含硫超深井试气技术难点分析

(整期优先)网络出版时间:2017-05-15
/ 2

含硫超深井试气技术难点分析

高金龙

川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西省榆林市718500

摘要:含硫超深井试气技术是目前国内在超深井试气技术方面要求较高的一种测试技术,通过抗硫化氢腐蚀的方法来进行超深井试气,在进行超深井试气的过程中,需要多方面技术的协调配合,每一个环节的技术要求都非常苛刻并且都有着极大的危险性,因此在进行中采用含硫超深井试气技术时,必须时刻提高警惕,并且加强有关安全保护的措施,确保进行试气的机械设备和从业人员的安全。

关键词:含硫超深井;试气技术;难点分析

引言:

我国对超深井的规定有明确的数字范围,气井的深度达到六千米或者深度在六千米之下的都属于超深井。随着深度的不断增加,井底的压力也逐渐增加,超过六千米的井深压力可以达到100Mpa,在高强度的压力之下,会对测试的设备产生破坏性。超深井的深度越深,井底的压力也就越大,井底温度也更高,有的时候井温可以达到150度甚至更高,对于测试管道和设备来说非常具有挑战性。尤其是含硫的超深井在除了井底压强和井底温度这两方面因素之外还面对着含硫量高腐蚀性强的考验。因此在进行含硫超深井试气的技术过程中有很多的困难,对这些难点进行分析有利于更进一步减少器材损耗和避免人员伤亡。

一、含硫超深井试气技术面临的困难

(一)人员技能方面

目前国内进行含硫超深井试气方面的技术型复合型人才比较匮乏,专业技能高经验丰富的人员较为缺乏,在进行含硫超深井试气的过程中需要多个环节的配合,并且每个环节都具有极大的危险性,因此对于拥有较高专业技能的从业人员非常需求。

(二)器材设备方面

从事含硫超深井试气技术时对相关的设备要求非常高,尤其面对着含硫量高,压强梯度非常大,井底温度非常高等等危险情况,对于使用的机械和器材设备的质量要求很高,因此在进行含硫超深井试气的过程中,需要一整套完备的并且质量要求过关的机械设备。

(三)防止含硫物质腐蚀的技术方面

含硫超深井的一个危险之处在于井内含有大量的含硫气体,而且随着含硫量的增加,对那些进入超深井中进行检测的设备来说,腐蚀性也非常大,如果对管道等设备的腐蚀性增加,造成管道破裂或者设备损坏,可能会造成不可挽回的严重后果。虽然目前的技术水平比较发达,但是在对于防止超深井中的含硫物质对机械设备的腐蚀这方面来说,还需要更进一步的研究和分析。

(四)气体密封方面

含硫超深井在试气过程中,需要的管道长度非常长,因此需要多根管道的连接,随着深度的增加,压力和温度都非常高,含硫量的大小对于管道的质量要求也非常严格。传统的管柱已经不能够完全满足含硫超深井试气的技术要求,通过多次的试验证明,传统的传输管柱在进行含硫超深井试气的过程中,会出现被腐蚀而破裂的情况,也会出现漏气的情况。因此在进行含硫超深井的试气过程中,现阶段国内的技术水平仍旧有所欠缺。

(五)井口与井下的关井技术方面

深度达到六千米以上的超深井的井底压强强度可以达到100Mpa,在进行关井的时候,井口关井和井下关井都是有可能采取的措施,但是过高的压强也带来一系列的技术性难题,如何加强井口和井下的抗压强度是一个重要问题。我国目前大都采用进口的零件和设备,成本高昂,并且随着超深井深度的加深,压强的增大,已经越来越难以适应超深井的试气方面的要求。这方面因素也是含硫超深井试气技术方面的一大难点问题。

(六)预防水合物影响方面

进行含硫超深井试气的过程中,会产生大量气体,从高温向低温运动的过程中,气体会变成液体也就是会形成水合物甚至会结冰。在这种情况下,很容易堵塞传输管道。即使没有结冰,形成的水合物附着在管道和机械设备上也很容易造成腐蚀和损坏。因此,如何保证试气过程中不被水合物影响腐蚀传输管道和有关设备也是一个需要解决额重大问题。

(七)含硫化合物方面

含硫超深井中的含硫量很大,在进行试气的过程中会形成诸多硫化物,含硫化合物种类甚多,高温高压的情况下产生的众多含硫化合物都可能对试气过程产生重大影响。尤其在温度从高向低的变化过程中,遇冷会凝结的一些物质会产生脱硫反应,变成固化的状态,也会造成管道堵塞等情况。同时,含硫程度的大小对试气过程也有很大影响。因此,如何测试含硫量的大小,如何减少含硫化合物对测试过程的影响也是非常需要解决的一项技术问题。

(八)安全监督和防护管理方面

由于含硫超深井试气过程本身就具有多重危险性,因此在测试的过程中,做好相关的安全监督措施和安全防护措施非常必要。在遇到危险情况或者发生危急现象的时候,需要及时反馈情况,应急机制和措施必须非常快速而且高效,预警机制要时刻保持开启运行的状态。这方面来讲我国的技术基本成形,但是相比较国外某些先进技术还是有所欠缺,需要进一步提高。

二、含硫超深井试气技术难点的防护措施

(一)提高从事该工作的人员技术水平,做好相关的技术培训和审查工作,对从业人员实行定期的培训和检验,工作人员必须有相关的资格证或者技术证明。对进行试气的所有器械设备进行严格检查和监控,避免出现因器械不合格而造成损失的情况。

(二)采取抗腐蚀性较好的材料来进行含硫超深井的试气检测,对设备和材料进行必要的防腐蚀处理,保证测试器械的质量。可以通过立体式多方位的全面防护和处理来进行防止设备腐蚀方面的保护工作。减少测试过程中水合物和含硫化合物出现的几率。

(三)对于使用在含硫超深井试气过程的工具和设备,要严格选取。在设备材料方面要选择能适应高强度和高温度的材料,同时也要具有较好的抗腐蚀的性能。对于不同深度不同情况的超深井要采取合乎具体情况的设备进行检测。做到具体情况具体分析,合理利用多种器械设备。

(四)提高整体设备的封闭性和连接性。由于进行含硫超深井试气的设备不是一整个设备,而是多个设备的组合体。在进行测试的过程中要保证各个部位零件的密闭性和连接契合程度,要经常检查零件接口的位置,避免出现零件老化生锈等问题。

(五)做好监控和安全防护工作,建立一套监督和实时监控的系统,用以配合人工操作,能够及时发现危险情况并且发出警报,避免出现人员伤亡和机械设备的损伤。

总结:

目前我国的含硫超深井试气技术虽然已经有很大进步,但是仍旧有很多不足之处,需要进一步通过提高技术水平来完善。含硫超深井试气仍是一项具有难度的技术性工作,为了更好的提高我国综合国力,合理高效的开采开发我国油气资源,解决目前出现的这些技术性问题具有非常重要的参考意义。

参考文献:

[1]陈中一.四川含硫天然气超深井试油技术实践与认识.中国石油学会深井钻井试油及装备学术研讨会.2012年

[2]邵理云,李国平,王和琴等.高含硫气田超深井油层高强度套管模拟工况下的抗腐蚀性能.中国科技论文.2012年6期

[3]张生军.超深含硫气井钻采工程方案设计研究.成都理工大学.2012年