高含硫气田开发

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1、气田开发结课论文研究生课程结课论文题目高含硫气田开发存在的问题学生姓名马吉祥学　号200920955教学院系石油工程学院专业年级石油与天然气工程09级指导教师郭平职　称教授单　　位西南石油大学辅导教师职称单　　位完成日期2010年7月3气田开发结课论文含硫气田是指产出的天然气中含有硫化氢以及硫醇、硫醚等有机物的气田。硫化氢含量在2%-70%为高含硫化氢气田。世界上已发现了400多个具有商业价值的含硫化氢气田。我国高含硫化氢天然气主要分布在四川盆地和渤海湾盆地，硫化氢含量范围较大。四川盆地是我国高含硫化氢气体分布最广的盆地，其“十五”

2、期间探明的天然气中有990亿立方米为高含硫化氢。近年发现的渡口河气田和铁山气田均为高含硫化氢气田(渡5井)。四川普光气田的探明储量达1143.63亿立方米，可采储量878.32亿立方米，是我国已发现的最大的高含硫天然气田。一般认为含硫气体的主要来源有2个：一是油井产出物中所含的硫化氢来源于早期油藏中生成油气的有机物的腐烂伴生而来；二是原本无硫的油藏，由于钻井中水趋过程中向油藏中导入了硫酸盐还原菌，或是一些不可氧化的硫不溶解物而使得油藏含硫。四川盆地中高含硫气藏中的硫化氢是油藏中石膏、硬石膏等含硫盐在油气藏深埋藏期的高温条件下发生热化

3、学还原作用生成的。国外学者认为，高含硫气田的开发问题主要与设备最少配备人员和保证酸气开发能力两个因素有关。经调研发现由于高含硫气田硫化氢含量高，因此开发高含硫气田较开发普通气田存在许多难点：(1)高含硫气体具有剧毒。硫化氢在正常条件下对人的安全限度不超过20PPm。当硫化氢浓度在150PPm时，就会刺激人的眼睛、呼吸道，麻痹嗅觉神经硫化氢浓度在800PPm以上时，只要短短2分钟就能致人于死地。(2)高含硫气田硫化氢腐蚀严重。硫化氢引起的主要腐蚀类型主要有：①电化学失重腐蚀，它是金属在含硫的湿天然气中发生的电化学反应，是金属表面形成针

4、孔、蚀坑、斑点和溃疡等现象；②氢脆和氢鼓泡(HSC)，硫化氢介质作用时加剧了钢的渗氢作用，从而导致金属氢脆和设备腐蚀破裂；③硫化物应力腐蚀破裂(SSC)，它是金属在含硫天然气和应力两者作用下产生的破裂，拉应力来自外力负荷和内应力。硫化氢的存在会腐蚀气田的生产设备、施工设备(如完井和注入管线的材料等)和运输系统。如硫化氢的出现会造成钻具断落，油管、气管等管线的腐蚀等，影响气田正常开发。在酸性井中连续性油管会发生严重腐蚀，甚至会导致油管断裂。特别是在高CO2/H2S比时，即使硫化氢含量很低，也会对气田设备造成严重的腐蚀。因此应该加强对硫

5、化氢腐蚀的研究，找出有效的防治手段。3气田开发结课论文(3)硫沉积严重。硫沉积的影响因素：天然气组成、温度、压力、气流速度等。如果硫含量超过一定温度压力下的溶解度，则含硫天然气可能发生硫沉积。在开发时形成硫沉积会堵塞地层，使产量降低，采收率降低。在国内外，不管是高含硫气田，还是低含硫气田，在其开发过程中都会出现硫堵现象。因此硫沉积的研究对含硫气藏的开发至关重要。(4)易形成水合物堵塞管线。含硫天然气易形成天然气水合物，造成气田生产油管及输送管线的堵塞，给气田的开发造成相当大的困难，影响气田正常生产。特别是在高硫化氢浓度、高压条件下，

6、在常温下都极易形成水合物，造成生产油管及输送管线堵塞。（5）高含硫气田开发成本高。高含硫气田开采出的天然气含有硫化氢，由于硫化氢的毒性和腐蚀性，因此在开发时对作业的安全和管材的性能都有更高的要求，在开发同等储量和产量时，高含硫气田需要更高的投资和管理费用。(6)硫化氢含量随生产时间的增加而增加。硫化氢含量越高，对气田正常生产的影响越大。高含硫气田的开发对策(1)在开发高含硫气田时，必须重视“HSE”，加强监测，防止硫化氢中毒等安全问题。对工作人员进行培训，增强其安全意识和管理强度。(2)加强对硫化氢腐蚀防治的研究。采用耐腐蚀合金钢作

7、为设备的基本材质，加注缓蚀剂、增加pH值、确定合理的采气速度、用电化学方法来防止硫化氢腐蚀。此外，还必须加强对高含硫化氢气井的监测。对于油井产出硫化氢所造成的危害，应以预防为主，消除为辅。采用的预防措施主要有：制定相应的管理制度及人员相关培训、配备便携硫化氢检测仪、重要岗位设置简易救护设施、明确标识含硫化氢井(按油井含硫化氢的浓度分为红、黄、蓝)、进入含硫化氢井井场的人员配备相应的防护用具、井场划出危险警戒线等。(3)加强对硫沉积预测及防止技术的研究。根据硫的沉积的机理，要解决硫堵问题可以从2方面入手，即在天然气进入生产系统之前对含

8、硫天然气进行一定的处理，另一方面在天然气生产过程中对生产系统进行处理，即发生化学反应、加热熔化及用溶剂溶解硫。目前国内外对于防止硫沉积主要采取的是控制采气速度，减少硫沉积。但是对于硫沉积机理及根据机理研究防治的技术还处于起步阶段，因此