大, 当温度达到120℃左右时腐蚀速率最小。另外, 流体流速越高, 腐蚀速率也越高。
1.2.2 CO2腐蚀
二氧化碳腐蚀主要分为蚀坑、台面侵蚀和流动诱导局部腐蚀。油井的腐蚀环境和生产状况是分不开的。一方面, 在天然气开采过程中, 酸性气体溶解度和天然气中水分的凝析量随着井深的减少而急剧增加, 这加剧了井的上部腐蚀环境。另一方面, 油管上部外壁没有针对性地选择缓蚀剂, 投产前后未及时和正规加注缓蚀剂, 腐蚀未得到有效控制。国际研究普遍认为:CO2局部腐蚀有以下三种典型机理:台地状腐蚀、蜗旋状腐蚀、点状腐蚀。腐蚀后经常呈现为蜂窝状和底大口小的烧瓶型点状腐蚀。
1.3 管输流速设计不当加剧管内腐蚀
当管输流速较快时, 腐蚀速度会加剧, 对各种设备的腐蚀破坏就会变得严重。而当管输流速过慢时, 管道低部液体滞留, 导致水线腐蚀、垢下腐蚀局部腐蚀破坏。
2 防腐蚀措施
2.1 缓蚀剂防腐系统
要想安全开发高酸性气田就必须防止硫化氢的腐蚀和泄漏。目前, 高酸性气田大多采用“缓蚀剂+碳钢”的方案, 选择优质的缓蚀剂和具有抗硫化氢开裂能力的钢材。虽然国内逐步开发了适用于高H2S、CO2条件下的缓蚀剂, 并应用于一些油田, 取得了初步成效。目前, 腐蚀监测技术发展显著, 已具备了在油气田生产领域深度推广应用的客观条件, 未来可以开展井下腐蚀监测、井口缓腐蚀评价、地面集输系统腐蚀监测以及油田腐蚀综合管理平台等等工作。
2.2 合理选择设备、管道材质
天然气集输管道输送压力较高, 为了输送安全, 输气管道必须具有较高的韧性和良好的焊接性。对于高含H2S气体管道采用的钢管和管件应具有良好的抗硫化物应力开裂、抗氢致开裂性能和良好的焊接性能。
3 气田防腐技术发展方向
(1) 继续开展针对性的腐蚀机理研究。应重点对井下和地面集输管道、设备中元素硫的腐蚀机理及防护技术进行研究, 包括相应的集输工艺技术的研究。
(2) 耐蚀材料的开发。一方面继续做好特高含硫酸性气田防腐材料的选材工作;另一方面, 各科研单位也要加大力度, 进一步开发耐蚀材料, 既提高耐蚀性能又降低成本。另外, 为防止集气管内水合物的形成, 可以采用加热工艺, 井场或集气站设置水套炉, 集气管线按距离分配加热器, 这种方法在投资和成本上都比较经济。
(3) 腐蚀监测网络的建立。建立一个较为完整的腐蚀监控系统。建议采用包括非电子和电子在线监测, 如挂片试样、氢探针、电阻探针 (EFR) , 用以测定总体腐蚀。对地面设施和管道采用超声波检测管壁厚和坑蚀。若有条件从国外引进智能清管器, 可对金属管道壁厚作有效检测。另外, 集气管线采用清管工艺技术清除垢物, 配合缓蚀剂处理工艺。根据集气管线投产时间、积液、垢物积聚和腐蚀情况制定清管周期和程序。
(4) 制定可行的腐蚀控制方案。按《天然气地面设施抗硫化物应力腐蚀开裂金属材料要求》SY/TO 0599—1997标准选用抗硫材料。管道建议采用低碳钢:20号钢、X52, 严格控制材料化学成分, 碳当量不得超过0.43%。严格控制硬度和强度值, 管道焊接区域做回火处理。
(5) 目前国内外对缓蚀剂在高流速情况下的缓蚀理论及合理利用的研究还十分缺乏。可以利用量子化学与现代表面分析技术、电化学测试新技术、原位测量技术如现场红外、激光拉曼光谱测试技术结合, 更有利于缓蚀剂作用机理的研究。重视缓蚀剂复配技术, 开发出适用于气、液、固多相腐蚀体系的缓蚀剂。
摘要：本文主要针对高含硫气田地面集输系统中H2S、CO2等气体腐蚀管道和管输流速等问题, 分析了腐蚀产生机理和破坏形式。以此为依据提出各种防腐措施, 主要包括:使用缓蚀剂防腐系统, 合理选择设备、管道材质, 设计合理的流速。各种防腐和在线监测技术的综合应用, 对于保障高含硫气田安全生产和运行具有重要意义。
关键词：高含硫气田,腐蚀速度,缓蚀剂
参考文献
[1]廖仕孟.高含硫气田地面集输建设的实践和认识[J].天然气工业, 2008, 28 (4) :5-8[1]廖仕孟.高含硫气田地面集输建设的实践和认识[J].天然气工业, 2008, 28 (4) :5-8
3.2016高含硫气田管理调研报告 篇三
普光气田主体区块投产已将近两年, 作为集气站流程上的关键设备, 计量分离器、火炬分液罐起着气、液分离及含硫废气的处理等非常重要的作用, 但由于普光气田天然气生产中所携带的泥砂量比较高, 故投产两年以来大量泥砂沉降到罐底, 造成各集气站计量分离器不同程度的出现前后压差增大、计量分离器排污管线堵塞以及火炬装车管线的频繁堵塞, 对气田平稳生产造成极大的安全隐患, 通过普光101集气站全面检测时将计量分离器人孔打开后, 发现罐底沉积约25cm厚的固体物质。因此很有必要对计量分离器、火炬分液罐进行定期冲砂清洗作业。
1 高含硫气田压力容器冲砂原理
压力容器冲砂技术指对高含硫气田常用设备计量分离器、火炬分液罐等, 在生产过程中罐底沉积的泥沙进行清除的技术, 原理是利用喷射水流将容器内积砂, 采用密闭吸污车将带有泥沙的污水排出容器, 达到清砂的目的的同时尽量避免作业过程中生产污水对环境的污染。水力清砂包括两套流程, 即冲砂流程和装车流程, 水泥车泵车自水罐吸水增压至所需压力, 沿冲砂管线进入容器, 压力水经喷咀形成高速喷射水流使积砂流化, 经排砂管线由吸污车将污水拉运的密闭清砂工艺。
2 冲砂作业存在的问题
目前各集气站压力容器冲砂采用的是水泥泵车从方罐吸水增压, 喷射水流搅动容器内堆积物, 后通过排污口连接管线至吸污车拉运的冲砂工艺。经过对普光101、106、107、203、305五座集气站计量分离器、火炬分液罐冲砂作业进行总结、分析, 目前仍然存在如下问题:
(1) 目前只有一台水泥泵车用于集气站容器冲砂, 且经常有其它作业任务用车, 维修时无备用车辆, 不能维持正常的冲砂周期;冬季作业车辆在湿滑的山路行驶增加安全风险。
(2) 因冲砂效果不能明显表现, 洗出沉积物的量不确定, 不能有效评价作业效果。
(3) 冲砂时需要的车辆多 (吸污车、清水车、水泥车各一辆见图2-1) , 且需要20方的方罐一个。部分集气站无法就近停放冲砂车辆和设备, 同时车辆多、作业面小增加车辆碰撞工艺设备的风险。
(4) 计量分离器距离停放车辆距离较远, 流程采用4根DN100金属软管连接至吸污车, 一方面造成管线内的污水收集困难, 容易造成环境污染;另一方面污水装车时无法置换管线, 存在安全隐患。
(5) 清砂是一次性对整个压力容器冲砂, 这样对容积大的容器, 清砂所用的液量较大, 且冲砂水只冲洗一次未建立循环, 造成水资源的极大浪费。
(6) 从容器底部排砂的排砂管和阀门经常堵塞, 冲砂无法进行只得进行人工疏通, 增加现场人员涉硫作业的时间, 存在人员中毒的风险。
3 改善重点内容及解决措施
通过现场调研、分析得出解决上述问题需要进行如下改造:
(1) 用排量30方/小时, 扬程100米的泵代替水泥车, 采取一用一备的原则, 保证计量分离器正常的冲砂周期;同时解决部分集气站停放冲砂车辆、设备场地问题。
(2) 将原20方盛水敞口方罐改装改为密闭循环罐, 改造后的容器冲砂流程如图2, 冲砂泵将密闭方罐内的清水通过冲砂管线至容器, 污水从排沙口经除砂泵 (过滤器) 将泥沙分离出来, 泥沙进污泥收集槽, 过滤后的清水继续排至密闭水罐进行循环洗砂见图2。
(3) 排沙口管线加装除砂泵, 一方面将计量分离器排沙口污水经过过滤后进入密闭方罐进行循环洗砂, 提高水的利用率, 另一方面可准确确定罐内洗出物的量, 从而直观地进行冲砂作业效果评价。
4 结论
4.1 清砂时间短, 操作简单
高含硫气田压力容器人工清砂, 需全站停产、置换、加注钝化剂、加注碱水浸泡等作业工序, 停产时间长, 作业工序复杂, 且工人进入容器内部清砂, 劳动强度太, 操作不方便, 工作环境恶劣, 安全风险大。改造后, 工人只需要开关两个阀门, 起动冲砂泵即可完成, 一台容器的整个清砂过程只需要2小时左右就可以完成, 操作十分简单。
4.2 密闭清砂
密闭清砂从进水和排砂污水回收全过程都是密闭的, 不需要打开容器。不会造成站内环境污染。利用密闭水罐与冲砂水泵建立循环洗砂工艺流程, 提高水的利用率, 减少生产污水的产生, 从而降低生产成本。通过改造大大节约清水利用率, 冲砂减少生产污水620方/年。
4.3 充分发挥容器的处理能力
高含硫天然气中携带的杂质, 在容器内经过一定时间的滞留, 会从悬浮状态中沉淀到设备底部, 泥砂的连续沉淀、堆积, 长时间不清除, 将造成容器有效容积减小, 致使设备处理能力减小, 同时堵塞流体通路, 造成捕雾器前后压差大和排液管线的频繁堵塞。水力密闭循环洗砂可在较短时间间隔对容器进行及时清砂, 使容器有效容积不受泥砂的影响, 从而保证设备的安全运行不受影响。
摘要：随着世界能源的日益短缺、废水处理负荷加重等问题, 同时企业环保意识和要求的不断提高, 迫切要求减少生产污水的产生, 提高水资源的利用率;本文通过对高含硫气田压力容器冲砂的现状深入调研, 提出解决措施, 提高冲砂效率, 大大减少生产污水的产生, 无论对于环境保护, 还是对于降低生产成本都有重要意义, 目前已经在得到广泛的应用。