含腐蝕氣井安全生產(chǎn)管理要求
鑒于腐蝕所帶來的嚴(yán)重危害,在生產(chǎn)過程中,特別是在氣田開發(fā)生產(chǎn)過程中不能掉以輕心,要做好充分的準(zhǔn)備工作,尤其是對于h2s的防護(hù),已有一系列國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對其做了較為明確的規(guī)定及要求。
(1) 含腐蝕介質(zhì)天然氣井的設(shè)計要求
① 總體要求:
a. 根據(jù)含硫氣井的開采設(shè)計和生產(chǎn)過程中應(yīng)遵守的基本準(zhǔn)則。適用于含有水和硫化氫且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0.000345的含硫氣井。
b. 在開采含硫天然氣的過程中,設(shè)計中對防腐措施的要求應(yīng)給予充分考慮。為保證油氣輸送過程中的安全,可考慮在油氣出口處安裝脫硫裝置。
c. 對含硫化氫氣井的設(shè)計,要著重考慮到安全和應(yīng)急預(yù)案。含硫氣體造成硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的問題應(yīng)引起高度的重視,進(jìn)行設(shè)計時必須牢記硫化氫的劇毒性,對涉及含硫氣體設(shè)備的設(shè)計和操作所推薦的安全程序和設(shè)備,必須嚴(yán)格遵循。
② 采氣井口裝置的選擇。采氣井口裝置應(yīng)采用抗硫采氣井口裝置,按氣井壓力大小選用符合《石油井口裝置、額定工作壓力與公稱通徑系列》規(guī)定型號的采氣井口裝置,確定適宜的產(chǎn)品規(guī)格、等級,以滿足在惡劣的環(huán)境中能夠可靠使用。
對于含h2s氣井井口裝置的材質(zhì)選擇,可以根據(jù)表5-4-1進(jìn)行選擇。
表5-4-1 采油(氣)井口裝置主要零件材料選擇
材料類別
允許氯化物含量
允許co2腐蝕分壓/mpa
允許h2s腐蝕分壓/mpa
本體、蓋和法蘭
閘板、閥座、閥桿、頂絲和懸掛器本體
aa
<10000ppm
<0.04823mpa
<0.0003443mpa
碳鋼、低合金鋼或不銹鋼
碳鋼或低合金鋼
bb
<10000ppm
<0.207mpa
<0.0003443mpa
不銹鋼
dd
<10000ppm
<0.04823mpa
<0.0207mpa
碳鋼或低合金鋼
碳鋼或低合金鋼
ee
<20000ppm
<0.207mpa
<0.0207mpa
不銹鋼
ff
<20000ppm
>0.207mpa
<0.0207mpa
不銹鋼
hh
<200000ppm
>o.207mpa
>0.0207mpa
抗腐蝕合金
抗腐蝕合金
采氣井口裝置總成技術(shù)性能應(yīng)符合國家和行業(yè)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求,所選用的設(shè)備應(yīng)經(jīng)由“國家油氣井口設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心”檢驗,并取得生產(chǎn)許可證的廠家提供。
③ 閥門的選擇:
a. 井場閥門應(yīng)采用平板閥。
b. 新井在完井時可考慮設(shè)置井下安全閥。集氣管線的首端(井場內(nèi))可考慮設(shè)置高低壓安全切斷閥。
e. 集氣管線的末端(集氣站內(nèi))可考慮設(shè)置止回閥。
d. 所選用閥門應(yīng)根據(jù)接觸環(huán)境的腐蝕程度,采用相應(yīng)的耐腐蝕合金材料制作。在實際生產(chǎn)中復(fù)合不銹鋼采氣樹在存在腐蝕問題的氣田已得到應(yīng)用。
④ 壓力容器材質(zhì)的選擇。壓力容器材質(zhì)的選擇應(yīng)滿足《天然氣地面設(shè)施抗硫化物應(yīng)力開裂金屬材料要求》等技術(shù)規(guī)范的要求,避免氫蝕危害造成容器開裂。
⑤ 集氣管線材質(zhì)的選擇。直接與硫化氫氣體接觸的集氣管材的選擇也應(yīng)充分考慮腐蝕的影響,對材質(zhì)、焊接及處理要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
⑥ 儀表及其他零件金屬材料的選擇。凡是與硫化氫介質(zhì)接觸的儀表及其他零件的金屬材質(zhì)均應(yīng)按防硫腐蝕的要求進(jìn)行選擇。
(2) 安裝準(zhǔn)則
① 焊接。對于含硫氣井集氣管線與管件焊接應(yīng)按《控制鋼制設(shè)備焊縫硬度與防止硫化物應(yīng)力開裂做法》要求進(jìn)行,避免焊接后的殘余應(yīng)力使焊縫產(chǎn)生開裂。
② 放空管線的安裝。對于含硫氣井放空管線應(yīng)采用抗硫管材,不鍵隨意冷彎曲,并按設(shè)計要求固定。
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(yīng)根據(jù)油壓設(shè)置在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
④ 緩蝕劑注入裝置的安裝。含酸性腐蝕氣井井場應(yīng)設(shè)置緩蝕劑注入裝置,安裝位置應(yīng)方便緩蝕劑的加注。
⑤ 零部件的更換。采氣井口裝置總成各零部件損壞時,不得采用焊接方式修補,應(yīng)更換新的零部件。新購設(shè)備或零部件的材料、牌號、機械性能及抗硫性能應(yīng)與原裝置或零部件的性能一致,且應(yīng)有質(zhì)量保證書。
(3) 生產(chǎn)操作技術(shù)要求
① 采氣井口裝置閥門的配置及編號如圖5-4-1所示。
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(guān),不能處于半開半關(guān)位置。圖中的1號、2號、3號閘閥,在生產(chǎn)狀態(tài)下應(yīng)全開,其余各閥門根據(jù)生產(chǎn)情況開關(guān)。維修時要關(guān)閉相應(yīng)的1號、2號、3號閘閥、1號、2號、3號閘閥每半年活動保養(yǎng)一次。角式節(jié)流閥只能作調(diào)節(jié)壓力和流量用,不能作關(guān)閉和密封用。生產(chǎn)時,介質(zhì)流入方向垂直于閥桿方向。
③ 井口緩蝕劑和加注井口緩蝕劑的操作要求:
a. 油管、套管和采氣井口裝置的內(nèi)壁防腐主要是通過加注腐蝕劑來實現(xiàn)的。
b. 緩蝕劑的選用和替換要慎重,要有完善的質(zhì)保體系。含酸性腐蝕氣井油管、套管、采氣井口裝置以及集氣管線的內(nèi)壁防腐有應(yīng)加注緩蝕劑,每次加注緩蝕劑都應(yīng)有完整的記錄。
c. 緩蝕劑的加注可按連續(xù)加注或間歇加注兩種方式進(jìn)行。
d. 通過套管環(huán)形空間向井內(nèi)第一次加注緩蝕劑時應(yīng)進(jìn)行預(yù)膜處理,使油管、套管、采氣井口裝置以及集氣管線被保護(hù)的金屬面上形成保護(hù)膜,其加注量嚴(yán)格按要求進(jìn)行。
④ 采氣井口裝置、地面管線、設(shè)備應(yīng)定期涂漆防腐。各閥門(包括井場的高低壓切斷閥)應(yīng)定期加注黃油、密封脂。
