高含硫气田（通用7篇）
高含硫气田 篇1
所有的集气站、输气站、脱水站等相关石油石化单位都由于其易燃易爆的性质被划归为高危场所,并具有相应的安保措施,如井控控制装置,节流加热装置,火焰探测报警等。但普光气田由于硫化氢气体的存在同时具有了危险化学品的相关安全隐患,因此需要有比常规气田更进一步的安全防护措施。
硫化氢气体是一种剧毒物质,常温常压下呈无色、气态。当空气中有低浓度硫化氢时有一种臭鸡蛋味,其安全临界浓度为30 mg/m3,危险临界浓度为150 mg/m3。当H2S浓度达到1000mg/m3时,数秒钟时间人员即会出现急性中毒,呼吸加快,神经麻痹死亡,而当浓度达到1400 mg/m3时,人员即会立即昏迷,呼吸麻痹死亡。
硫化氢气体的存在给气田的开发带来了很大的安全问题,开采含硫气田必须有比常规气田更高要求的配套安全设备和防护措施,本文以普光气田为例,通过与常规气田的比较,简述高含硫气田生产过程中的防护措施。
1 硫化氢防护知识培训
除一般生产单位要求的安全证件外,工区职工需要上岗前要进行硫化氢的相关理化性质、防护常识、逃生方向、正压式空气呼吸器的迅速佩戴等相关的培训,培训合格取得硫化氢证方允许上岗进入工作场所,并且每两年要重新取证一次,确保掌握硫化氢的性质和空气呼吸器的使用,取证率100%。对于因为工作原因临时出入含硫区域的,也要进行培训,通过考核办理临时证件方可进入。
除硫化氢证外,气田还把如心肺复苏、氧气瓶的使用等因中毒条件下常用的应急救护技能作为职业卫生培训项目进行日常培训,提高职工的应急救护能力。
2 站场的相关安全设计
2.1 井场安全距离和台阶设置
为了减少意外发生的损失,根据普光当地地形建立了硫化氢扩散的模型,确定了安全距离138的理念[1]。即管线内100米,集气站内300米,净化厂内800米不得住人,原有住户已搬迁,并设置安全警戒标志。同时,设计站场时,根据硫化氢气体比空气略重的性质,结合集气站地形,设置了从井口区、设备区、站控室区、火炬区的四级台阶,当发生泄露时,能起到一定的缓冲作用。
2.2 自动化设计
由于气体的剧毒性质,气田的平稳运行和应急处置自动化程度都较高,保证安全和及时处置。
(1)火气监测系统。有别于以甲烷探头为主的一般天然气生产场所的火气监测系统,在普光气田,硫化氢探头是气体探测的重点。以单井站为例,安装硫化氢气体探头10个,位于井口、各撬块、火炬区、阀室等场所,且根据气体性质安装在距离地面较低的高度。数据远传至控制系统,站控室中控室都能进行查阅及处理。同时,这些探头每个月至少进行一次火气比对,保证数据准确可靠。
(2)气象监测系统。一般用于危化品生产经营单位。普光气田的每座集气站也都设置了气象监测系统,实时测量气温气压,风速风向等信息,并远传至应急救援中心。如若发生泄露事件,风向和风速将是逃生和救援的重要指向信息。
(3)关断和放空系统。关断放空系统在一般气田都有设计,但高含硫气田的关断放空则不仅仅是为了防止火灾爆炸和维护压力正常,更重要的目的是防止气体泄漏造成的恶性事故。根据不同的事故情况,气田设计了不同级别的关断[2,3],根据现场仪表数据设置了相应逻辑,如三个硫化氢探头数据同时高高报警则启动全站的保压关断逻辑,人为确认无误后直接启动,提高处理效率。
如启动泄压关断,则有毒气体的完全燃烧也是考虑的重点。火炬是24小时长明且带有两根互相独立的点火棒,保证能在任何时候点燃含硫化氢气体。紧急情况下,全站可在4分钟之内全部放空完毕,管道可在20分钟之内全部放空完毕。
除可以在SCADA系统界面上启动关断外,站控室内的手操台和大门口、逃生门处的紧急旋钮都能用于进行紧急关断。
3 污水处理并回注
常规气田产生的污水多为生产过程中设备用水和加药流程产生的。而高含硫气田采气产生的污水却以高含硫的地层水为主,直接排放会造成人员损伤和环境污染。因此普光污水处理方式是碱洗、氧化、生物吸收、活性炭吸附4级除硫工艺实现达标排放[4],对超过处理能力的,重新回注地层,避免出现污染和事故。
4 应急管理
任何厂矿单位都具有相应的应急预案,作为高含硫气田,普光气田的应急预案编写更是慎之又慎,并在长期的生产实践工作中不断改进更新,每次改进都注意更加明确了每名职工的工作范畴。
由于气体扩散也会对当地居民带来较大影响,因此气田方面非常注意企地联动。县、镇、村三级政府与单位三级对应[5,6],保证及时沟通,有效联络。定期召开站村联动会议,并经常性向周边居民、学校宣传硫化氢防护、管道保护的相关知识。应急演练分级别定期开展,事故达到一定影响程度即与政府合作,当地居民参加疏散演练,保证职工和居民都具有一定的应急处置能力。
由于可能发生较为大型的事故,气田也配备专业的救援队伍和设备。应急救援中心及其先进设备即是事故发生的最后保障。大型施工作业时,医护人员驻井监护直至施工结束,强风车,山地坦克等高端救援设备时刻待命,大大增强了事故救援的能力。
5 结语
硫化氢气体剧毒的性质使气田的安全措施在常规气田的力度上有较大的改进和深入,为保证气田平稳生产,相应的安保设施、制度都应切实落到实处,方能保证安全生产。
参考文献
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高含硫气田防腐技术浅谈 篇2
众所周知, 油气田腐蚀往往造成重大经济事故、灾难性事故和严重的环境污染。伴随我国石油天然气工业的开发进程加快, 含H2S、C O2、Cl-及含水等多种腐蚀介质的油气田相继出现, 腐蚀问题成为开发油气井所关注的主要问题之一。油气田中应重点关注的腐蚀易发生的部位是石油管线和设备的腐蚀。它主要分为内腐蚀和外腐蚀:外腐蚀主要是管体外部遭受的大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀和地下水腐蚀, 以及杂散电流腐蚀和宏观电池腐蚀等;内腐蚀主要是管体内部由于把内部介质所导致的腐蚀, 今年来日趋成为研究的热点, 主要有氧、二氧化碳、硫化氢等。油气田生产中腐蚀的原因与速度主要有以下几个方面:
1.1 温度和分压对腐蚀速度的影响
高含硫气田的天然气中大量含有H2S和C O2, 如果分压相同的情况下, 天然气温度与腐蚀速率成正比。有试验表明, 当温度低于60℃的时候, 均匀腐蚀, 腐蚀速率较小;当温度为60℃~110℃, 局部腐蚀, 腐蚀速率较大;当温度高于120℃时, 腐蚀速率很低。另外, 腐蚀速率取决于CO2气体的分压, 分压影响电化学反应速度快慢。当CO2气体的分压高于0.21兆帕时, 发生腐蚀。
1.2 气体的腐蚀
1.2.1 硫化氢腐蚀
酸性气田多采用湿气集输工艺, 湿原料气主要含有的H2S、有机硫等具有较强的腐蚀性的成份, 会导致管材的严重腐蚀、硫化物应力开裂 (SSC) 和氢诱发裂纹 (HIC) 等。硫化氢腐蚀的影响因素有以下几个:当硫化氢的浓度为200-400mg/l时, 腐蚀速率最高;当p H小于6时, 腐蚀速率最高;当温度在80℃时, 腐蚀速率增大, 当温度达到120℃左右时腐蚀速率最小。另外, 流体流速越高, 腐蚀速率也越高。
1.2.2 CO2腐蚀
二氧化碳腐蚀主要分为蚀坑、台面侵蚀和流动诱导局部腐蚀。油井的腐蚀环境和生产状况是分不开的。一方面, 在天然气开采过程中, 酸性气体溶解度和天然气中水分的凝析量随着井深的减少而急剧增加, 这加剧了井的上部腐蚀环境。另一方面, 油管上部外壁没有针对性地选择缓蚀剂, 投产前后未及时和正规加注缓蚀剂, 腐蚀未得到有效控制。国际研究普遍认为:CO2局部腐蚀有以下三种典型机理:台地状腐蚀、蜗旋状腐蚀、点状腐蚀。腐蚀后经常呈现为蜂窝状和底大口小的烧瓶型点状腐蚀。
1.3 管输流速设计不当加剧管内腐蚀
当管输流速较快时, 腐蚀速度会加剧, 对各种设备的腐蚀破坏就会变得严重。而当管输流速过慢时, 管道低部液体滞留, 导致水线腐蚀、垢下腐蚀局部腐蚀破坏。
2 防腐蚀措施
2.1 缓蚀剂防腐系统
要想安全开发高酸性气田就必须防止硫化氢的腐蚀和泄漏。目前, 高酸性气田大多采用“缓蚀剂+碳钢”的方案, 选择优质的缓蚀剂和具有抗硫化氢开裂能力的钢材。虽然国内逐步开发了适用于高H2S、CO2条件下的缓蚀剂, 并应用于一些油田, 取得了初步成效。目前, 腐蚀监测技术发展显著, 已具备了在油气田生产领域深度推广应用的客观条件, 未来可以开展井下腐蚀监测、井口缓腐蚀评价、地面集输系统腐蚀监测以及油田腐蚀综合管理平台等等工作。
2.2 合理选择设备、管道材质
天然气集输管道输送压力较高, 为了输送安全, 输气管道必须具有较高的韧性和良好的焊接性。对于高含H2S气体管道采用的钢管和管件应具有良好的抗硫化物应力开裂、抗氢致开裂性能和良好的焊接性能。
3 气田防腐技术发展方向
(1) 继续开展针对性的腐蚀机理研究。应重点对井下和地面集输管道、设备中元素硫的腐蚀机理及防护技术进行研究, 包括相应的集输工艺技术的研究。
(2) 耐蚀材料的开发。一方面继续做好特高含硫酸性气田防腐材料的选材工作;另一方面, 各科研单位也要加大力度, 进一步开发耐蚀材料, 既提高耐蚀性能又降低成本。另外, 为防止集气管内水合物的形成, 可以采用加热工艺, 井场或集气站设置水套炉, 集气管线按距离分配加热器, 这种方法在投资和成本上都比较经济。
(3) 腐蚀监测网络的建立。建立一个较为完整的腐蚀监控系统。建议采用包括非电子和电子在线监测, 如挂片试样、氢探针、电阻探针 (EFR) , 用以测定总体腐蚀。对地面设施和管道采用超声波检测管壁厚和坑蚀。若有条件从国外引进智能清管器, 可对金属管道壁厚作有效检测。另外, 集气管线采用清管工艺技术清除垢物, 配合缓蚀剂处理工艺。根据集气管线投产时间、积液、垢物积聚和腐蚀情况制定清管周期和程序。
(4) 制定可行的腐蚀控制方案。按《天然气地面设施抗硫化物应力腐蚀开裂金属材料要求》SY/TO 0599—1997标准选用抗硫材料。管道建议采用低碳钢:20号钢、X52, 严格控制材料化学成分, 碳当量不得超过0.43%。严格控制硬度和强度值, 管道焊接区域做回火处理。
(5) 目前国内外对缓蚀剂在高流速情况下的缓蚀理论及合理利用的研究还十分缺乏。可以利用量子化学与现代表面分析技术、电化学测试新技术、原位测量技术如现场红外、激光拉曼光谱测试技术结合, 更有利于缓蚀剂作用机理的研究。重视缓蚀剂复配技术, 开发出适用于气、液、固多相腐蚀体系的缓蚀剂。
摘要：本文主要针对高含硫气田地面集输系统中H2S、CO2等气体腐蚀管道和管输流速等问题, 分析了腐蚀产生机理和破坏形式。以此为依据提出各种防腐措施, 主要包括:使用缓蚀剂防腐系统, 合理选择设备、管道材质, 设计合理的流速。各种防腐和在线监测技术的综合应用, 对于保障高含硫气田安全生产和运行具有重要意义。
关键词：高含硫气田,腐蚀速度,缓蚀剂
参考文献
[1]廖仕孟.高含硫气田地面集输建设的实践和认识[J].天然气工业, 2008, 28 (4) :5-8[1]廖仕孟.高含硫气田地面集输建设的实践和认识[J].天然气工业, 2008, 28 (4) :5-8
高含硫气田天然气处理工艺研究 篇3
1 高含硫天然气净化处理工艺流程
首先, 高含硫天然气进入脱硫装置, 脱除其中的硫化氢和部分二氧化碳, 湿净化气进入脱水装置进行脱水处理;其次, 酸气自脱硫装置出来后进入硫磺回收装置去除硫化氢;最后, 硫磺回收尾气送至尾气处理装置, 从尾气处理装置吸收塔底出来的砜胺液作为半贫液从脱硫装置的中部进入吸收塔, 经尾气处理装置处理后的尾气焚烧后经烟囱排入大气, 尾气处理装置的酸性水送至酸水汽提设施, 汽提出的酸气返回硫磺回收装置, 经汽提后的酸性水用作循环补充水。
2 脱硫处理工艺
脱硫工艺采用Sulfinol-M溶液对含硫天然气进行脱硫处理, 脱除原料天然气中的硫化氢和部分二氧化碳等酸性气体。该工艺具有如下特点: (1) 能够有效降低溶液的表面张力; (2) Sulfinol比热容较小, 热交换负荷很低; (3) Sulfinol在抑制烷醇胺分解的过程中, 既可以净化硫化氢和二氧化碳, 还能脱出有机硫化物; (4) 溶液循环量及蒸汽消耗小; (5) 成本较高, 设备腐蚀较小。
3 脱水处理工艺
TEG吸收法是目前国内外采用的主要脱水方式, 湿净化气经过脱硫装置脱除硫化氢和二氧化碳后进行脱水处理。与传统的乙二醇、二甘醇等醇类相比, TEG溶剂具有如下特点: (1) 热稳定性较好, 便于再生; (2) 蒸汽压力低, 损失的能量小, 能获得更大的露点降。但其也存在一定的缺点: (1) 再生过程中需要的能耗大, 并且存在能量损失; (2) 极易被污染, 发生氧化反应后, 可生成腐蚀性的有机酸; (3) 设备维护较为复杂, 需要的场地空间大, 投资和运行成本相对较高。TEG吸收法与固体吸附法分子筛吸收相比具有以下优势:后者的吸湿性要好于前者, 但前者透析成本比后者低, 适用于大流量的高压天然气, 在同样达到净化标准的前提下, 前者的投资和运营成本比后者低。
4 硫磺回收处理工艺
硫磺回收装置采用二级常规克劳斯工艺回收脱硫单元以及尾气处理单元汽提酸气中的硫化氢。经过上百年的发展, 克劳斯硫磺回收工艺已经趋于成熟。部分硫化氢在热反应段被燃烧成二氧化硫, 剩下的硫化氢和二氧化硫在热反应段和催化反应段反应生成硫单质。克劳斯反应属于可逆反应, 所以, 硫化氢和二氧化硫不可能完全转化, 影响了总硫的回收。二级克劳斯的硫磺回收率最高可达96%。
5 尾气处理工艺
由于原料气含有较高的硫分, 通常尾气处理装置采用串级SCOT工艺处理硫磺回收装置的尾气。试验证实, 串级SCOT工艺是目前世界上尾气净化程度最高的处理技术, 能够有效地减少二氧化硫的排放量, 与其他的尾气处理工艺相比, 串级SCOT工艺具有投资和操作成本低, 装置占地面积小, 净化度和硫回收率高等特点。尾气中含有的硫化物和硫元素能完全被还原成硫化氢, 其中的水分经过冷凝冷却去除后, 在低压脱硫吸收塔被MDEA溶剂选择性吸收, 尾气中含有的大部分硫化氢气体经焚烧后排放到大气中。含硫酸水经酸水汽提塔汽提后返回硫磺回收装置回收硫磺。
6 结束语
综上所述, 在高含硫天然气处理过程中, 主要选用化学溶剂法Sulfinol-M工艺脱除天然气中的硫化氢和二氧化碳, 采用TEG吸收法进行脱水, 采用二级常规克劳斯工艺回收脱硫以及处理尾气中的硫化氢, 使用串级SCOT工艺处理硫磺回收装置的尾气, 降低二氧化硫排放量, 确保净化后的天然气符合国家要求。
参考文献
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高含硫气田天然气处理工艺的研究 篇4
1 处理工艺流程简介
总体来讲, 在落实这一工艺的过程中, 共需要经过如下的流程:将含硫原料气进行脱硫处理, 在脱硫单元中, 酸气进入硫磺回收单元, 然后再经过尾气处理实现排放, 而所产生的湿净化气进入脱水单元, 进而获得相应的合格产品。其中, 在酸气经由硫磺回收装置后能够实现近百分之九十五的硫磺回收率, 然后液态硫磺经过固化得到固体硫磺。在此过程中, 尾气处理上能够将其中的酸性水进行汽提, 然后成为补充水的一部分, 实现循环利用的效益, 而其余尾气经过处理后能够避免对大气造成污染。
2 各处理单元的具体工艺选择与特点
(1) 脱硫单元这一单元主要是将原材料中所含有的H2S和部分CO2进行脱除处理, 在实际落实该工艺的过程中, 基于硫含量较高, 所以以Sulfinol-M这一溶液来实现, 且处理后的脱硫效果能够满足相应要求。具体来讲是借助MDEA的碱性属性, 经过与酸性气体的化学反应, 能够实现脱硫, 但是, 因为这一碱性物质自身的性质, 其只能够有选择性的吸收H2S;与此同时, 采用这一工艺技术还能够以其物理机制来实现对酸气的有效溶解。因此, 采用这一处理工艺能够比单纯的采用MDEA溶剂的效果好, 其能够在相应的条件下实现对酸性气体等的吸收, 然后在温度与压力适当的条件下实现气体的释放以实现循环利用。其具体所呈现出的特点为:基于自身的特点, 能够最大程度净化酸性气体, 并且将原材料中的有机硫化物进行脱除, 与此同时, 采用该工艺能够在最大程度降低处理工艺成本的同时, 降低酸气对装置设备的腐蚀性, 进而实现综合收益。在具体落实该工艺的过程中, 为了将这一反应溶液实现最大程度的利用, 通常加入透平进行能量回收, 进而将其转化为机械能, 降低整个装置的能耗量。
(2) 脱水单元这一单元采用的工艺技术为TEG吸收法, 在经过脱硫工艺之后, 相应的湿净化气将进入到这一单元之中, 经过脱水处理工艺之后, 能够确保所脱出的成品质量满足相应要求。在这一工艺技术上, 国外已经实现了大规模的应用, 虽然这一工艺与固体吸收方法以及其它醇类相较而言存在不足之处, 但是, 其热稳定性好且具备再生功能, 同时, 蒸汽压低并能够将能量损失降至最低;要比固体吸收法所需的成本少, 尤其是在高压天然气中, 此种处理工艺技术存在明显优势。
(3) 硫磺回收单元这一装置是以克劳斯工艺为主, 这一反应具有可逆性, 因此要想将酸气与二氧化硫进行完全转化是无法实现的, 经验表明, 采用二级克劳斯所回收的硫磺量最多能够达到百分之九十六, 而采用三级形式的话能够提高两个百分点, 但是三级反应下的步骤较为繁琐, 且能够提高的回收量有限, 同时其处理单元的设置也相对较为繁复, 因此, 一般情况下都会采用二级克劳斯来实现硫磺回收处理, 以在实现近百分之九十四回收率的同时, 实现固体硫的获得以及实现对酸气这一尾气的处理。这一工艺技术的发展至今已有一百多年的历史, 是当前高含硫气田处理中经常采用的一种工艺技术, 在热反应阶段, 有三分之一的酸气生成二氧化硫, 其余部分二氧化硫以及酸气经过催化反应生成硫单质。
(4) 尾气处理单元这一装置首先需要与硫磺回收装置进行匹配, 采用的是还原吸收法, 在与硫磺装置相配合下, 总体上能够实现对硫磺总量的有效回收, 并且每一个装置下所排放出的二氧化硫量能够满足相应标准的规定。在串级SCOT工艺上, 以还原吸收法将尾气中所含有的硫化物进行还原, 进而得到H2S, 然后以冷凝进行脱水处理, 再经由MDEA进行有选择性的吸收, 其余部分的酸气经过焚烧进行排放, 其中的富胺液会进入到脱硫装置中, 实现酸气的吸收, 汽提硫酸水后经过脱硫单元进行回收。这一工艺能够将二氧化硫的排放量降至最低, 因此, 在尾气净化处理技术中被广泛应用, 与此同时, 这一技术的应用不仅所需成本费用低, 同时相应的装置并不需要大量的占地面积, 因此, 工艺装置的落实相对较为容易, 能够实现规模效益与环境效益的并获。
3 结语
综上所述, 在高含硫气田天然气的处理中, 为了提高天然气成品的质量, 并降低对环境的污染, 提升天然气开采的综合效益, 需要将合理的处理工艺技术应用到其中。具体来讲, 针对处理工艺的四个主要单元, 分别采用Sulfinol-M溶剂法、TEG吸收法、二级克劳斯回收法以及串级SCOT工艺尾气处理法来落实, 并能够在满足相应标准的同时, 实现综合效益的最大化。
摘要：本文针对高含硫气田天然气的处理工艺进行了分析, 为如何提高这一天然气的质量提出可参考的建议。
关键词：高含硫气田,天然气,处理工艺,研究
参考文献
[1]谌天兵, 郭庆生, 王涛, 等.高含硫气田工程硫磺回收装置工艺比选[J].天然气与石油, 2011, 29 (03) :24-26.
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高含硫气田 篇5
1 应急救援管理面临的主要难题
1.1 硫化氢浓度高, 危险系数大
普光气田天然气硫化氢 (H2S) 含量高达14%~18%、二氧化碳 (CO2) 含量高达8.2%, 集剧毒与强腐蚀性于一体, 气体泄漏等风险普遍存在于钻井、试气、集输和天然气净化等各个环节。有人形象地比喻:在普光气田生产, 就像天天坐在火山口上, 无异于闯“龙潭虎穴”。
1.2 生产工艺复杂, 管控难度大
普光气田采用湿气集输工艺, 建有23座集气站, 6个联合12套净化装置, 井位51口, 隧道14处, 桥梁7座, 穿跨越33处阀室48个, 酸气管道总长60余公里, 点多面广, 泄漏风险大, 准确快速监控难度大。
1.3 区域分布广, 救援难度大
普光气田地处川东北山区, 地形险峻, 山高路险, 河流众多, 村落遍布, 人口稠密, 周边群众涉及8个乡镇8万余人, 且人员居住分散, 不利于通知、疏散和逃生, 难以及时有效地开展救援。
2 应急救援队伍及设施配备情况
2.1 配备专职救援队伍
气田建有应急救援中心, 现有人员246人, 配备消防坦克高喷、涡喷等抢险救援车辆70余台, 配置气防、侦检、消防、监测等各类抢险器材217种, 具备气防、消防、医疗救护、环境监测泥浆配送“五大功能”。
2.2 配备监控预警系统
在气田集输系统和净化厂建立了火气检测系统、腐蚀监测系统和视频监控系统, 共设置H2S检测仪、可燃气体检测仪、感温感烟探测器、在线腐蚀监测仪 (器) 、视频摄像头约3 300余个分布在净化装置、中控室、化验室、液硫罐区、酸水罐区、循环水场、火炬等区域, 可以对可燃气、H2S泄漏、火灾及关键设备腐蚀速率进行连续监测。
2.3 配备紧急关断系统 (四级关断)
从井口、站场、集气管线到净化厂设备、联合装置等均配备自动关断系统装置, 既能实现集输系统的井、站、线及集输系统整体四级连锁关断, 也能实现净化系统的设备、单元、区域和净化厂整体四级连锁关断。任何一个环节发生一级关断, 均可自动触发整个气田联锁关断, 确保有效控制风险, 做好应急处理。
2.4 配备紧急疏散救援系统
在气田区域山顶修建基站6座, 安装紧急疏散广播点287个, 每个广播点的3只喇叭设在当地居民家中, 广播覆盖站场、输气管道沿线1.5km, 净化厂围墙外2km范围。每个集气站还加装了电动防空警报器, 声音达123分贝, 可覆盖周边2km事故状态下可及时通知周边村民快速撤离。
3 应急救援管理模式的探索与实践
3.1 健全组织机构, 形成快捷高效救援体系
气田成立了以党政主要领导为总指挥, 党政办公室、安全环保、应急救援等有关部门为主要负责人, 以及相关社会救援力量为成员的应急救援领导组织, 构建起应急预案、应急指挥、应急救援、应急抢维修“四个体系”, 形成统一指挥、功能齐全、协调有序、运转高效的应急管理机制。
3.2 整合优势资源, 建立企地三级联动机制
气田及所属单位与宣汉县、乡 (镇) 、村建立了企地三级应急联动疏散机制, 设立联络员, 建立联席会议和定期演练制度在紧急情况下, 周边群众能够在最短时间内有序、高效地撤离至安全区域, 最大程度地减少硫化氢毒害气体泄漏等突发事件造成的人员伤亡、财产损失、环境破坏。
3.3 加强预案管理, 提高应急救援工作成效
结合气田实际, 按照基层“一点一案、一事一案”要求, 收集了要害部位周边5公里范围内水源、道路、人居分布信息, 绘制完成净化厂、集气场站、集输管线、阀室应急计划区域地图 (EPZ) , 编制了156个应急预案, 并逐一明确行车路线图、居民分布图、水源分布图、抢险力量部署图和疏散逃生说明卡。坚持每年至少组织一次企地联合综合演练, 每半年至少组织一次综合性应急演练, 每季度至少组织一次功能性应急演练, 基层单位每月组织一次站、村联动现场处置方案演练, 确保了应急工作的有效性。
3.4 强化宣传培训, 形成群防群控联动格局
在周边群众中, 广泛开展以宣传到人、告知到户、警示到点为主要内容的H2S宣传防护“三到”活动。在气田职工中, 分层次、分专业、分工序、分种类开展全员安全培训, 取得HSE证H2S防护证、井控合格证、安全资格证后方可上岗。同时, 通过自主创新, 推出特大型高含硫气田十大安全控制技术, 对气田开发生产实行全过程、全方位、全天候安全监控管理, 形成“技术设计无缺失、监测控制无缺位、培训演练无缺员、应急救援无缺憾”的安全控制链, 实现了“钻井喷不出、作业堵得住、生产不泄露、监测测得准、关断关得严、救援反应快”的防控目标。
4 结语
普光气田自开发建设以来, 未发生一起井喷事故和H2S伤人事故, 经受住了2008年汶川大地震, 2005年、2007年、2010年特大暴雨袭击等自然灾害的严峻考验。普光气田应急救援管理模式解决了高含硫天然气泄漏周边村民紧急疏散的安全难题, 填补了国内高含硫应急救援管理的多项空白, 为国内高含硫气田的开发建设、生产运行和应急管理提供了参考借鉴。
摘要：普光气田是我国规模最大、丰度最高的特大型整装海相高含硫气田, 具有储量丰度高 (42×108m/m2) 、气藏压力高 (55Mpa57MPa) 、硫化氢含量高 (14%18%) 、二氧化碳含量高 (8.2%) 、气藏埋藏深 (4 800m5 800m) 等特点。本文就普光高含硫气田应急救援管理面临的难题、人员设施配备情况以及救援管理模式进行探讨, 旨在进一步做好高含硫气田应急救援管理工作, 最大限度地降低事故风险、减少人员伤亡和财产损失。
高含硫气田 篇6
按天然气中硫化氢含量可将天然气气藏划分为微含硫气藏、低含硫气藏、中含硫气藏和高含硫气藏。通常把天然气中硫化氢含量超过2%的气田,即30g/m3以上的气田为高含硫气田。我国探明的含硫天然气占全国天然气探明储量的1/4,高含硫化氢区块主要分布在四川盆地,该盆地2/3气田含硫化氢[1]。
由于硫化氢是极毒物品,当人吸入浓度1000 mg/m3的H2S(相当天然气中含硫化氢0.064%),将在数秒钟内发生闪电型死亡。同时硫化氢化学活动性极大,可对钻井的钻杆、套管、集输管线发生强烈的腐蚀作用形成“氢脆”,导致重大的安全事故。2003年12月23日,罗家寨16H井发生了强烈井喷,造成243人死亡特大事故中,该井的硫化氢含量平均为149320 mg/m3,对人畜和钻采设备、输气管网安全及环境均构成极大危险。
近几年,在川东北三叠系飞仙关组高含硫化氢天然气田(硫化氢含量平均高达10%)的大规模发现,为川渝地区东输供气工程的加快部署带来了资源保证[2]。尽管硫化氢极强的毒性和腐蚀性给含硫化氢天然气田的勘探开发带来了极大的困难和挑战,但人类对油气资源的强烈依赖与有限资源之间的矛盾,又使人们不得不去勘探开发这部分天然气资源。因此,加强高含硫气田开发过程中的安全管理工作,具有重要的现实意义和经济价值。
2 “12·23”井喷事故对安全管理工作的启示
2003年12月23日,由中国石油天然气集团公司四川石油管理局川东钻探公司二公司钻12队承钻、位于重庆市开县高桥镇的中国石油天然气股份公司西南油气田分公司川东北气矿罗家16H井发生井喷特大事故(以下简称“12·23”井喷事故),造成243人死亡,其中有241人为16H井井场周围的居民,65632人紧急疏散,26555人(次)门诊治疗,2142人住院治疗,直接经济损失9262.7万元[3]。通过事故分析,“12·23”井喷事故暴露出企业内部安全安全生产监督管理方面存在众多问题。
2.1 HSE体系实施过程存在问题
我国石油石化企业从1998年开始推行实施职业健康、安全、环境管理体系(HSE)[4]。HSE是以危险源辨识、风险评价和风险控制为基础开展的,作业控制、应急管理等是关键要素。从“12·23”井喷事故暴露了实施过程中存在的一些问题。主要是:
(1) HSE强调企业实施风险管理,特别是针对可能的重大风险事件要全面加强管理,避免重大事故的发生。“12·23”井喷事故的发生说明,企业在生产过程中没有全面落实风险管理。
(2) 在危险源辨识、风险评价、风险控制、应急管理、作业控制、教育培训、交流和沟通、绩效监测与测量等方面HSE没有落实到实际工作中。
(3)钻井施工企业实施并保持了HSE体系,并保持了必要的系统文件和记录,但在发生事故时并没有按照HSE体系执行,说明HSE体系与钻井实际工作存在脱节的情况。
2.2 各级安全生产责任制存在问题
中国石油天然气股份有限公司是中国石油天然气集团公司的控股企业,股份公司拥有对罗家16H的开采权[3]。股份公司下有中国石油勘探与生产分公司,下有地区公司,下有矿区,下有矿,矿有作业队。承担钻井施工的是中国石油天然气集团公司,集团公司下有地区石油管理局,管理局下有钻井施工公司、测井公司、井下作业处、地质调查处,钻井施工公司下有钻井队,测井公司下有测井队等,分别负责钻井、测井等工作。
中国石油天然气股份有限公司为了加强对钻井施工企业的管理,除派出本企业(矿)的人员监管施工外,还派出施工监理,监管钻井施工。上述企业的关系十分复杂,理论上钻井所有者中国石油天然气股份有限公司是业主,而承包钻井施工的中国石油天然气集团公司下属的四川石油管理局是承包商。但中国石油天然气股份有限公司又是中国石油天然气集团公司的控股公司,这种复杂的关系,造成了业主和承包商之间的混乱,导致了安全生产管理职责的不明确。
2.3 安全教育培训存在问题
“12·23”井喷事故,是由于有关人员违章操作,钻井过程中私自卸下回压阀造成的[5]。这说明企业的安全教育培训存在较大问题,对企业作业人员的安全教育培训力度不够。同时,由于忽略对井场周围居民的安全教育培训,导致居民缺乏预防硫化氢中毒、快速逃生、相互警报的知识和能力,直接造成近万人不同程度的硫化氢中毒,其中围居民241人死亡,企业职工2人死亡,6万余名群众紧急疏散。
3 加强高含硫气田安全管理工作的建议
3.1 加强HSE管理体系建设
3.1.1 完善HSE各项规章制度
督促各方尽快健全和完善HSE各种规章制度、安全技术操作规程,重点突出施工过程中钻井、井下作业的井控及直接作业环节的HSE监督管理。重点抓好对直接作业环节和承包商的安全环保监督管理和考核工作,确保施工过程中各项安全环保措施切实履行到位,确保施工安全。建立包括HSE工作汇报制度、HSE会议管理规定、HSE培训教育管理规定、HSE监督管理办法、HSE科技管理规定以及HSE专项资金管理规定等HSE管理制度。
3.1.2 配备必要的HSE专兼职管理人员
HSE管理人员要帮助企业识别生产过程中的风险及危害,检查体系中管理、运行控制、信息交流的情况,同时进行应急管理,监测和测量HSE绩效,能进行事故调查等。因此, HSE管理机构需要充实专业的HSE管理人员。
同时,要贯彻、实施HSE管理,需要各部门的分工协作,更需要有大量的专业人员参加。为此,企业领导要给予高度重视,一方面从各职能处室抽调有责任心,熟悉本处室工作的人组成HSE工作小组,参加由权威部门组织的HSE内审员培训班。培训合格后,回本处室举办一般员工学习班,向职工传达HSE体系要求和益处,激发职工建立HSE体系的热情,从而积极参与到体系建立中来。
3.1.3 加大HSE体系宣贯力度
在建立、完善HSE管理体系工作中,要坚持对全体员工,宣传、贯彻公司的HSE管理理念、政策,督促各级领导在生产经营管理过程中体现公司的HSE理念、政策要求,在HSE管理文件和生产作业活动中逐步落实HSE理念、政策要求。
3.2 落实安全管理规章制度
高含硫气田应开展相关安全管理规章制度落实工作,主要包括以下几个方面:
3.2.1 综合安全管理
主要包括承包商的安全管理规定、安全检查考核管理规定、安全会议管理规定、安全教育管理制度、安全台帐管理规定、干部值班安全管理规定、安全标识管理制度、建设项目职业安全管理规定等。
3.2.2 作业环节安全管理
主要包括、关键装置要害(重点)部位安全管理规定、可燃气体和有毒气体监测报警器安全管理规定、进入受限空间作业安全管理制度、临时用电安全管理规定、高处业安全管理规定、破土作业安全管理规定、起重作业安全管理规定、用火作业安全管理规定、施工作业安全管理规定、高温作业安全管理规定、专用铁道调车装卸安全管理规定、安全阀设置规定等。
3.2.3 特种设备安全管理
主要包括特种设备安全管理规定、锅炉、压力容器、压力管道安全管理规定、压力容器安全管理规定、气瓶安全管理规定等。
3.2.4 职业卫生管理
主要包括硫化氢防护管理规定、职业病防治管理规定、放射安全和防护管理规定、防暑降温管理规定、有毒有害作业安全管理规定、职工听力保护管理规定等。
3.2.5 生产现场管理
主要包括生产区域封闭化管理规定、HSE标识管理规定、安全设施管理规定、危险化学品安全管理规定、现场交叉施工作业安全管理规定、安全检测监测管理规定、油气管道输送安全管理规定、季节性施工安全管理规定、HSE工作计量器具管理规定等。
3.2.6 事故及隐患管理
主要包括隐患治理管理规定、井控管理规定、事故管理规定、自然灾害管理规定、防洪防汛安全管理规定、安全生产责任事故行政责任追究管理规定等。
3.2.7 交通安全管理
主要包括机动车辆交通安全管理规定、路检路查制度等。
3.2.8 消防安全管理
主要包括消防安全管理规定、消防器材与设施管理规定等。
3.3 完善高含硫气田工艺安全管理措施
3.3.1 加强对人员的安全管理
由于硫化氢极毒,因此必须加强对高含硫气田从业人员的安全管理。生产管理与操作人员都应有严格的岗位责任制,必须要求每个上岗人员明确自己的管理与操作责任、违规将造成的严重后果等。各级人员都应有明确的权利、义务和责任。现场操作人员操作时应严格按操作手册执行,关键设备的操作步骤应挂牌到实际操作现场,并应有严格的操作记录,每日的操作记录应有档案可查并报送上级主管部门。应建立明确的奖惩制度,对工作责任心强、执行操作规程熟练、处理应急事故及时、安全的操作人员,应定期评比予以奖励。高含硫气井投产前应编制气井事故状态时的应急预案,并对操作人员进行全面培训,必须熟练掌握
3.3.2 加强对设备的安全管理
由于硫化氢化学活动性极大,可对钻井的钻杆、套管、集输管线发生强烈的腐蚀作用,导致重大的安全事故,因此必须加强对设备的安全管理。高含硫设备检修前,必须编制检修和施工作业方案,同时实行许可证制度,必须在方案批复和获得许可后,方能进行检修和施工作业。
3.4 建立安全教育培训制度
应有针对性的开展安全教育和培训工作,提高员工安全意识和预防事故能力。
3.4.1 管理人员
针对管理层人员,深入开展安全教育培训工作。督促管理层人员认真学习国家、集团公司及气田有关职业安全卫生的方针、政策、法律、法规、制度和标准,学习安全管理、安全技术、职业卫生和安全文化等知识及预防事故发生的基本知识,组织管理人员重点学习有关事故案例及事故应急管理等,提高管理人员的安全意识水平。
3.4.2 作业人员
在高含硫化氢环境中的作业人员上岗前都应接受H2S危害及人身防护措施的培训,经考核合格后方能持证上岗。每次培训时间不得少于3小时,每三年复训一次。针对新员工开展岗前三级安全教育,考试合格后方可上岗;调动工作员工,重新进行入职三级安全教育;针对特殊作业人员,按照国家的要求制定特殊的上岗培训要求。
3.4.3 公众安全教育
针对高含硫气田的危害及事故疏散、个人安全防护等方面,企业每年应组织1-2次气田周边公众开展硫化氢防范安全教育培训,普及相关安全知识,使他们在发生事故后,能正确、安全地保护自己并迅速撤离现场。
4 小结
高含硫气田勘探开发安全生产工作所面临形势十分严峻,除了高含硫气田勘探开发本身具有的高风险性以外,还与高含硫气田勘探开发项目安全管理工作存在的问题有关。因此,必须加强对高含硫气田勘探开发项目的安全管理工作,提高企业员工及气田周边公众的安全意识水平,保证高含硫气田的安全生产。
摘要：我国现已探明的天然气田中近一半为高含硫气田。硫化氢特殊的物理和化学性质,对人和设备具有高危害性,容易引起重大事故。因此,高含硫气田开采在技术、安全管理等方面有着更高甚至特殊的要求。本文以重庆市开县“12.23”井喷事故分析为基础,针对我国目前高含硫气田安全管理工作存在的一些问题,分别就完善HSE管理体系、落实规章制度、加强工艺安全管理以及严格培训制度等方面,提出具有针对性的改善高含硫气田开采安全管理工作的建议。本文的研究成果,可以为高含硫气田的安全管理工作提供参考。
关键词：高含硫气田,安全管理,安全教育
参考文献
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高含硫气田 篇7
1 高含硫气田中硫化氢的危害
从物理性质上来看, 硫化氢是一种有毒气体, 能够强烈刺激人体的粘膜, 导致神经出现障碍。常见的症状例如神志不清、人体昏迷等, 甚至直接导致死亡。
从化学性质上来看, 硫化氢具有爆炸性和强反应性。第一, 硫化氢的爆炸极限为4%-46%, 压力可达0.49MPa, 足够引发井喷事故。第二, 硫化氢燃烧之后会产生二氧化硫气体, 会引发人体的呼吸系统疾病, 例如:支气管炎、肺气肿等。同时也会影响到人体免疫力, 降低人体的抗病能力。
另外, 硫化氢具有腐蚀性, 很容易对钻井设备造成破坏。一旦钻杆、套管、管线等因腐蚀受到损坏, 就会在工作运行中埋下隐患, 极易引发安全事故。
2 高含硫气田开采中存在的问题
2.1 缺乏安全管理制度
高含硫气田想要安全的开采, 安全管理制度是不可或缺的前提保障。但是, 就我国目前的含硫作业而言, 相关的政策、法律、法规比较匮乏。安全管理没有法律上的保障, 开采工作就不能实现标准化、规范化。
2.2 缺乏安全管理技术
高含硫气田具有腐蚀性, 容易堵塞地层中的缝隙, 从而给开采工作增加了困难。第一, 我国防腐技术的发展还不够完善, 不能应用到气田的开采中。第二, 气田开采工作中开发管理技术的缺失, 导致开采工作效率低下, 没有规范和标准可言。第三, 在预防并治理含硫物质的沉积上, 并没有相关的经验或者技术可以借鉴, 是一个技术空缺, 因而气田开采中困难重重, 影响安全管理的进程。
2.3 缺乏安全管理人员
高素质的安全管理人员和具有丰富经验的技术人员, 是气田开采工作顺利进行的人力资源保障。但是, 我国目前的气田开采人员, 都是没有经验的新员工, 其专业技术水平比较低, 技能的缺乏, 直接影响到开采工作的进度和效率。
2.4 缺乏危险应急预案
由于高含硫气田的开采具有危险性, 因此应该制定相关的预警机制和事故应急预案。而在实际的开采工作中, 企业往往为了获得更多的经济效益, 将精力放在了开采工作上, 对于其它工作事务采取忽视的态度, 所以管理人员的安全意识不足。一旦发生突发的危险事故, 由于缺乏预警机制, 没有应急预案, 就会降低对危险的反应能力。没有应对措施, 就会导致重大的人员伤害和经济损失。
3 高含硫气田安全开采的管理措施
3.1 完善安全管理体系
第一, 在对含硫气田进行开采前, 要有硫化氢安全管理制度的保障, 对开采技术进行规范, 加强硫化氢的管理和监督。在安全管理制度中, 至少要包括硫化氢的监督与管理、硫化氢的知识培训两项内容。第二, 严格挑选管理人员, 对管理人员的要求是:认识硫化氢气体, 了解它的性质和危害, 能够掌握硫化氢的检测与控制技术, 能够协助制定硫化氢预防和应急预案。第三, 各部门要加强合作, 对硫化氢的安全管理体系不断进行优化和完善, 确保安全管理制度能够落实到实处, 从而保证气田的正常开采工作。
3.2 实行安全管理制度
第一, 开采安全管理。主要包括开采设备的维修保养、硫化氢气体的监测、狭小空间的安全工作管理、用电安全管理、高空作业安全管理等。第二, 设备操作安全管理。主要包括压力容器和压力管道的安全操作、锅炉的安全操作、气瓶的安全操作等。第三, 现场安全管理。在开采现场粘贴安全标志, 科学堆放危险品, 关注交叉作业。第四, 消防安全管理。要正确设置消防器材, 制定消防规定。第五, 安全事故管理。发生井喷事故、机械事故等, 要追究相关负责人的责任。
3.3 加强开采安全管理
一方面, 加强开采设备的安全防护。其一, 定期对开采设备进行检修和维护, 保证设备在工作中能够顺利运行。其二, 在设备或管道中加入一定的缓蚀剂, 能够有效降低硫化氢的腐蚀程度。
另一方面, 加强工作人员的安全防护。其一, 工作人员进行开采工作时, 要佩戴相关的安全防护设备, 这是最基本的要求。其二, 工作时, 严格按照制定的开采规范和制度来进行。其三, 企业对工作人员进行安全防护知识的培训, 制定应急预案, 从而保证工作人员的人身安全。
3.4 提高安全防护意识
第一, 开采人员工作以前, 要进行硫化氢的预防与控制的培训考核, 提高工作人员的专业知识水平和安全防护技能, 在最大程度上减小危害, 保证工作人员的安全。第二, 进入气田进行开采工作的人员, 必须通过考核, 取得硫化氢安全防护的资格证书, 否则不允许进入气田工作。第三, 对于气田、燃气管道周围的居民, 要进行和硫化氢相关的知识教育, 发放安全防护手册, 让人们了解硫化氢的危害, 从而增加安全意识, 学会处理硫化氢事故的措施与自救方法。
3.5 制定监测应急措施
3.5.1 硫化氢的泄漏监测
对硫化氢的监测, 主要使用有毒气体检测器和易燃气体检测。同时, 管线的压力监测, 要使用线路断阀检测系统 (根据进气量和输气量计算并设定阀室关断后的报警限值, 利用系统对数据进行实时采集。当阀室自动关断后, 达到报警限值时系统就会报警, 提醒工作人员观察分析, 从而做出判断处理) 。如此一来, 就能够实时监控硫化氢的泄漏情况, 一旦发生问题能够及时采取措施, 从而降低硫化氢对人员和设备的危害程度。
3.5.2 制定应急控制措施
在应急措施的制定上, 要求具有连锁性。也就是说, 一旦发生硫化氢事故, 就要按照以下步骤进行施救:首先, 停止天然气的向外输送;然后, 按照相关规范控制硫化氢的泄漏情况;最后, 采取一定的措施保护工作人员和机械设备。这种连锁性的应急措施, 其优点在于能够全面控制气田的井口和运输系统, 对各个方面进行应急防护, 大大提高防护的效果。
4 结束语
通过以上分析, 在高含硫气田的开采工作中, 采取安全管理措施, 能够提高开采的效率, 提升开采的安全系数, 为工作人员的生命健康保驾护航。采用安全管理模式, 能够对气田进行科学管理, 提高了现代化水平, 有利于促进气田开采工业的持续发展。
摘要：经济的发展和社会生活的进步, 促使我国对能源的需求不断增加。天然气能源具有很高的利用价值, 因此成为人们使用的新能源。但是, 气田中含量较高的硫化氢, 成为开采中的一大难题。文章说明了气田中硫化氢的危害, 介绍了含硫气田开采工作中存在的问题, 并提出相应的安全开采管理措施。
关键词：硫化物,天然气,安全开采,管理,问题与措施
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