摘要：高含硫氣田試氣作業(yè)安全管理中，如何預(yù)防井噴失控、著火爆炸、硫化氫泄漏中毒事故的發(fā)生非常關(guān)鍵。中原油田普光分公司在普光氣田的試氣過程中嚴(yán)格試氣隊伍的資質(zhì)審查、開工前的檢查驗收，改進(jìn)工藝工序與操作方法，優(yōu)化硬件設(shè)備，應(yīng)用新技術(shù)新設(shè)備，完善安全預(yù)案等，形成了一整套行之有效的安全管理方案。在安全技術(shù)措施上，改進(jìn)了坐完井懸掛器(穿越四通)操作步驟，避免損壞金屬密封，造成懸掛器損壞；將錄井技術(shù)應(yīng)用于試氣作業(yè)，實現(xiàn)了科學(xué)預(yù)警；推廣應(yīng)用了QTI3000型焚燒處理裝置，降低了對環(huán)境的不良影響；改進(jìn)了射孔槍的連接方法，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，縮短了起射孔槍時間，能在起鉆發(fā)生井噴失控前及時控制關(guān)井。以上安全技術(shù)措施保證了普光氣田試氣作業(yè)安全、順利的進(jìn)行，為我國同類氣田試氣作業(yè)的安全管理，保障試氣作業(yè)順利進(jìn)行提供了參考和借鑒。

　　關(guān)鍵詞：高含硫氣田；試氣作業(yè)；井控；安全措施；普光氣田

　　1 高含硫氣田開發(fā)的現(xiàn)狀及試氣作業(yè)過程的安全風(fēng)險

　　高含硫天然氣田的開發(fā)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及勘探、地質(zhì)、鉆井開發(fā)、集輸與脫硫凈化等眾多專業(yè)，在我國尚處于起步階段，沒有成熟的經(jīng)驗借鑒，許多技術(shù)的可靠性需進(jìn)一步驗證。中原油田普光氣田屬于高含硫氣田，其試氣作業(yè)的安全問題備受關(guān)注和重視，開發(fā)建設(shè)者們運用系統(tǒng)安全理論，通過安全預(yù)評價、方案審查、不斷完善安全措施，嚴(yán)格從隊伍資質(zhì)要求、人員能力培訓(xùn)與取證、井控裝備、制度與操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案等方面入手，強(qiáng)化安全管理，順利地完成了普光氣田3個鉆井平臺9口井的試氣作業(yè)。

　　高含硫天然氣田試氣作業(yè)涉及的危險物質(zhì)主要包括：H2S(易燃、易爆、毒性和酸性腐蝕氣體)、甲烷等烴類物質(zhì)(易燃易爆)、H2S(易燃、易爆、毒性和酸性腐蝕氣體)、CO2(酸性腐蝕氣體)、SO2(毒性氣體)和施工過程中使用的防凍劑甲醇(易燃、易爆、毒性液體)、壓井液(毒性液體)、射孔液(毒性液體)、洗井液(毒性液體)、酸液(腐蝕性液體)、環(huán)空保護(hù)液(毒性液體)以及作業(yè)設(shè)備使用的汽油和柴油(易燃、易爆液體)等。

　　施工過程中的危險、有害因素有：火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息、觸電、高處墜落、物體打擊、車輛傷害、起重傷害、坍塌、噪聲等，應(yīng)重點防范井噴、井噴失控、火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息等，尤其是井噴失控后硫化氫擴(kuò)散可能導(dǎo)致的人員重大傷害。

　　2 試氣作業(yè)安全技術(shù)措施

　　針對試氣關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵步驟提出了以下措施。

　　2.1 配套裝備的優(yōu)選

　　針對普光氣田儲層埋藏深、高溫、高壓、高含硫等特點，以及地層情況復(fù)雜，儲層孔縫洞發(fā)育，易發(fā)生井噴失控、井漏、井涌、火災(zāi)、爆炸、硫化氫泄漏擴(kuò)散等事故的實際，普光氣田試氣作業(yè)對施工設(shè)備、井控設(shè)備、消防氣防設(shè)備提出了更高的要求。普光氣田主體試氣作業(yè)設(shè)計，綜合考慮試氣井地層的壓力溫度、井下生產(chǎn)管柱尺寸、井口通徑以及該井配產(chǎn)實際，選用70型35MPa三級降壓放噴流程；針對試氣、起下作業(yè)過程中常開井口易造成硫化氫溢出并可能出現(xiàn)井噴的實際情況，選擇使用了方便易操作的2FZ28-105、FZ28-105、單閘板防噴器及起下管柱內(nèi)4種防噴工具。

　　2.2 操作步驟的改進(jìn)

　　1) 改進(jìn)了坐完井懸掛器(穿越四通)操作步驟。由于完井懸掛器金屬密封與放噴器間隙極小，應(yīng)避免損壞金屬密封，造成懸掛器損壞。

　　2) 為了解決坐懸掛器安全問題，組織了普光P302-2井各工程技術(shù)人員現(xiàn)場對照實物進(jìn)行研究分析并與外商(方)討論，原設(shè)計中坐封-拆放噴器-裝密封的步驟，改為坐封-拆放噴器-裝密封-穿越，避免損壞金屬密封，縮短了坐懸掛器的時間，保證了井口安全，同時又縮短了施工周期。

　　3) 針對普光氣田射孔井段跨度大，射孔槍支多，射孔后，起射孔槍時間長，易發(fā)生井噴失控，難以實現(xiàn)防噴關(guān)井控制這一難題，工程技術(shù)人員將原來槍身靠絲扣連接改為掛鉤連接。經(jīng)過現(xiàn)場實驗對比，提高了起槍身的速度并縮短了時間，降低了工人的勞動強(qiáng)度，實現(xiàn)了若在起鉆中發(fā)生井噴失控能及時控制關(guān)井的目的。

　　4) P302-2井口裝置FMCHHH級井口起下管柱操作要安裝內(nèi)防磨裝置，如再裝放噴器，管柱施工完畢后，造成內(nèi)防磨裝置取不出來。因油管四通內(nèi)是堆焊的防硫?qū)?，材質(zhì)軟、厚度薄，為使防硫?qū)硬皇苣p的破壞，在起下管柱中設(shè)計了扶正器集中法蘭，起到了使防硫?qū)硬皇芷茐牡淖饔谩?/p>

　　3 技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

　　3.1 將錄井技術(shù)應(yīng)用于試氣作業(yè)，實現(xiàn)了科學(xué)預(yù)警

　　將綜合錄井儀首次應(yīng)用于試氣作業(yè)，利用錄井技術(shù)監(jiān)測射孔后至下完井管柱完井期間的施工過程。通過監(jiān)測分析大鉤負(fù)荷、壓井液進(jìn)出口體積和密度的變化，以及井筒內(nèi)的烴類含量檢測，準(zhǔn)確計算出氣體上竄速度，及時判斷有無氣侵現(xiàn)象和有害氣體溢出，實現(xiàn)了科學(xué)預(yù)警，為起下管柱、拆裝井口提供了安全可靠的保證，為試氣投產(chǎn)作業(yè)井控安全施工提供了保障。

　　3.2 推廣應(yīng)用了QTI3000型焚燒處理裝置。降低了對環(huán)境的不利影響

　　QTI3000型焚燒處理裝置能在較低的燃?xì)庀南氯紵蔬_(dá)到99.9%，燃燒徹底，排出氣體沒有微小顆粒或未燃盡的烴類化合物。通過控制焚燒爐的溫度、停留時間和空氣質(zhì)量等參數(shù)，確保燃燒完全(燃燒率達(dá)到99.9%)。通過環(huán)境監(jiān)測點二氧化硫含量計算，相當(dāng)于3 h內(nèi)擴(kuò)散1ppm(二氧化硫1ppm=2.86mg/m3)，沒有發(fā)現(xiàn)二氧化硫超標(biāo)現(xiàn)象。

　　3.3 引進(jìn)微牙痕液壓鉗技術(shù)，填補(bǔ)國內(nèi)鎳基合金鋼油管下井操作的空白

　　引進(jìn)了美國ECKEL公司的微牙痕液壓鉗、卡瓦式吊卡、多片式卡瓦等專業(yè)工具，對操作人員進(jìn)行了專業(yè)培訓(xùn)，有效地避免了鎳基合金鋼油管的壓痕損傷，優(yōu)質(zhì)高效地完成了井下合金鋼完井管柱的施工。

　　3.4 成功運用屏蔽暫堵技術(shù)

　　普光氣田產(chǎn)層分布有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲層，各類儲層的滲透率和孔隙度差異大，且射孔井段長、跨度大。根據(jù)各類儲層的不同滲透率，在試氣投產(chǎn)作業(yè)中使用ZD型暫堵漿對儲層進(jìn)行暫堵，20d內(nèi)未發(fā)生氣竄，起到了很好的封堵效果。解決了氣田試氣作業(yè)中出現(xiàn)井漏和溢流現(xiàn)象，為后續(xù)施工提供了可靠的安全保障。

　　3.5 在高風(fēng)險部位應(yīng)用可視監(jiān)測系統(tǒng)，降低了操作人員安全風(fēng)險

　　在采氣井口、放噴池、焚燒爐、分離器等重點區(qū)域?qū)嵤┮曨l監(jiān)控措施，提高了監(jiān)控的效果，降低了安全風(fēng)險。