含硫化氫單井生產工藝論文范文

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1含硫化氫單井安全生產配套設備及工藝

原油脫硫后需要進行加熱、分離、儲存、計量、拉運，要實現這些功能必須要有相關的設備及配套的工藝。

1.1多功能存儲收集器

1.1.1原理及功能油井多項存儲收集器主要由臥式罐體、油氣分離裝置、加熱裝置、計量機構等組成，另外還有安全附件、防護設施、裝油鶴管等。該設備具有原油加熱、油氣分離、儲油、計量等四大功能，屬多功能、模塊化設備，具有吊裝方便、投產迅速等特點。油井產液經單井管線密閉進入收集器后進行油氣分離，分離出來的天然氣供收集器加溫使用，或進入外輸管網外輸，或放空燒掉;計量機構直接反映出收集器內液體噸位和產液量的變化，綜合計量油井產量;溫度計顯示收集器內液體的溫度變化;密碼防盜閘門有效地防止收集器內的原油被盜;需要拉油時，用收集器自存天然氣壓能裝車。

1.1.2設備選型油井多項存儲收集器的選型主要考慮容積、加熱功率、耗氣量、油井產氣量等。1)確定容積。根據油井產量情況，單井可安裝多座收集器，總的有效容積要確保在12h不拉油的情況下，油井能正常生產。ST-3型收集器有效容積僅為32m3，現場安裝時考慮3座并聯使用。2)確定加熱功率。車89井區單井設計產能70t/d，含水按50%考慮;原油的比熱一般為1884～2093J/(kg•℃)，取2000J/(kg•℃)進行計算;水的比熱為4200J/(kg•℃);冬季井口油溫為10℃，擬升溫至40℃。以此數據計算加熱功率為285kw，能滿足單井原油加熱需求。3)油井產氣量預測。車89井的氣油比按25m3/t，以此數據計算車89井區單井產氣量為1750m3/d。該收集器的耗氣量為80～100m3/d，單井產氣量能保證收集器的耗氣量。

1.2單井消防設施

根據《石油天然氣工程設計防火規范》(GB50183—2004)，采油井場應設置一定數量的小型移動式滅火器材。由于油井多項儲集器也安裝在井場上，因此必須對井場的消防進行整體考慮。

1.2.1火災種類確定滅火器配置場所的火災種類劃分為5類:A類火災為固體物質火災;B類火災為液體火災或可溶化固體物質火災;C類火災為氣體火災;D類火災為金屬火災:E類火災為物體帶電燃燒的火災。單井井場為油氣生產場所，生產介質為原油和伴生氣，因此其火災種類應屬B、C類。

1.2.2危險等級確定根據生產、使用、儲存物品的火災危險性，可燃物數量、火災蔓延速度、撲救難易程度等因素，滅火器配置場所危險等級分為三級:嚴重危險級、中危險級、輕危險級。由于安裝了多個收集器，車89區塊井場屬于“火災危險性較大，可燃物較多，起火后蔓延較迅速，撲救較難的場所”，因此危險等級屬中危險級。

1.2.3單元劃分與保護面積計算車89區塊井場內可能引發火災的場所為井口及收集器區。井口與收集器區的距離為20m，且在同一水平面內，因此將井口與收集器區作為一個計算單元考慮。井口面積為96m2(8m×12m)，收集器區的面積為309.4m2(23.8m×13m)，因此計算保護面積為405.4m2。

1.2.4計算單元的最小需要配滅火級別車89井區單井計算單元的最小需配滅火級別按照每個滅火器設置點實配滅火器的滅火級別和數量不得小于最小需配滅火級別和數量的計量值的規定，并根據車89井區的實際情況，車89井區單井井場滅火器配置見表1。由于干粉滅火器的使用溫度范圍為－20～+55℃，車89井區的極端低溫為－42.3℃，極端高溫為42.1℃(夏季陽光曝曬下遠高于此溫度)，配置在井場的滅火器必須要有適當的保護措施。考慮到這種情況，專門研制了消防撬［2］(國家實用新型專利，專利號:ZL200820108232.9)。消防撬內除放置滅火器外，還配置消防砂、消防桶、消防斧、消防鎬、消防釬等消防用品，該撬最多可放置8個手提式干粉滅火器和4臺推車式干粉滅火器。

1.3工藝管線安裝與保溫

車89區塊原油凝固點為12℃，冬季井口出油溫度為10℃。冬季長時間停產后，出油管線中的原油將會凝固，出油管線若采用埋地方式進行鋪設，一旦凝管將難以處理。因此，最終確定的出油管線安裝方式為地面鋪設，外用電熱帶及保溫材料進行保溫。電熱規格35w/m，以100mm的間距纏于管線外壁，外包80mm厚硅酸鹽保溫氈作保溫層。另外，采油樹以及收集器的安全閥出口、氣相出口、拉油鶴管在寒冷的冬季也容易凍堵。因此，這些部位的流程也用電熱帶及保溫材料進行保溫。

1.4油井井場設施與布置

1.4.1井場設施井場主要設備為多項存儲收集器、加藥撬、變壓器等。根據油井產量不同，多項儲集器安裝2～3個不等。井場安全設施為圍欄、消防撬、人體靜電釋放儀、警示牌、風向標。警示牌有多種，如組合警示牌、進站須知牌、硫化氫防護須知牌、環保宣傳牌等。投光燈作為井場輔助設施，一般考慮安裝3盞。一盞照向井口，一盞照向加藥撬、一盞照向收集器。放空火炬設在井場之外。

1.4.2井場布置井場布局應充分考慮修井作業空間、設備安全距離、原油拉運通道等因素。井場設施布置如圖1所示。具體到各單井有所不同，但應充分保證井場大小符合生產要求，并留足安全間距。

1.4.3井場大小考慮小修作業對井場的要求，以井深2000m為例，以井口為中心不小于60m×60m操作空間;考慮原油拉運，預留寬大于5m的拉油走道。基于這兩點井場至少為70m×70m。車89井區鉆井井場一般大于這個數值。因此，在鉆井井場的基礎上稍加處理便可建成采油生產井場。

1.4.4設施安全距離1)儲集器與井口的距離大于20m;2)加藥撬與井口的距離大于20m;3)火炬在井場之外50m。4)人體靜電釋放儀、消防撬設在入口處。

2含硫化氫單井防治措施研究

車89區塊投產時，新疆油田針對單井硫化氫的防治未有可借鑒的經驗，因此在開展含硫油井生產工藝研究的同時，也開展了單井硫化氫防治研究，從管理制度入手，保證現場的生產安全。

2.1危險區域的劃分單井生產的危險區域為井口、收集器、火炬及它們之間的連接流程。在實施過程中將井場劃分一個危險區域，火炬周圍(20m×20m)劃分為另一個危險區域。兩個區域均用圍欄進行界定，防止人員誤入。

2.2安全警示標志的設立在井場入口處設立多種安全警示牌，如組合警示牌、進站須知牌、硫化氫防護須知牌、環保宣傳牌等(見表2)。

2.3安全設施的配置井場安全設施包括圍欄、靜電釋放儀、風向標、消防撬等(見表3)。

2.4硫化氫濃度的監測單井H2S監測點共7處:圍欄外、圍欄內、井口、拉油點、加藥點、儲集器火嘴、拉油車罐口。以上監測點每日進行H2S濃度監測，并填寫《硫化氫檢測記錄》。

2.5管理制度的建立除了常規管理制度以外，還針對含硫化氫油井建立特殊的管理制度。如:《車89井區拉油車卸油管理規定》、《車排子作業區硫化氫預防措施》、《含硫化氫井拉油操作》等26項操作卡;以及專門針對外來人員制定的《外來人員管理規定》。

3現場應用

從2006年11月開始首次在現場應用單井除硫生產工藝。近幾年，隨著車89區塊的開發，含硫化氫單井的安全生產工藝和井場防治措施逐步得到優化和推廣，截至目前，車89區塊共有21口含硫化氫井采用該工藝，產油量在15×104t/a。現場應用效果穩定，未發生過硫化氫中毒事故。有效的保證了現場的安全生產。

4結語

1)根據新疆油田含硫化氫區塊的生產特點，確定了一套工藝簡單、安全可靠、投產迅速的含硫化氫單井的安全生產工藝，成功試驗了單井生產工藝的模塊化、撬裝化設計，為類似油井地面工程建設提供了一種安全、高效的模式。2)采用單井加藥撬裝置、單井消防撬裝置等一系列自主研發的配套專利產品，最大限度地提高了設備的利用率，保證現場工藝的可靠運行。3)建立了一套含硫化氫油井的井場硫化氫防治特色管理模式，從管理制度入手，保證現場的生產安全，也為類似含硫化氫油井的安全管理提供了參考。

作者：夏瑋梁愛國史建英單位：中國石油天然氣股份有限公司新疆油田分公司