含硫气井防护措施

1、含硫气井防护措施?从建井之初就必须考虑腐蚀的问题，对于腐蚀的防护与管理问题应贯穿钻井、测试、完井和 采输的始终，尤其是对于含硫气井，因为 H2S 一旦泄漏将会造成非常严重的事故，这就要求我 们必须加强腐蚀的检测、控制与油气井的安全管理，提高油气井有关设施的配备标准，增强生 产的本质化安全水平。?含硫化氢地层的钻井、试油、修井，不仅涉及人员的生命安全，同时关系到保护环境、防止 污染、减少设备和钻具的腐蚀问题。因此，在含有硫化氢的设计和施工作业时应采取一定的安 全措施做到防患于未然，将有着十分重要的意义。?1.设计的特殊要求?当所钻地层预测有硫化氢气体存在时，在进行钻井设计时就应该认真对待。合理的

2、钻井设计 是安全、经济地钻穿含硫化氢地层的前提，所以在设计时除正常设计所应考虑的问题外还应注 意以下几点：?(1)在设计中应注明含硫化氢地层及其深度和预测含量，以提醒施工人员注葸。?(2)若预计硫化氢分压大于 0.021MPa 时，必须使用抗硫套管、钻杆、油管及其他防硫管材， 井下温度高于 93C的井段，可不考虑套管的抗硫性能。?(3)设计井身结构时，除正常钻井应考虑的因素外，还应考虑在较大的过平衡下钻进及溢流关 井和压井施工时，裸眼地层能承受较大的井底压力。?(4)含硫地层测试管柱设计的抗拉安全系数应大于2.0，抗外挤安全系数应大于1.25，抗内压安全系数应大于 1.25。油管应采用气密性好

3、的特殊丝扣油管，下井管柱丝扣油应涂耐高温高压 丝扣密封脂，管柱下部应接高温高压伸缩补偿器、开关式循环阀和封隔器，压井液中应有缓蚀剂。?(5)钻开含硫化氢地层时，设计的钻井液密度应有较大的安全附加压力当量值。含硫化氢地层是非主力产层时，在不压漏地层的情况下可考虑使用较大的钻井液密度将气层压稳，如果含硫 化氢的地层是主力产层，可考虑使用允许附加钻井液密度的上限，以阻止硫化氢进入井筒 0?(6)必须设计有足量的重钻井液(密度超过正常钻井液0.2g/cm3 以上 ) 和加重材料储备及除硫剂。重钻井液的储存量一般是井筒容积的1.52 倍。在钻进含硫化氢地层前50m，应将钻井液的 pH调整到 9.5 以上

4、直至完井。若采用铝制钻具时，pH 控制在 9.510.5 之间。?(7)严格限制在含硫地层用常规中途测试工具进行地层测试工作，若必须进行时，必须控制管 柱在硫化氢中的浸泡时间。?(8)设计时必须对井场周围(探井 3km，生产井 2km)以内的居民住宅、学校、厂矿等进行勘测, 并在设计上标明位置。在有硫化氢溢出井口的危险情况下，应通知上述单位人员迅速撤离。在 煤矿、金属矿等非油气矿藏开采区钻井，应标明地下矿井、矿道的分布、深度和走向及地面井 位与矿井、矿道的关系。在江河干堤附近钻井应标明干堤、河道位置。?(9)在钻井设计中不仅有钻井、完井设计，而且还要有弃井设计。对于无工业开采价值而含硫 化氢的

5、井应采取永久性弃井，即试油气结束后，先将井压稳，从油气层底部至顶部(射孔井段 )全段注水泥，水泥浆在套管内应返至气顶以上200300m，其中先期完井的井应返至套管鞋以上 200300m。在井口 200300m 处打第二个水泥塞进一步封井，井VI 焊井口帽，装放气阀，盖井口房。对暂时无条件投产的有工业油气流的井应采取暂时性弃井方式，即试油气结束后， 先将井压稳，在油气层以上 50m 打易钻桥塞 (先期完井应在套管鞋以上 50m 打易钻桥塞 )，然后 打 100200m 的水泥塞。井口要安装简易井口并装压力表，盖井口房，定时观察记录。?2.井控装置的配备及安装要求?(1)井控装置的配备?在含硫化氢

6、油气田的开发中，使用的井控装置和管材及其配件必须具有良好的抗硫化氢性能， 根据最高地层压力，选用高于该压力等级的井控装置，选择时应以地层流体中硫化氢的含量为 依据，并充分考虑能满足进一步采取增产措施增高压力的要求。主要应包括以下六个部分：?以液压防喷器为主体的钻井井VI 装置（包括四通、套管头、过渡法兰等）和控制装置。高温高压的含硫井应使用双四通，并配备剪切闸板。?以节流管汇为主的井控管汇（包括放喷管线、压井管线和灭火管线）?管柱内防喷工具（包括钻具回压阀，方钻杆上、下旋塞阀，冲砂管柱旋塞阀等）?以监测和预报地层压力为主的井控仪器、仪表?钻井液净化、钻井液加重、起下钻灌钻井液设备，起钻灌钻井液

7、计量罐也是必不可少 的。?适于特殊作业和井喷失控后处理事故的专用设备和工具（包括自封头、不压井起下钻装置、灭火设备等 ）。?（2）井控装置的安装要求?根据地层的压力梯度，按有关标准配备相应等级的防喷器组合及井控管汇等设备，其安装、试压应符合有关井控规定的要求。同时还应达到以下要求：?井口和套管的连接，每条防喷管线的高压区都不允许现场焊接，因为焊接时产生的内应 力对硫化氢应力腐蚀尤为敏感。?放喷管线至少应装 2 条，高压井应装 4 条，其夹角为 90 并接岀井场 100m 以外，以保 证风向改变时，至少有一条能安全使用。?压井管线至少有一条在盛行风的上风方向?井控装置和管材在使用前应进行无损探伤

8、，不允许有微小裂纹存在。?双闸板组合应为上全封、下半封，半封应与所封管柱外径尺寸一致，双闸板与单闸板组 合中为一半封、一全封、一半封。同时对井口装置要进行等压气密性检验。对于含硫井应装有 钻具剪切闸板，当钻具内防喷器失灵、半封闸板失效、测井井内有电缆时，可用剪切闸板将钻 具切断，关闭全封闸板。?3.管材的选择?(1)钢材。由于钢材的强度越大，对硫化物应力腐蚀开裂就越敏感，因而要求钢的屈服极限不得大于 655MPa，硬度最大为 HRC22,若钢材经调质处理，其屈服极限和硬度可以比上述规格略?(2)非金属材料。凡密封件选用的非金属材料，应具有在硫化氢环境中能长期使用而不失效的 性能。?(3)硫化物