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含硫气井防护措施

  
评论: 更新日期:2012年09月27日

    (5) 几乎所有的金属与硫化氢反应都生成金属硫化物。硫化氢腐蚀对于铁、钢、铅、镍、锌、铬、钴、钯和钽的腐蚀程度比银、铜、镉、汞、铅要小,在遇到铜和银或它们的合金时,暴露于硫化氢之中的这些金属部分会首先不断地潮解。
    4. 防硫化氢呼吸器及监测仪的配备
    在钻井、试油和修井过程中最好配备呼吸空气站和相应的面罩、管线、应急气瓶组成的供气系统,在没有条件的情况下应配备便携式空气呼吸器。另外,在井场的周围和井口等处应配备一定数量的监测仪器,以便空气中硫化氢含量超过阈限值时,能自动报警。并制定相应的硫化氢应急预案。
    5. 钻井中硫化氢的处理
    现场把钻遇酸性气层的几个主要显示概括为:钻井液密度下降,黏度升高,气泡增多;钻进时发生憋跳,钻速快或放空,泵压下降,钻井液池液面升高,有间隙井涌,有硫化氢气味,起钻时钻井液是满的,下钻时钻井液不断外流。在钻井、修井、试油过程中对硫化氢污染的处理有以下几种方法:
    (1) 合理的钻具结构
    合理的钻具结构对于控制井喷起着关键性的作用,在钻井或修井过程中的任何工况下钻具下部都应装有回压阀,在含硫浓度比较高的井甚至可以考虑装钻具回压凡尔和投入式止回阀、双止回阀。
    (2) 压差法
    钻井或修井过程中遇到硫化氢气体的最好处理措施就是有足够的静压头以防止硫化氢气体进入井内,这样处理最安全、最经济。对于含硫产层,安全附加密度可增大0.15g/cm3,以较大的井底压差阻止硫化氢气体进入井内。
    (3) 油基钻井液
    增大井底压差虽然可以防止地层中的硫化氢气体侵入井内,但是不能阻止钻屑中重力置换和扩散等形式出现的硫化氢气体进入井内。硫化氢气体与水混合时,腐蚀性极大,易在金属表面产生点蚀及硫化氢应力腐蚀破裂和氢脆。所以碰到这些气体时,一般使用油基钻井液。
(4) 清除钻井液或修井液中硫化氢的方法
维持一定的pH,加缓蚀剂或海绵铁、碱式碳酸锌、铬酸盐、碱式碳酸铜、氢氧化铵、过氧化氢等。
6. 试油(气)过程中硫化氢和处理
在含硫化氢井试油测试时,一旦出现硫化氢,就必须采取相应的对策。
(1) 对油管的要求  依据前面介绍的防硫材质选择防硫油管,使用防硫油管的注意事项如下:
① 钢材的表面状况对应力腐蚀破裂有很大的影响,受损伤的表面如腐蚀、机械伤害等,受伤处容易造成应力集中,应力集中点通常就是断裂的根源。因此,在下管柱过程中不能使用管钳、液压钳等,以防造成机械损伤,只能使用锚头绳紧扣。
② 保护内涂层,限制在管内进行钢丝、电缆作业或其他方法投送工具,如必须进行作业时,要限制其速度小于30m/min。
③ 使用一段时间后需对油管进行探伤检查。
④ 由于防硫油管需考虑氢脆的危害,故材质较软,应特别注意防粘扣。目前还不能很好地解决防粘扣问题。建议采用双套油管,测试施工用防硫油管,通井、封堵、注灰等用普通油管。一般普通油管螺纹为圆形螺纹,螺纹间配合内螺纹齿根和外螺纹齿尖不可能配合到底,每个接头处均留有一螺旋通道,为达到密封的目的靠充填密封脂密封。这势必给含硫深井、高压井的试油工作带来不利影响。因此,防硫油管、套管在考虑材质方面的同时,可选用连接较好的优质螺纹接头。
⑤ 在含硫地层要严格控制进行中途测试,应减少钻柱在硫化氢中的浸泡时间,当天然气产量低于2.8×104m3/d,硫化氢含量低于8mg/L时,浸泡时间最长为1d。当天然气产量高于2.8×104m3/d,硫化氢含量高于8mg/L时,浸泡时间最长为15h。
(2) 测试前应准备好压井液,压井液中要有缓蚀剂和抗硫剂。提前接好高压水泥车,以满足正反循环压井的需要。对于压力系数大于1.5的气井,现场应储备高于设计密度0.29/cm3的压井液,储备压井液量是井筒容积的1.5—2倍,对易漏失层,应储备一定量的暂堵剂。
    (3) 下钻中若发现测试阀打开,出现环空液面下降,应立即上提管柱,同时反灌钻井液。如有气体排出,应立即点火燃烧。气举或混气水诱喷应采用氮气或天然气,严禁用空气。
    (4) 根据钻开目的层压力监测和试油气过程中的资料确定测试压井液密度,其附加值为0.29/cm3。压井结束时,压井液进出口性能应达到一致。对于地层漏失量大的疏松砂岩、碳酸盐岩等油气层,应在射孔井段以上20~1OOm正替入暂堵剂后再压井。对于气产量较高、压力系数大于1.5m的井,压井液易气侵,应采用前置清水大排量反循环除气,然后用压井液反循环压井。
    (5) 封层前,应循环1.5倍于井筒容积以上的压井液,彻底循环除气,并达到进出口性能一致。采用桥塞或封隔器封层,其密封压力应大于封隔压差,桥塞或封隔器应具有良好的抗硫能力。水泥塞封层,应根据封闭层温度、压力、含硫化氢情况,优化水泥浆体系,并做到:对低压漏失井,应采用先填砂埋油气层,然后打水泥塞封层;对高压井,若需打水泥塞,应采用先坐桥塞封闭油气层,然后打水泥塞进一步封层。
    (6) 高压、高产及含硫化氢气井,应采用下述完井方式:生产管柱下部串接伸缩补偿器、开关式循环阀封隔器,在油套环形空间的完井液中加入缓蚀剂,封隔器应选耐高温高压、抗硫化氢及二氧化碳腐蚀的永久式插管封隔器。
 

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