??????? (3)產(chǎn)出氣體高部位放空。
??????? 3、注氣管線的安全控制
??????? 注氣管線爆炸因素:
??????? (1)管線內(nèi)的銹皮及其他固體微粒隨空氣高速流動時的摩擦熱和碰撞(尤其在管道拐彎處)。
??????? (2)空氣流的作用使管線與空氣壓縮機之間的閥門沾有油脂。
??????? (3)管線漏氣,在管線外圍形成爆炸性氣體滯留空間,遇明火發(fā)生著火和爆炸。
??????? (4)空氣壓縮機著火導致注氣管線著火爆炸。
??????? (5)注氣管線因腐蝕等原因造成強度下降而破裂,壓縮空氣能量瞬間釋放引起爆炸。
??????? 控制措施:
??????? (1)對注氣管線進行內(nèi)部涂層,防止內(nèi)部生銹,減少銹皮與高速流動的空氣磨擦產(chǎn)生的熱。
??????? (2)盡量減小注氣管線的拐彎,管道連接應采用焊接,但與設(shè)備、閥門和附件的連接處可采用法蘭或螺紋連接。
??????? (3)防止空氣壓縮機爆炸,將明火倒入管道內(nèi)部。
??????? (4)進行氣密性和泄露性試驗防止管線泄漏。
??????? 4、注入井井筒的安全控制
??????? 當停注和重新啟動后,注入井井底壓力下降,地層中的油氣容易回流進入注氣井,與井筒中的高壓空氣混合,當該混合氣體達到爆炸極限時,在火源的作用下就會發(fā)生爆炸。
??????? 控制措施:
??????? (1)所有注氣井采用封隔器保護,環(huán)空注氮氣,防止油氣上竄。
??????? (2)根據(jù)監(jiān)測到的回流油氣成分估算其爆炸極限,評估是否有爆炸傾向。
??????? (3)在注入井中保持正空氣壓力是防止油氣回流安全操作的基本要求。當壓縮機的停機時間超過30分鐘時,向井內(nèi)泵入氮氣、水或2%的氯化鉀水溶液,將剩余的空氣推入地層,以阻止烴向井筒回流。
??????? 三、空氣泡沫驅(qū)安全控制技術(shù)的探討與拓展
??????? 空氣泡沫驅(qū)技術(shù)在中原油田的礦場應用是安全可行的,隨著該項技術(shù)的擴大試驗,必將面臨更多的安全課題,因此有必要做進一步研究和拓展,以應對更為復雜多樣的挑戰(zhàn)。
??????? 1、空壓機老化
??????? 隨著使用年限的增長,在高溫高壓運行下的空壓機將會面臨部件老化的問題,出現(xiàn)爆炸的幾率大大增加,空壓機安全性能大幅度降低。應及早與壓縮機廠家建立規(guī)范的定期維護檢修關(guān)系,同時從采油廠內(nèi)部挑選專業(yè)對口、責任心強的高技能人才進行系統(tǒng)培訓,做到有備無患。
??????? 2、后期氧氣竄出
??????? 注入空氣中的氧氣在地溫下與原油產(chǎn)生氧化作用,其反應取決于原油性質(zhì)、巖石與流體關(guān)系、溫度和壓力等,反應熱使溫度升高,從而使部分輕質(zhì)油汽化。驅(qū)動氣體因而不再是注入的空氣,而是就地產(chǎn)生的由一氧化碳、二氧化碳、氮氣和汽化的輕質(zhì)烴組成的煙道氣。注空氣提高采收率,最重要的條件是油藏溫度必須足夠高、石油活性強,氧氣通過低溫氧化而消耗掉,以免生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)存在氧氣而導致爆炸。
??????? 中原油田已實施的4口注氣井所對應的油井經(jīng)檢測有偶有少量氧氣竄出,濃度在安全限值內(nèi),分析空氣在目前的油藏條件下得到了較充分的氧化反應,同時泡沫作為優(yōu)勢滲流通道的屏障阻礙了氣體的外竄,因此做到了安全施工。但施工后,隨著后續(xù)注入水逐步推進,地下原油將逐漸減少,泡沫會逐漸消泡,未完全反應的氧氣可能沿優(yōu)勢滲流通道大量竄出,形成極大的安全隱患;當前在19塊即將實施稠油空氣泡沫驅(qū),空氣與稠油難以徹底進行低溫氧化反應,大量未反應的氧氣一旦突破,后果嚴重。
??????? 借鑒國內(nèi)外諸多油田的成功經(jīng)驗,認為可以采用火燒油層的辦法提高氧氣利用率,減少安全隱患,尤其對大幅度提高稠油油藏采收率效果顯著?;馃蛯蛹磳⒖諝庾⑷氲接蛯?,在井底加熱到可以點燃原油的溫度,或通過空氣與氧氣在油層自然氧化生熱達到著火點,使原油在地下燃燒,燃燒過程中消耗部分原油產(chǎn)生熱量,將產(chǎn)生稠油降粘、蒸餾等一系列有利于原油采出的正向作用,成為原油采出的動力,從而提高采收率?;馃蛯泳哂凶⑵3钟蛯訅毫Φ奶攸c,且波及系數(shù)要高得多;具有注二氧化碳和氮氣的性質(zhì);該工藝適用范圍廣,既可用于深層(3500m),薄層(小于6m)、含水較高(大于75%)的水驅(qū)稀油油藏,又可用于稠油油藏; 綜合了熱驅(qū)、氣驅(qū)、混相驅(qū)和非混相驅(qū)的機理,能量利用率高、適應范圍廣,是一種充分利用石油資源、較徹底的石油開采技術(shù)。
??????? 開發(fā)應用與現(xiàn)場自動化防控警報系統(tǒng)相連的氧氣探測器監(jiān)測生產(chǎn)、測試設(shè)備中的氧氣含量,產(chǎn)出氣樣定期送往實驗室做分析,同時繼續(xù)采用便攜式測氧儀隨時監(jiān)測,及時反饋信息并根據(jù)安全預案做出及時應對措施。
??????? 3、注氣井腐蝕造成的安全隱患
??????? 從胡12-152井取出的腐蝕監(jiān)測環(huán)和油管從外觀可明顯發(fā)現(xiàn)嚴重腐蝕,對地面管線、注入管柱帶來安全隱患,建議使用鈦納米聚合物防腐涂層油管、鍍鎢合金防腐油管,或間歇性注入QH-01緩蝕劑和下入陰極保護短節(jié)等多種防腐手段,提高綜合防腐效果,減少管柱腐蝕帶來的一系列安全問題。
??????? 4、井場安全環(huán)保
??????? 空氣泡沫驅(qū)施工在活性劑配制過程中會出現(xiàn)大量泡沫,極易漫灌,大風天氣大量落至附近農(nóng)田,造成了環(huán)境污染??刹扇p少單罐配制量和頂部部分密封的方式杜絕污染。
??????? 四、結(jié)? 論
??????? ?。薄⒖諝馀菽?qū)技術(shù)在現(xiàn)場實施過程中得到了有效安全控制。
????????? 2、加深對空壓機理論和構(gòu)造的認識,加強對空壓機維修和保養(yǎng)力度是今后空氣泡沫驅(qū)施工能否安全高效開展的重要前提。
????????? 3、在進一步試驗應用空氣泡沫驅(qū)技術(shù)時,盡可能(尤其稠油油藏)采用油層燃燒的方式,達到完全耗氧,增加地層能量,提高剩余油采收率,減少氧氣產(chǎn)出帶來的安全隱患。
????????? 4、建立完善氧氣自動化監(jiān)測系統(tǒng),加強注氣井對應油井產(chǎn)氧檢測力度。
????????? 5、重視注入管線及井下管柱的強腐蝕現(xiàn)象,盡快研究應用多種有效的防腐措施,減少腐蝕帶來的危害。
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