前言
本標準是在總結中國西南地區含硫化氫天然氣(或酸性天然氣)開采經驗的基礎上編制而成的。30年來,西南地區的科技人員在實驗室和現場作了大量的試驗工作,經過多年的努力,基本摸清了含硫氣田的腐蝕規律,解決了一系列腐蝕問題,使西南地區含硫氣田得到了成功開采。
本標準的目的是使含硫氣井開采設計和安全生產更進一步規范化,充分強調硫化氫的危害性,避免劉華清對井下貫串和井口設備造成的破壞,對環境的污染以及對操作人員人身安全造成的危害;并對含硫氣井及井場的設計和采氣生產過程中安全技術問題提供一些遵守的準則,但是,這并不意味著以包括了安全生產的全面細節。
本標準由石油工業安全專業標準化技術委員會提出并歸口。
本標準起草單位:四川石油管理局勘察設計研究院。
本標準主要起草人:王裕康、王秦晉
1 范圍
本標準規定了含硫氣井的開采設計和生產過程中應遵守的基本準則。
本標準適用于含有水和硫化氫且當天然氣總壓大于或等于0.448Mpa和天然氣中硫化氫分壓大于或等于0.000345Mpa的含硫氣井。
2 引用標準
下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
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GB 150-89 鋼制壓力容器
SYJ 12-85 天然氣地面設施抗硫化物應力開裂金屬材料要求
SYJ 59-91 控制鋼制設備焊縫硬度與防止硫化物應力開裂作法
SY 5279.1-91 石油井口裝置 額定工作壓力與公稱通徑系列
SY 5279.2-91 石油井口裝置 法蘭型式、尺寸及技術要求
SY 5279.3-91 石油進口裝置 法蘭用密封墊環型式、尺寸及技術要求
3設計準則
在開采含硫天然氣過程中,設計均應考慮3.1~3.5所要求的防腐措施。
3.1采氣井口裝置選擇
采氣井口裝置應采用抗硫采氣井口裝置,按氣井壓力大小選用符合 SY 5279.1規定型號的采氣井口裝置。
采氣井口裝置總成技術性能應符合SY 5279.1,SY 5279.2,SY 5279.3的要求,應由經“國家油氣井口設備質量監督檢驗測試中心”檢驗,并取得生產許可證的廠家提供。
3.2閥門的選擇
3.2.1井場閥門
井場閥門應采用平板閥。
3.2.2安全閥
新井在完井時可考慮設置井下安全閥。
集氣管線的首端(井場內)可考慮設置高低壓安全切斷閥。
3.2.3止回閥
集氣管線的末端(集氣站內)可考慮設置止回閥。
3.3壓力容器材質選擇
壓力容器材質的選擇應按SYJ 12-85中4.1.1、4.1.2和GB 150-89。
3.4集氣管線材質選擇
直接與硫化氫氣體接觸的集氣管應按SYJ 12-85中4.2.1和4.2.2。
3.5儀表及其他零件金屬材料選擇
凡是與硫化氫介質接觸的儀表及其他零件的金屬材質均應按SYJ 12-85中有關章節的要求選擇。
4安裝準則
4.1焊接
集氣管線與管件焊接應按SYJ 12-85中第3章以及SYJ 59-91。
4.2放空管線的安裝
放空管線應采用抗硫管材,不得隨意冷作彎曲,并按設計要求固定。
4.3安全閥的安裝
高低壓安全切斷閥安裝完畢后,其工作壓力應根據油壓設置在適當的范圍內。
4.4緩蝕劑注入裝置的安裝
含硫氣井井場應設置緩蝕劑注入裝置,安裝位置應方便緩蝕劑的加注。
4.5零部件的更換
采氣井口裝置總成各零部件損壞時,不得采用焊接方式來修補,應更換新的零部件。新購設備或零部件的材料、牌號、機械性能及抗硫性能應與原裝置或零部件的性能一致,且應有質量保證書。
5生產操作技術要求
5.1采氣井口裝置閥門配置及編號
采氣井口裝置閥門配置及編號見圖1。
5.2采氣井口裝置的操作
閘閥只能作截流用,其閘板只能為全開或全關,不能處于半開關位置。圖1中的圖序1,2,3閘閥,在生產狀態下應全開,其余各閥門根據生產情況開關。維修時,才能關閉相應的1號、2號、3號閘閥。
1號、2號、3號閘閥每半年活動保養一次。
角式節流閥只能作調節壓力和流量用,不能作關閉和密封用,生產時,介質流入方向垂直于閥桿方向。
5.3井口緩蝕劑和加注井口緩蝕劑操作要求
油管、套管和采氣井口裝置的內壁防腐主要是通過加注緩蝕劑來實現。
5.3.1常用緩蝕劑
目前,國內常用的氣井緩蝕劑見表1。CT2-1①緩蝕劑為油溶性緩蝕劑,CT2-4①緩蝕劑為水分散型緩蝕劑,兩者均適用于含水、硫化氫、二氧化碳的含硫油、氣井。
5.3.2緩蝕劑的加注
含硫氣井油管、套管、采氣井口裝置以及集氣管線的內壁防腐都應加注緩蝕劑,每次加注緩蝕劑都應有完整記錄。
緩蝕劑的加注可按連續加注或間歇加注兩種方式進行。
通過套管環形空間向井內第一次加注緩蝕劑時應進行預膜處理,使油管、套管、采氣井口裝置以及集氣管線被保護的金屬面上形成保護膜,其加注量嚴格按要求進行。
5.4采氣井口裝置、地面管線、設備的內外防腐
5.4.1外防腐
采氣井口裝置、地面管線、設備應定期涂漆防腐。
各閥門(包括井場的高低壓切斷閥)應定期加注黃油、密封脂。
5.4.2內防腐
采氣井口裝置、地面管線、設備除上述緩蝕劑保護外,集氣管線、輸鹵水管線的內壁可采用AC②防硫涂料進行內壁涂層保護。
6 硫化氫監測與人身安全防護
在含硫化氫氣井試采、放噴、測試、生產操作過程中都應對排放、泄漏的硫化氫進行監測并采取對操作人員的人身安全防護措施。
6.1人員培訓
操作人員都應進行人身安全防護培訓,經考核合格后才能上崗,每年復訓一次。培訓內容應包括:
a)硫化氫的特點及其危害;
b)硫化氫監測儀的性能及其使用方法;
c)人身安全防護用具的性能及使用方法;
d)中毒人員的急救知識和技能;
e)在硫化氫工作區域內的安全措施(如了解逆風向的重要性、安全撤離路線等);
f)有關演習要求。
6.2硫化氫監測
操作人員進入井場中可能有硫化氫泄漏的區域,都應使用硫化氫監測儀監測硫化氫的濃度。硫化氫監測儀的報警點應設置在10mg/m3,一旦報警,應進入緊急防護狀態。
6.3人身安全防護
應配備足夠數量的人身安全防護用具,操作人員在進入已知硫化氫濃度的區域或未知硫化氫濃度的區域時都應穿戴人身安全防護用具(在高含硫環境中必須穿戴正壓式空氣呼吸器)。
6.4人員中毒處理原則
人員中毒后,應立即脫離現場,疏散到空氣新鮮的上風方向,立即給氧。對呼吸、心跳驟停者應立即進行現場搶救(包括人工呼吸、心臟按壓),并報警求醫。
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① CT2-1,CT2-4是由四川石油管理局天然氣研究所提供的產品的商品名稱。 給出這一信息是為了給本標準的使用者提供方便,而不是標準主管部門對這一產品的認可。
② AC-1是四川石油管理局勘察設計研究院提供的產品的商品名稱。給出這一信息是為了給本標準的使用者提供方便,而不是標準主管部門對這一產品的認可。