論文：高含硫氣田開發(fā)

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1、題目高含硫氣田開發(fā)存在的問題學(xué)生姓名學(xué)號(hào)200920955教學(xué)院系石油工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)石油與天然氣工程09級(jí)指導(dǎo)教師職稱教授單位西南石油大學(xué)輔導(dǎo)教師職稱單位含硫氣田是指產(chǎn)出的天然氣中含有硫化氫以及硫醇、硫瞇等有機(jī)物的氣田。硫化氫含量在2%-70%為高含硫化氫氣田。世界上已發(fā)現(xiàn)了400多個(gè)具有商業(yè)價(jià)值的含硫化氫氣田。我國高含硫化氫天然氣主要分布在四川盆地和渤海灣盆地，硫化氫含量范圍較大。四川盆地是我國高含硫化氫氣體分布最廣的盆地，其“十五”期間探明的天然氣中有990億立方米為高含硫化氫。近年發(fā)現(xiàn)的渡I」河氣田和鐵山氣田均為高含硫化氫氣田(渡5井)。四川普光

2、氣田的探明儲(chǔ)量達(dá)1143.63億立方米，可采儲(chǔ)量878.32億立方米，是我國已發(fā)現(xiàn)的最大的高含硫天然氣田。一般認(rèn)為含硫氣體的主要來源有2個(gè)：一是油井產(chǎn)出物中所含的硫化氫來源于早期油藏中生成油氣的有機(jī)物的腐爛伴生而來；二是原本無硫的油藏，由于鉆井中水趨過程中向油藏中導(dǎo)入了硫酸鹽還原菌，或是一些不可氧化的硫不溶解物而使得油藏含硫。四川盆地中高含硫氣藏中的硫化氫是油藏中石膏、硬石膏等含硫鹽在油氣藏深埋藏期的高溫條件下發(fā)生熱化學(xué)還原作用生成的。國外學(xué)者認(rèn)為，高含硫氣田的開發(fā)問題主要與設(shè)備最少配備人員和保證酸氣開發(fā)能力兩個(gè)因素有關(guān)。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)由于高含硫氣田硫化氫含

3、量高，因此開發(fā)高含硫氣田較開發(fā)普通氣田存在許多難點(diǎn):(1)高含硫氣體具有劇毒。硫化氫在止常條件卜?對(duì)人的安全限度不超過20PPm。當(dāng)硫化氫濃度在150PPni時(shí)，就會(huì)刺激人的眼睛、呼吸道，麻痹嗅覺神經(jīng)硫化氫濃度在800PPm以上時(shí)，只要短短2分鐘就能致人于死地。(2)高含硫氣田硫化氫腐蝕嚴(yán)重。硫化氫引起的主要腐蝕類型主要有：①電化學(xué)失重腐蝕，它是金屬在含硫的濕天然氣中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，是金屬表面形成針孔、蝕坑、斑點(diǎn)和潰瘍等現(xiàn)象；②氫脆和氫鼓泡(IISC),硫化氫介質(zhì)作用時(shí)加劇了鋼的滲氫作用，從而導(dǎo)致金屬氫脆和設(shè)備腐蝕破裂；③硫化物應(yīng)力腐蝕破裂(ssc),

4、它是金屈在含硫天然氣和應(yīng)力兩者作用卜-產(chǎn)生的破裂，拉應(yīng)力來口外力負(fù)荷和內(nèi)應(yīng)力。硫化氫的存在會(huì)腐蝕氣田的生產(chǎn)設(shè)備、施工設(shè)備(如完井和注入管線的材料等)和運(yùn)輸系統(tǒng)。如硫化氫的出現(xiàn)會(huì)造成鉆貝斷落，油管、氣管等管線的腐蝕等，影響氣田止常開發(fā)。在酸性井中連續(xù)性油管會(huì)發(fā)生嚴(yán)重腐蝕，甚至?xí)?dǎo)致油管斷裂。特別是在高CO2/H2S比時(shí)，即使硫化氫含量很低，也會(huì)對(duì)氣田設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕。因此應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)硫化氫腐蝕的研究，找出有效的防治于段。(3)硫沉積嚴(yán)重。硫沉積的影響因素：天然氣組成、溫度、壓力、氣流速度等。如杲硫存量超過一定溫度壓力下的溶解度，則含硫天然氣可能發(fā)生硫沉積。

5、在開發(fā)時(shí)形成硫沉積會(huì)堵塞地層，使產(chǎn)量降低，采收率降低。在國內(nèi)外，不管是高含硫氣田，還是低含硫氣田，在其開發(fā)過程中都會(huì)出現(xiàn)硫堵現(xiàn)彖。因此硫沉積的研究對(duì)含硫氣藏的開發(fā)至關(guān)重要。(1)易形成水合物堵塞管線。含硫天然氣易形成天然氣水合物，造成氣田生產(chǎn)油管及輸送管線的堵塞，給氣田的開發(fā)造成相當(dāng)大的困難，影響氣田止常生產(chǎn)。特別是在高硫化氫濃度、高壓條件下，在常溫下都極易形成水合物，造成生產(chǎn)油管及輸送管線堵塞。(2)高含硫氣田開發(fā)成本高。高含硫氣田開采出的天然氣含有硫化氫，由于硫化氫的毒性和腐蝕性，因此在開發(fā)時(shí)對(duì)作業(yè)的安全和管材的性能都有更高的要求，在開發(fā)同等儲(chǔ)量和產(chǎn)

6、量時(shí)，高含硫氣田需要更高的投資和管理費(fèi)用。(3)硫化氫含量隨生產(chǎn)時(shí)間的增加而增加。硫化氫含量越高，對(duì)氣田止常生產(chǎn)的影響越大。高含硫氣田的開發(fā)對(duì)策(1)在開發(fā)高含硫氣田時(shí)，必須重視“HSE”，加強(qiáng)監(jiān)測，防止硫化氫中毒等安全問題。對(duì)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，增強(qiáng)其安全意識(shí)和管理強(qiáng)度。(2)加強(qiáng)對(duì)硫化氫腐蝕防治的研究。采用耐腐蝕合金鋼作為設(shè)備的基木材質(zhì),加注緩蝕劑、增加pll值、確定合理的采氣速度、用電化學(xué)方法來防止硫化氫腐蝕。此外，還必須加強(qiáng)對(duì)高含硫化氫氣井的監(jiān)測。對(duì)于油井產(chǎn)出硫化氫所造成的危害,應(yīng)以預(yù)防為主，消除為輔。采用的預(yù)防措施主要有：制定相應(yīng)的管理制度及人員

7、相關(guān)培訓(xùn)、配備便攜硫化氫檢測儀、重要崗位設(shè)置簡易救護(hù)設(shè)施、明確標(biāo)識(shí)含硫化氫井(按油井含硫化氫的濃度分為紅、黃、藍(lán))、進(jìn)入含硫化氫井井場的人員配備相應(yīng)的防護(hù)用具、井場劃出危險(xiǎn)警戒線等。(3)加強(qiáng)對(duì)硫沉積預(yù)測及防止技術(shù)的研究。根據(jù)硫的沉積的機(jī)理，要解決硫堵問題可以從2方血入手，即在天然氣進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)Z前對(duì)含硫大然氣進(jìn)行一定的處理，另一方面在天然氣生產(chǎn)過程中對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行處理，即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、加熱熔化及用溶劑溶解硫。冃前國內(nèi)外對(duì)于防止硫沉積主要采取的是控制采氣速度,減少硫沉積。但是對(duì)于硫沉積機(jī)理及根據(jù)機(jī)理研究防治的技術(shù)還處于起步階段，因此急需加強(qiáng)這方面的工作，

8、盡快解決硫沉積問題。(4)深化研究防治水合物方法。目前國內(nèi)外在處理和解高含硫氣田