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[摘 要]高含硫天然气井试气工程具有很大的危险性,在进行工作时有硫化氢中毒和二氧化硫中毒等危及生命的危险,甚至有发生火灾爆炸情况的出现,这些安全问题,为我国的人民的生命和财产安全带来了极大的隐患。本文主要从试气的设计、井场不知以及施工队伍方面提出了一些增强安全性的措施。
[关键词]高含硫天然气;气井试气;安全措施
中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)18-0077-01
一、引言
试气工程在天然气的开发勘测中起着关键性的作用,是天然气井求产以及评价单井天然气储量的重要步骤。在进行试气工程施工的过程中,需要将地底的天然气释放出地表,由于有些天然气具有高含硫的特点,在进行释放的过程中会给施工人员以及周围的居民带来很大的风险,因此对于高含硫天然气井试气工程而言,如何加强安全方面的管理显得尤为重要。本文主要从试井设计及布置、施工队伍等几个方面阐述了如何避免硫化氢、二氧化硫及火灾爆炸等安全问题的发生。
二、天然气井试气产生安全问题的原因
在进行对天然气井试气的整个过程中,无论是对天然气井的设计还是对天然气井试气的施工管理者对于安全工作都应采取高度重视,只要在每个环节都对安全给予重视,才能保证试井工作的顺利完成。
在试井工作中发生的安全事故只要包括硫化氢中毒、二氧化硫中毒以及火灾爆炸三种。发生以上安全事故主要是由以下几个原因造成的:
(一)天然气不但具有易燃易爆的特点,而且天然气的密度非常低,粘度较小,所以当天然气发生泄漏时往往很难及时发现,为安全问题留下了隐患。
(二)对于高含硫的天然气而言,如果在天然气地层中的含有大量的水分子,那么天然气中的硫会与水中的氯离子发生化学反应,对试井设备产生腐蚀,给试井工作带来安全问题。
(三)在进行试气的过程中,如果高含硫天然气出现问题,发生泄露等,由于硫化氢等气体本身具有较大的毒性,一旦发生硫化氢气体聚集,因为硫化氢本身质量比空气重,所以对硫化氢聚集区域很难进行扩散,极易使发生人员中毒问题。
(四)在试气过程中,高含硫天然气进行焚烧时会产生大量的二氧化硫。二氧化硫的质量比空气轻,在通常情况下,不会对工作人员及周围居民产生安全问题,但是当二氧化硫升空与积雨云等相遇,就会变成酸雨降落地面,使地面的建筑物出现腐蚀,而且还会出现严重污染土壤等问题。
三、高含硫天然气井试气的安全对策
(一)试井设计方面
高含硫天然气井在进行试气施工时,地面的井控装置以及地下的试气装置的设计在选取材料时,都应考虑硫化氢以及二氧化硫的腐蚀问题,避免因二氧化硫或硫化氢腐蚀装置,产生泄露问题。保证选取制作装置的材料能够满足在高含硫环境下进行正常的工作,除此之外,在制作装置的材料的选取方面还应考虑当试井温度低于九十三度时,硫化氢会出现氢脆的问题。
在试井装置的管线出口和放喷的出口,应该安装有效的点火装置还有起缓冲作用的燃烧筒,通常来说这里安装的有效点火装置最好安装俩种以上,避免出现无法点火的现象,增加硫化氢及二氧化硫中毒事故发生的风险。特别是对于高含硫天然气井进行试气时,应当在地面的一级节流管汇上设计一套备用的并联地面流程。
(二)井场布置方面
1.排放、燃烧设施的安全间距。一、在进行燃烧时,应注意燃烧距离附近民居的距离,燃烧与民居等的距离不应小于一百米,除此之外还要在民居与燃烧筒之间设立隔离带,隔离带的宽度应大于五十米。燃烧筒应尽量远离高压电线等设施,在无法避免时,燃烧筒距离高压电线不得少于一百米,且在中间应设立隔离带,隔离带应大于五十米;二、在进行试气井场布置时,应注意排污池与值班的距离问题,俩者之间的距离最少应为二十五米,以免值班人员产生气体中毒;三 试气井场的现场布置中,要注意主副喷放池与井场边缘的距离,不要将喷放池与井场边缘设施的距离过小,俩者的距离不得低于五十米。
2.试气地面流程。一、在进行试气地面流程设计时,应考虑试气井场所处于的位置地域、当地的所处季节的风向、民居的分布位置及分布的方式、高压电线的位置走向等问题。设计的地面流程应能满足多次放喷与测试的要求,保证在风向出现改变时,不对测试和周围的居民产生较大影响;二、为了保证高含硫天然气井试气的地面流程的安全性,在设计地面流程时,应设计安全通道和发生事故时的抢险通道;三、在设计节流管汇时,除了要保证设计的安全合理,还要增加一条旁路放喷管线,这条放喷管线在进行设计时应能直通放喷口;四、安装分离器时,要保证分离器的平稳性,安装安全阀泄压管时,要将泄压管直通放喷口;五、在进行高含硫天然气井试气放喷时,要保证天然气能够被有效点燃,因此燃烧筒必须保证具有长明火装置。
(三)防火防爆防中毒的安全措施
在井口、分离器阀门等危险性较高的场所进行工作时,并需时刻做好防爆工作;在压裂、放喷及测试的工作场地中,要避免火工作业。除此之外,在高含硫天然气井试气场地必须具备必要的防火及防爆设备,例如:干粉灭火器、二氧化碳灭火器、灭火机、消防斧、防火砂以及直流水枪等,同时所有进驻场内的设备、车辆的都应具备一定的防火能力,均需经过特殊的改造,例如,所有车辆的排气管都应按照天然气井试气规定的防火要求安装防火罩。
在容易发生硫化氢和二氧化硫泄露的位置,应安装必要的检测装置,减少有毒气体发生泄露产生的损失,发生有毒气体泄漏时,可以进行及时的处理。当射开气层后,在进行放喷以及测试的过程中,应对井场内进行硫化氢浓度测试,确保硫化氢含量没有超过国家规定的标准,对于高含硫的天然气井试气时,除了要对井场内的硫化氢含量进行测试意外,还需对周围民居点的硫化氢以及二氧化硫含量进行检测,防止周围民居出现气体中毒现象。当开始压裂时,在井场内的工作人员应佩戴特定的气体警报器,当井场内的气体含量超标时,警报器能够及时的发出警报提示场内的工作人员,方便工作人员及时的处理和撤离。
除此之外,對于在井场内的工作人员,要对资格证书进行严格的审查确保工作人员的专业素养达标,对工作人员还应进行定期的培训,防火防爆防中毒等方面在日常工作中进行不断的宣传教育,使得安全意识深入人心。制定应急预案,并定期进行安全演练。
结语
综上所述,对于高含硫天然气井的试气工作,应当充分考虑在进行施工现场设计时是否存在安全上的隐患,对于高含硫地区,应注意设备的材料选择,设备必须具备防腐性,结合工作的实际情况确保设备以及符合工作的实际要求。在进行井场试气布置时应科学合理,按照国家的相关规定,制定必要的防火防爆措施。
参考文献
[1] 梁锋,高少华.浅谈川东北高含硫天然气井试气的安全措施[J].安全、健康和环境,2008,07:12-14.
[2] 国产SGI-10型高含硫天然气焚烧炉在普光D401-1井试气中的应用[J]. 城市公用事业,2012,06:54.
[3] 聂仕荣,张文昌.焚烧炉在普光气田高含硫气井试气中的应用[J]. 天然气工业,2009,06:113-116+149.
[关键词]高含硫天然气;气井试气;安全措施
中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)18-0077-01
一、引言
试气工程在天然气的开发勘测中起着关键性的作用,是天然气井求产以及评价单井天然气储量的重要步骤。在进行试气工程施工的过程中,需要将地底的天然气释放出地表,由于有些天然气具有高含硫的特点,在进行释放的过程中会给施工人员以及周围的居民带来很大的风险,因此对于高含硫天然气井试气工程而言,如何加强安全方面的管理显得尤为重要。本文主要从试井设计及布置、施工队伍等几个方面阐述了如何避免硫化氢、二氧化硫及火灾爆炸等安全问题的发生。
二、天然气井试气产生安全问题的原因
在进行对天然气井试气的整个过程中,无论是对天然气井的设计还是对天然气井试气的施工管理者对于安全工作都应采取高度重视,只要在每个环节都对安全给予重视,才能保证试井工作的顺利完成。
在试井工作中发生的安全事故只要包括硫化氢中毒、二氧化硫中毒以及火灾爆炸三种。发生以上安全事故主要是由以下几个原因造成的:
(一)天然气不但具有易燃易爆的特点,而且天然气的密度非常低,粘度较小,所以当天然气发生泄漏时往往很难及时发现,为安全问题留下了隐患。
(二)对于高含硫的天然气而言,如果在天然气地层中的含有大量的水分子,那么天然气中的硫会与水中的氯离子发生化学反应,对试井设备产生腐蚀,给试井工作带来安全问题。
(三)在进行试气的过程中,如果高含硫天然气出现问题,发生泄露等,由于硫化氢等气体本身具有较大的毒性,一旦发生硫化氢气体聚集,因为硫化氢本身质量比空气重,所以对硫化氢聚集区域很难进行扩散,极易使发生人员中毒问题。
(四)在试气过程中,高含硫天然气进行焚烧时会产生大量的二氧化硫。二氧化硫的质量比空气轻,在通常情况下,不会对工作人员及周围居民产生安全问题,但是当二氧化硫升空与积雨云等相遇,就会变成酸雨降落地面,使地面的建筑物出现腐蚀,而且还会出现严重污染土壤等问题。
三、高含硫天然气井试气的安全对策
(一)试井设计方面
高含硫天然气井在进行试气施工时,地面的井控装置以及地下的试气装置的设计在选取材料时,都应考虑硫化氢以及二氧化硫的腐蚀问题,避免因二氧化硫或硫化氢腐蚀装置,产生泄露问题。保证选取制作装置的材料能够满足在高含硫环境下进行正常的工作,除此之外,在制作装置的材料的选取方面还应考虑当试井温度低于九十三度时,硫化氢会出现氢脆的问题。
在试井装置的管线出口和放喷的出口,应该安装有效的点火装置还有起缓冲作用的燃烧筒,通常来说这里安装的有效点火装置最好安装俩种以上,避免出现无法点火的现象,增加硫化氢及二氧化硫中毒事故发生的风险。特别是对于高含硫天然气井进行试气时,应当在地面的一级节流管汇上设计一套备用的并联地面流程。
(二)井场布置方面
1.排放、燃烧设施的安全间距。一、在进行燃烧时,应注意燃烧距离附近民居的距离,燃烧与民居等的距离不应小于一百米,除此之外还要在民居与燃烧筒之间设立隔离带,隔离带的宽度应大于五十米。燃烧筒应尽量远离高压电线等设施,在无法避免时,燃烧筒距离高压电线不得少于一百米,且在中间应设立隔离带,隔离带应大于五十米;二、在进行试气井场布置时,应注意排污池与值班的距离问题,俩者之间的距离最少应为二十五米,以免值班人员产生气体中毒;三 试气井场的现场布置中,要注意主副喷放池与井场边缘的距离,不要将喷放池与井场边缘设施的距离过小,俩者的距离不得低于五十米。
2.试气地面流程。一、在进行试气地面流程设计时,应考虑试气井场所处于的位置地域、当地的所处季节的风向、民居的分布位置及分布的方式、高压电线的位置走向等问题。设计的地面流程应能满足多次放喷与测试的要求,保证在风向出现改变时,不对测试和周围的居民产生较大影响;二、为了保证高含硫天然气井试气的地面流程的安全性,在设计地面流程时,应设计安全通道和发生事故时的抢险通道;三、在设计节流管汇时,除了要保证设计的安全合理,还要增加一条旁路放喷管线,这条放喷管线在进行设计时应能直通放喷口;四、安装分离器时,要保证分离器的平稳性,安装安全阀泄压管时,要将泄压管直通放喷口;五、在进行高含硫天然气井试气放喷时,要保证天然气能够被有效点燃,因此燃烧筒必须保证具有长明火装置。
(三)防火防爆防中毒的安全措施
在井口、分离器阀门等危险性较高的场所进行工作时,并需时刻做好防爆工作;在压裂、放喷及测试的工作场地中,要避免火工作业。除此之外,在高含硫天然气井试气场地必须具备必要的防火及防爆设备,例如:干粉灭火器、二氧化碳灭火器、灭火机、消防斧、防火砂以及直流水枪等,同时所有进驻场内的设备、车辆的都应具备一定的防火能力,均需经过特殊的改造,例如,所有车辆的排气管都应按照天然气井试气规定的防火要求安装防火罩。
在容易发生硫化氢和二氧化硫泄露的位置,应安装必要的检测装置,减少有毒气体发生泄露产生的损失,发生有毒气体泄漏时,可以进行及时的处理。当射开气层后,在进行放喷以及测试的过程中,应对井场内进行硫化氢浓度测试,确保硫化氢含量没有超过国家规定的标准,对于高含硫的天然气井试气时,除了要对井场内的硫化氢含量进行测试意外,还需对周围民居点的硫化氢以及二氧化硫含量进行检测,防止周围民居出现气体中毒现象。当开始压裂时,在井场内的工作人员应佩戴特定的气体警报器,当井场内的气体含量超标时,警报器能够及时的发出警报提示场内的工作人员,方便工作人员及时的处理和撤离。
除此之外,對于在井场内的工作人员,要对资格证书进行严格的审查确保工作人员的专业素养达标,对工作人员还应进行定期的培训,防火防爆防中毒等方面在日常工作中进行不断的宣传教育,使得安全意识深入人心。制定应急预案,并定期进行安全演练。
结语
综上所述,对于高含硫天然气井的试气工作,应当充分考虑在进行施工现场设计时是否存在安全上的隐患,对于高含硫地区,应注意设备的材料选择,设备必须具备防腐性,结合工作的实际情况确保设备以及符合工作的实际要求。在进行井场试气布置时应科学合理,按照国家的相关规定,制定必要的防火防爆措施。
参考文献
[1] 梁锋,高少华.浅谈川东北高含硫天然气井试气的安全措施[J].安全、健康和环境,2008,07:12-14.
[2] 国产SGI-10型高含硫天然气焚烧炉在普光D401-1井试气中的应用[J]. 城市公用事业,2012,06:54.
[3] 聂仕荣,张文昌.焚烧炉在普光气田高含硫气井试气中的应用[J]. 天然气工业,2009,06:113-116+149.