天然氣的組成
天然氣主要組分為甲烷,通常占90%以上,還含有一些乙烷、丙烷、丁烷及戊烷以上的烴類,并且有少量的二氧化碳、氮氣、硫化氫、氫氣等非烴類組分。
我國油氣田中普遍含硫化氫較少,但四川所產(chǎn)天然氣中含硫化氫較多。含量約在0.1%左右。
天然氣的物理化學(xué)性質(zhì)
相對密度: 0.55 - 0.75
閃點: -218℃
自燃點: 500 - 700℃ (典型干氣)
爆炸下限: 3.6% - 6.5%
爆炸上限: 13% - 17%
最小點火能: 0.3 - 0.4 MJ(典型干氣)
天然氣的低位發(fā)熱量(扣除水的氣化潛熱后的發(fā)熱量):35 - 39 MJ/Nm3
天然氣的危害
甲烷等輕烴本身無毒,為單純窒息性氣體。但硫化氫是一種劇毒氣體,天然氣中如果含有較多的硫化氫,大量吸入會損害健康。
油氣井井噴失控
鉆井分"鉆探井"和"生產(chǎn)井"兩種,鉆探井的目的是要搞清地下是否有石油或天然氣;鉆生產(chǎn)井是為了把地層中的油、氣開采出來。
當(dāng)鉆井遇到地下油、氣、水層時,地下的油、氣或水串進(jìn)井內(nèi)的泥漿里,加快了泥漿流動和循環(huán)的速度,地下油、氣壓力失去控制,造成油、氣、水等混合物沿著環(huán)空迅速噴到地面。
為什么油井會發(fā)生井噴失控?地下壓力是怎樣形成的?原來,在井眼未形成之前,地層四周應(yīng)力處于平衡狀態(tài),壓力相對穩(wěn)定。井眼形成以后,地層壓力平衡受到破壞,地層下的流體由于流動而產(chǎn)生壓力。鉆井時為了平衡地層壓力,保證鉆井正常進(jìn)行,要不斷地往井內(nèi)注入泥漿,并隨時根據(jù)地層壓力的變化調(diào)整泥漿比重,使井底壓力始終與地層壓力保持平衡,而油井井噴失控則是由于種種原因,使井底壓力低于地層壓力,井下壓力失去平衡造成的。
在鉆井的過程中發(fā)生井噴失控的事故,根據(jù)我國玉門、四川、大慶、中原等油氣田發(fā)生的一些井噴失控事故的發(fā)生分析,大多數(shù)是在鉆入高壓油、氣層時,由于施工設(shè)計不準(zhǔn)確,泥漿性能不好,操作技術(shù)不當(dāng),或井下發(fā)生嚴(yán)重漏失等原因造成的。
井噴失控如不能及時控制,很容易發(fā)生火災(zāi),井噴失控一旦發(fā)生火災(zāi)將會造成巨大損失。
一般有以下幾個方面的原因:
1. 地質(zhì)設(shè)計未能提供準(zhǔn)確的底層孔隙壓力資料,井身結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,設(shè)計時未能正確地預(yù)測油、氣層的位置。結(jié)果在鉆井過程中對高壓層位壓力估計不足。采取措施不力,沒有思想準(zhǔn)備。
2. 操作失誤,起鉆抽吸。鉆井時當(dāng)鉆穿油、氣層段,起鉆速度太快,產(chǎn)生抽吸作用,將油、氣抽出來,或起鉆時沒有及時灌入泥漿,液面降低,泥漿柱壓力下降;地面除氣設(shè)備效率低,未及時采取措施消除泥漿中滯留的氣體,重復(fù)循環(huán),氣蝕嚴(yán)重等原因而發(fā)生井噴失控。
3. 機(jī)械故障。鉆入油、氣層時發(fā)生井下事故(斷鉆具、卡鉆)或地面設(shè)備發(fā)生故障,泥漿靜止時間過長,壓力降低發(fā)生失控。
4. 井口放噴器不符合要求,節(jié)流管匯和放噴管線的安裝不符合技術(shù)要求,當(dāng)發(fā)生井噴時無法控制。
5. 鉆井過程中遇漏失層段,發(fā)生井漏未能及時處理或處理事故中措施不當(dāng)。
6. 在鉆井中不能及時發(fā)現(xiàn)溢流,或發(fā)生溢流后處理措施不當(dāng),造成失控。
7. 泥漿密度偏低。當(dāng)鉆遇地下高壓油、氣、水層時,泥漿柱壓力下降不足以平衡地下油、氣時而發(fā)生井噴失控。因井噴失控產(chǎn)生的危害主要有兩種。一是井噴失控著火,造成井架等井場設(shè)施燒毀,或?qū)е氯藛T傷亡;二是富含硫化氫的油氣田會發(fā)生硫化氫泄露,造成人員中毒傷亡。
下一篇:煤礦透水預(yù)兆