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油田企业硫化氢防范技术研究

点击次数:1437 发布时间:2016-07-14

一、石油中硫化氢的主要来源 
  (一)石油中硫的存在形式 
  硫主要以硫化物的形式存在于石油中,如硫、硫化氢、硫醇等活性硫化物和硫醚、多硫化物、噻吩及其衍生物等非活性硫化物。另外,还有硫和氧的化合物,如砜、亚砜和磺酸等。到目前为止,石油中已鉴定的含硫化合物已超过250个。 
  (二)石油中硫化氢的主要来源 
  1.在原始有机物质转化为石油和天然气的过程中,由于细菌的消化蛋白质作用,有机体会进行蛋白质的水解,从而生成H2O,CO2,NH3,CH4,H2以及H2S。 
  2.在钻井过程中可产生硫化氢。 
  (1)由于热作用于油层,石油中的有机硫化物会发生分解反应,如硫醇热分解产生出硫化氢: 
  另外,由于石油中含有H2,硫化物、二硫化物和噻吩,在加氢条件下也可以发生反应,产生硫化氢: 
  (2)石油中的烃类和有机物质通过储集层水中的硫酸盐的高温还原作用而产生硫化氢。如甲烷与硫酸钙反应: 
  3.井下作业过程中可产生硫化氢。 
  含硫化氢油气井,在井下作业循环洗井、循环压井、抽吸排液、放喷排液等过程中,由于液体循环,释放出硫化氢,循环罐、油罐和贮液罐周围可能存在硫化氢超标。 
  井下作业时,入井液中的硫酸盐进入地层,被地层中的细菌分解会产生硫化氢。 
  在酸化、酸洗井过程中,地层和井筒中的硫化物会与酸化、酸洗液发生反应产生硫化氢,如: 
  4.注水过程中可产生硫化氢。 
  在注水过程中,由于注入地层的水中含有硫酸盐,在高温高压环境下地层中的细菌分解硫酸盐会产生硫化氢。 
  5.采油、集输生产过程中可产生硫化氢。 
  由于硫化氢气体易溶于水,但其溶解度与温度、气压有关,只要条件适当,轻轻振动含有硫化氢的液体,就可使硫化氢气体挥发出来;油、水或乳化剂的储存罐;用来分离油和水,乳化剂和水的分离器;空气干燥器;集油罐及管道;用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇;提高石油回收率的工艺和装置;原油装卸场所;计量站;天然气压缩机。 
  酸洗处理地面流程管线过程中,管壁上的硫化物与酸洗液发生反应产生硫化氢。 
  二、硫化氢的防范技术研究 
  (一)明确管理职责,完善制度,建立健全硫化氢防护体系 
  结合硫化氢含量和安全管理要求,先后修订了《硫化氢防护安全管理规定》、《硫化氢监测管理办法》、《硫化氢防护器材管理规定》等规定,建立健全了相应的管理制度。同时,建立健全了二、三级硫化氢防控应急预案和四级硫化氢防控应急措施。基层单位根据实际,每年组织一次防硫化氢中毒应急演练和空气呼吸器佩戴比赛,大大提高了基层职工的防范能力。 
  (二)强化教育培训,不断提高硫化氢的防范处置能力 
  通过强化硫化氢专项安全教育培训,采取印发宣传教育材料、聘请专家开展培训、组织技能竞赛等多种形式,不断提高了员工硫化氢防范意识和技能。并将硫化氢防护知识作为重点内容纳入员工学习计划,定期学习《硫化氢安全教育材料》、《石油作业硫化氢防护与处理》等学习材料。为加强警示,制作硫化氢警示牌,设置在计量站、分离器等含硫化氢场所,使员工更为直观、简洁的了解掌握硫化氢的特性、防护要求和应急处理措施。 
  (三)建立完善硫化氢监测、告知、警示等相关制度 
  一是将硫化氢监测列入年度监测计划,全面做好硫化氢的监测工作。做到含有硫化氢作业场所日常监测至少每月1次,脱硫装置的进口及出口每班监测1次,配气站进口、出口每月监测1次。对外来施工作业人员提前告知场所硫化氢含量情况,保证了作业施工的安全。重点加强了高含硫化氢(大于450mg/m3)井、站、库的定期监测,实行硫化氢监测分级管理,及时准确掌握硫化氢管理动态。 
  (四)加强含硫化氢岗位生产过程中的防范工作 
  在地质、工艺和地面工程设计过程中,针对硫化氢井、硫化氢区块,制定具体的施工方案和风险消减措施。在施工设计上,对有硫化氢等有毒有害气体风险提示的井,工艺所每次均会同安全科、作业科及作业大队共同制定具体的防护措施和应急预案。在生产运行过程中,针对不同岗位及不同作业活动采取有效的防范措施。 
  三、下步工作方向 
  一是进一步对原油密闭输送工艺进行改造,完善首站原油储罐抽气系统,提高密闭输送效果。二是通过采取试验、取样化验分析等手段,研究钻井液处理剂和油井酸洗液对地层产生硫化氢的影响以及解决对策。三是加强硫化氢腐蚀防护研究。四是进一步完善应急系统的可操作性。 

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