含硫氣井防護措施

1、 含硫氣井防護措施    從建井之初就必需考慮腐蝕的問題，對于腐蝕的防護與管理問題應貫穿鉆井、測試、完井和采輸?shù)氖冀K，尤其是對于含硫氣井，由于H2S一旦泄漏將會造成特別嚴峻的事故，這就要求我們必需加強腐蝕的檢測、掌握與油氣井的平安管理，提高油氣井有關設施的配備標準，增加生產(chǎn)的本質(zhì)化平安水平。     含硫化氫地層的鉆井、試油、修井，不僅涉及人員的生命平安，同時關系到愛護環(huán)境、防止污染、削減設備和鉆具的腐蝕問題。因此，在含有硫化氫的設計和施工作業(yè)時應實行肯定的平安措施做到防患于未然，將有著非常重要的意義。  

2、0; 1. 設計的特別要求    當所鉆地層猜測有硫化氫氣體存在時，在進行鉆井設計時就應當仔細對待。合理的鉆井設計是平安、經(jīng)濟地鉆穿含硫化氫地層的前提，所以在設計時除正常設計所應考慮的問題外還應留意以下幾點：    (1) 在設計中應注明含硫化氫地層及其深度和猜測含量，以提示施工人員注葸。    (2) 若估計硫化氫分壓大于0.021MPa時，必需使用抗硫套管、鉆桿、油管及其他防硫管材，井下溫度高于93的井段，可不考慮套管的抗硫性能。    (3) 設計井身結(jié)構(gòu)時，除正常鉆井

3、應考慮的因素外，還應考慮在較大的過平衡下鉆進及溢流關井和壓井施工時，裸眼地層能承受較大的井底壓力。    (4) 含硫地層測試管柱設計的抗拉平安系數(shù)應大于2.0，抗外擠平安系數(shù)應大于1.25，抗內(nèi)壓平安系數(shù)應大于1.25。油管應采納氣密性好的特別絲扣油管，下井管柱絲扣油應涂耐高溫高壓絲扣密封脂，管柱下部應接高溫高壓伸縮補償器、開關式循環(huán)閥和封隔器，壓井液中應有緩蝕劑。    (5) 鉆開含硫化氫地層時，設計的鉆井液密度應有較大的平安附加壓力當量值。含硫化氫地層是非主力產(chǎn)層時，在不壓漏地層的狀況下可考慮使用較大的鉆井液密度將氣層壓穩(wěn)，假

4、如含硫化氫的地層是主力產(chǎn)層，可考慮使用允許附加鉆井液密度的上限，以阻擋硫化氫進入井筒0    (6) 必需設計有足量的重鉆井液(密度超過正常鉆井液0.2g/cm3以上)和加重材料儲備及除硫劑。重鉆井液的儲存量一般是井筒容積的1.52倍。在鉆進含硫化氫地層前50m，應將鉆井液的pH調(diào)整到9.5以上直至完井。若采納鋁制鉆具時，pH掌握在9.510.5之間。    (7) 嚴格限制在含硫地層用常規(guī)中途測試工具進行地層測試工作，若必需進行時，必需掌握管柱在硫化氫中的浸泡時間。    (8) 設計時必需對井場四周(

5、探井3km，生產(chǎn)井2km)以內(nèi)的居民住宅、學校、廠礦等進行勘測，并在設計上標明位置。在有硫化氫溢出井口的危急狀況下，應通知上述單位人員快速撤離。在煤礦、金屬礦等非油氣礦藏開采區(qū)鉆井，應標明地下礦井、礦道的分布、深度和走向及地面井位與礦井、礦道的關系。在江河干堤四周鉆井應標明干堤、河道位置。    (9) 在鉆井設計中不僅有鉆井、完井設計，而且還要有棄井設計。對于無工業(yè)開采價值而含硫化氫的井應實行永久性棄井，即試油氣結(jié)束后，先將井壓穩(wěn)，從油氣層底部至頂部(射孔井段)全段注水泥，水泥漿在套管內(nèi)應返至氣頂以上200300m，其中先期完井的井應返至套管鞋以上200300m

6、。在井口200300m處打其次個水泥塞進一步封井，井VI焊井口帽，裝放氣閥，蓋井口房。對臨時無條件投產(chǎn)的有工業(yè)油氣流的井應實行臨時性棄井方式，即試油氣結(jié)束后，先將井壓穩(wěn)，在油氣層以上50m打易鉆橋塞(先期完井應在套管鞋以上50m打易鉆橋塞)，然后打100200m的水泥塞。井口要安裝簡易井口并裝壓力表，蓋井口房，定時觀看記錄。    2. 井控裝置的配備及安裝要求    (1) 井控裝置的配備    在含硫化氫油氣田的開發(fā)中，使用的井控裝置和管材及其配件必需具有良好的抗硫化氫性能，依據(jù)最高地層壓力，選用高于

7、該壓力等級的井控裝置，選擇時應以地層流體中硫化氫的含量為依據(jù)，并充分考慮能滿意進一步實行增產(chǎn)措施增高壓力的要求。主要應包括以下六個部分：    以液壓防噴器為主體的鉆井井VI裝置(包括四通、套管頭、過渡法蘭等)和掌握裝置。高溫高壓的含硫井應使用雙四通，并配備剪切閘板。    以節(jié)流管匯為主的井控管匯(包括放噴管線、壓井管線和滅火管線)。    管柱內(nèi)防噴工具(包括鉆具回壓閥，方鉆桿上、下旋塞閥，沖砂管柱旋塞閥等)。    以監(jiān)測和預報地層壓力為主的井控儀器、儀表。 

8、   鉆井液凈化、鉆井液加重、起下鉆灌鉆井液設備，起鉆灌鉆井液計量罐也是必不行少的。    適于特別作業(yè)和井噴失控后處理事故的專用設備和工具(包括自封頭、不壓井起下鉆裝置、滅火設備等)。    (2) 井控裝置的安裝要求    依據(jù)地層的壓力梯度，按有關標準配備相應等級的防噴器組合及井控管匯等設備，其安裝、試壓應符合有關井控規(guī)定的要求。同時還應達到以下要求：    井口和套管的連接，每條防噴管線的高壓區(qū)都不允許現(xiàn)場焊接，由于焊接時產(chǎn)生的內(nèi)應力對硫化氫應力腐

9、蝕尤為敏感。    放噴管線至少應裝2條，高壓井應裝4條，其夾角為90°，并接出井場100m以外，以保證風向轉(zhuǎn)變時，至少有一條能平安使用。    壓井管線至少有一條在盛行風的上風方向。    井控裝置和管材在使用前應進行無損探傷，不允許有微小裂紋存在。    雙閘板組合應為上全封、下半封，半封應與所封管柱外徑尺寸全都，雙閘板與單閘板組合中為一半封、一全封、一半封。同時對井口裝置要進行等壓氣密性檢驗。對于含硫井應裝有鉆具剪切閘板，當鉆具內(nèi)防噴器失靈、半封閘板失效、測井井內(nèi)有電纜時，可用剪切閘板將鉆具切斷，關閉全封閘板。    3. 管材的選擇    (1) 鋼材。由于鋼材的強度越大，對硫化物應力腐蝕開裂就越敏感，因而要求鋼的屈服極限不得大于655MPa，硬度最大為HRC22，若鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其屈服極限和硬度可以比上述規(guī)格略高。    (2) 非金屬材料。凡密封件選用的非金屬材料，應具有在硫化氫環(huán)境中能長期使用而不失效的性能。    (3) 硫