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)存在的問題學生姓名學號200920955教學院系石油工程學院專業(yè)年級石油與天然氣工程09級指導教師職稱教授單位西南石油大學輔導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多個具有商業(yè)價值的含硫化氫氣田。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、氣田的探明儲量達1143.63億立方米，可采儲量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。一般認為含硫氣體的主要來源有2個：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)生熱化學還原作用生成的。國外學者認為，高含硫氣田的開發(fā)問題主要與設備最少配備人員和保證酸氣開發(fā)能力兩個因素有關。經(jīng)調研發(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:(1)高含硫氣體具有劇毒。硫化氫在止常條件卜?對人的安全限度不超過20PPm。當硫化氫濃度在150PPni時，就會刺激人的眼睛、呼吸道，麻痹嗅覺神經(jīng)硫化氫濃度在800PPm以上時，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重。硫化氫引起的主要腐蝕類型主要有：①電化學失重腐蝕，它是金屬在含硫的濕天然氣中發(fā)生的電化學反應，是金屬表面形成針孔、蝕坑、斑點和潰瘍等現(xiàn)象；②氫脆和氫鼓泡(IISC),硫化氫介質作用時加劇了鋼的滲氫作用，從而導致金屬氫脆和設備腐蝕破裂；③硫化物應力腐蝕破裂(ssc),

4、它是金屈在含硫天然氣和應力兩者作用卜-產(chǎn)生的破裂，拉應力來口外力負荷和內應力。硫化氫的存在會腐蝕氣田的生產(chǎn)設備、施工設備(如完井和注入管線的材料等)和運輸系統(tǒng)。如硫化氫的出現(xiàn)會造成鉆貝斷落，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)性油管會發(fā)生嚴重腐蝕，甚至會導致油管斷裂。特別是在高CO2/H2S比時，即使硫化氫含量很低，也會對氣田設備造成嚴重的腐蝕。因此應該加強對硫化氫腐蝕的研究，找出有效的防治于段。(3)硫沉積嚴重。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)時形成硫沉積會堵塞地層，使產(chǎn)量降低，采收率降低。在國內外，不管是高含硫氣田，還是低含硫氣田，在其開發(fā)過程中都會出現(xiàn)硫堵現(xiàn)彖。因此硫沉積的研究對含硫氣藏的開發(fā)至關重要。(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)時對作業(yè)的安全和管材的性能都有更高的要求，在開發(fā)同等儲量和產(chǎn)

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

7、相關培訓、配備便攜硫化氫檢測儀、重要崗位設置簡易救護設施、明確標識含硫化氫井(按油井含硫化氫的濃度分為紅、黃、藍)、進入含硫化氫井井場的人員配備相應的防護用具、井場劃出危險警戒線等。(3)加強對硫沉積預測及防止技術的研究。根據(jù)硫的沉積的機理，要解決硫堵問題可以從2方血入手，即在天然氣進入生產(chǎn)系統(tǒng)Z前對含硫大然氣進行一定的處理，另一方面在天然氣生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)系統(tǒng)進行處理，即發(fā)生化學反應、加熱熔化及用溶劑溶解硫。冃前國內外對于防止硫沉積主要采取的是控制采氣速度,減少硫沉積。但是對于硫沉積機理及根據(jù)機理研究防治的技術還處于起步階段，因此急需加強這方面的工作，

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