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        采油工藝的風(fēng)險(xiǎn)分析及防控

        2015-03-23 04:23:49趙小東青海油田邊遠(yuǎn)油田開(kāi)發(fā)公司甘肅敦煌736200
        化工管理 2015年1期
        關(guān)鍵詞:生產(chǎn)井氧氣管線

        趙小東(青海油田邊遠(yuǎn)油田開(kāi)發(fā)公司, 甘肅 敦煌 736200)

        采油工藝的風(fēng)險(xiǎn)分析及防控

        趙小東(青海油田邊遠(yuǎn)油田開(kāi)發(fā)公司, 甘肅 敦煌 736200)

        針對(duì)采油工藝的相關(guān)問(wèn)題,本文主要在分析總結(jié)前人研究采油工藝相關(guān)問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)上,指出了采油工藝過(guò)程中出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素和主要風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)針對(duì)性的提出了檢測(cè)和保證安全的措施。

        采油工藝;風(fēng)險(xiǎn);防控

        現(xiàn)今,關(guān)于采油工藝的方法研究頗多,雖然在開(kāi)采過(guò)程中還沒(méi)有出現(xiàn)比較嚴(yán)重的安全事故,不過(guò)人們還是十分關(guān)注采油的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。本文主要從人為、工藝和環(huán)境幾個(gè)角度來(lái)分析,指出其中存在的不利因素和大致的風(fēng)險(xiǎn),制定有關(guān)的防控措施,盡可能的控制好采油過(guò)程中可能出現(xiàn)的事故,并降低事故的危害性,力求完善和發(fā)展采油工藝的有關(guān)安全配套技術(shù)。

        1 排放廢氣

        低溫氧化的反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)于位于底層環(huán)境中的原油和氧氣,此反應(yīng)會(huì)釋放出很多熱量并提升油層的溫度,蒸發(fā)了輕烴組分,因此在開(kāi)采過(guò)程中生產(chǎn)井會(huì)采出氧氣、輕烴組分、些許的一氧化碳和二氧化碳等成分。油田在排放氣體時(shí)主要采用環(huán)空放空的直接方法。對(duì)此,我們應(yīng)該處理廢氣時(shí)采取合理的方法,盡可能的減少?gòu)U氣的排放,控制采出氣污染環(huán)境的程度。

        2 人為風(fēng)險(xiǎn)

        (1)設(shè)計(jì)工程 要想安全運(yùn)行管線,就需要工程設(shè)計(jì)比較合理。對(duì)此,設(shè)計(jì)工程的工作者應(yīng)該做好線路布置、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、制造加工的技術(shù)、選擇管線的材料等工作。從注氣管線的角度來(lái)講,設(shè)計(jì)和制造管線時(shí)需要較高的要求,這樣才可以承受住高溫高壓。并且,應(yīng)該謹(jǐn)慎的挑選并合理的配備對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備,應(yīng)該慎重考慮管線和井網(wǎng)的布置。

        (2)人為操作失誤 因?yàn)槿说囊恍┎话踩袨橹率钩霈F(xiàn)了操作失誤,例如管理失誤、維修誤操作、運(yùn)行誤操作和施工誤操作等。例如,連接管線時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤、開(kāi)啟閥門(mén)出現(xiàn)失誤等,這些現(xiàn)場(chǎng)操作上的工作失誤會(huì)多次的引起事故出現(xiàn)。

        3 工藝風(fēng)險(xiǎn)

        (1)生產(chǎn)井爆炸 促使發(fā)生生產(chǎn)井爆炸的原因主要有不完全的氧化和氣竄使得生產(chǎn)井中還有超標(biāo)的氧氣含量,并同生產(chǎn)井下的輕烴組分組合成了具有爆炸性的混合氣體,在爆炸的范圍內(nèi),一旦具備充分的點(diǎn)火能量就會(huì)使得爆炸產(chǎn)生。在采油工藝中一個(gè)極為不安全的元素就是氧氣突破?,F(xiàn)今可以用于現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)的對(duì)策有:第一,利用監(jiān)測(cè)和分析的油井氣體成分和含量,深入分析油藏內(nèi)的氣體流動(dòng)途徑和氧化反應(yīng)狀態(tài),讓注采井的注氣量和位置得以?xún)?yōu)化,促進(jìn)工藝的改進(jìn),提升采收原油的效率和低溫氧化的采收率。第二,在開(kāi)始進(jìn)行工程前,應(yīng)該甄選出合適的目標(biāo)油藏,進(jìn)一步研究和分析油藏的動(dòng)態(tài),并在室內(nèi)進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn),得出低溫氧化工藝技術(shù)可以實(shí)施的可行性。第三,在生產(chǎn)途中應(yīng)該分析和監(jiān)測(cè)氣體,測(cè)試得出的產(chǎn)出氣最少應(yīng)該包含二氧化碳、甲烷和氧氣等組分。

        (2)腐蝕監(jiān)測(cè)和腐蝕現(xiàn)象 開(kāi)采油田的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該注重腐蝕地面設(shè)施和生產(chǎn)井中的油套管的二氧化碳、關(guān)注腐蝕注氣井和注氣管線之下的氧氣等。針對(duì)注氣井和生產(chǎn)井我們能夠運(yùn)用分析水樣品中含鐵的多少及電化學(xué)和掛片方法來(lái)測(cè)試腐蝕的狀況。防腐處理那些具有顯著腐蝕的油井,可以采用的工藝技術(shù)有在井下放置固體防腐劑、在套管和油管的環(huán)空中批量注入防腐劑等?,F(xiàn)今出現(xiàn)了較多的咪唑啉類(lèi)緩蝕劑防酸性腐蝕的著作,因?yàn)槠渚哂休^高的效率和比較好的效果,因此被大面積使用。

        (3)爆炸危險(xiǎn) 點(diǎn)火能量、氧氣和液體蒸汽(可燃?xì)怏w)這三個(gè)因素是導(dǎo)致液體蒸汽(可燃?xì)怏w)產(chǎn)生爆炸和燃燒的最基本物質(zhì)因素。不過(guò)燃燒爆炸要求具備氧氣和可燃?xì)?,同時(shí)還需要氧氣和可燃?xì)饩哂幸粋€(gè)合適的配對(duì)比例,也就是混合氣中的氧氣和可燃?xì)庠跐舛壬弦蟊缺ㄉ舷薜?,同時(shí)還應(yīng)該比爆炸下限高,在氧含量上超出了臨界氧的含量,在符合以上條件的同時(shí)一旦遭遇充足的點(diǎn)火能量就會(huì)出現(xiàn)爆炸或者燃燒的情況。針對(duì)絕大部分的石油產(chǎn)物來(lái)說(shuō),常溫常壓下氧含量安全限值約為百分之十,氧含量低于這個(gè)值,即使遇明火也不會(huì)發(fā)生爆炸。如從甲烷分子的角度來(lái)看,其完全燃燒時(shí)需2個(gè)氧氣分子,常溫常壓下甲烷的爆炸下限為百分之五,則對(duì)應(yīng)的臨界氧含量為百分之十。針對(duì)井下高溫高壓的混合性氣體而言,是要求從實(shí)驗(yàn)中來(lái)檢測(cè)得出的。

        4 設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)

        在采油工程中重點(diǎn)運(yùn)用的是控制地面管線的系統(tǒng)、氣液分離器和空氣壓縮機(jī)等設(shè)備,因?yàn)樵诓捎瓦^(guò)程中都具備較高的排氣溫度和排氣壓力,都要求其具有較高的機(jī)器機(jī)械性能,不過(guò)因?yàn)槲覈?guó)在采油途中沒(méi)有相對(duì)完善的配套技術(shù),不可避免的會(huì)出現(xiàn)機(jī)械故障,自然也就加大了采油的風(fēng)險(xiǎn)。在現(xiàn)場(chǎng)操作和工程設(shè)計(jì)上應(yīng)該注意管線問(wèn)題。使得管線失效的主要原因有:第一,不完美的設(shè)計(jì)管線的機(jī)械強(qiáng)度。如果輸送介質(zhì)的強(qiáng)度比管線設(shè)計(jì)強(qiáng)度高,就會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)期的超負(fù)荷運(yùn)行管線而出現(xiàn)破裂的狀況;第二,管線腐蝕。管線腐蝕出現(xiàn)后就會(huì)出現(xiàn)失效和破裂的管線,明顯降低了管線的承受能力。因?yàn)椴捎屯局袝?huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象,因此,就很大程度的會(huì)出現(xiàn)管線破裂的情況。對(duì)此,可以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備予以防護(hù)。第一,進(jìn)行氣密性和泄露性試驗(yàn)防止管線泄漏;第二,使用適當(dāng)?shù)姆栏瘎?,降低腐蝕;第三,盡量減小注氣管線的拐彎,管道連接應(yīng)采用焊接,不過(guò)與設(shè)備、閥門(mén)和附件的連接處可采用法蘭或螺紋連接;第四,對(duì)注氣管線進(jìn)行內(nèi)部涂層,防止內(nèi)部生銹,減少銹皮與高速流動(dòng)的空氣磨擦產(chǎn)生的熱。

        [1]吉亞娟,周樂(lè)平,趙澤宗,等.注空氣采油工藝的風(fēng)險(xiǎn)分析及安全控制技術(shù)[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù),2007,03:19-22+68.

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