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石油天然气及井喷基本知识简介 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2006-03-03 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
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一、天然气的组成
  天然气主要组分为甲烷,通常占90%以上,还含有一些乙烷、丙烷、丁烷及戊烷以上的烃类,并且有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢、氢气等非烃类组分。
  我国不少气田或油井伴生气中都含有酸性气体,主要是含有硫化氢,硫化氢含量通常在0.1%(体积百分比)以下,如陕甘宁气田硫化氢含量0.02 ~ 0.05%。但是也有个别偏高,如川东卧东河气田三叠纪系气藏最高硫化氢含量达32%(493mg/m3);河北赵南庄气田硫化氢含量达92%。
  硫化氢溶于水,形成弱酸,对金属的腐蚀形式有电化学腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂。氢脆破坏往往造成生产套管柱的突然脱落,气井不能正常生产,危害极大。
二、天然气的物理化学性质
  相对密度: 0.55 ~ 0.75
  闪   点:   -218℃
  自 燃 点: 500 ~ 700℃(典型干气)
  爆炸下限: 3.6% ~ 6.5%
  爆炸上限: 13% ~ 17%
  最小点火能: 0.3 ~ 0.4 mJ(典型干气)
三、天然气的危害
  甲烷本身无毒,为单纯窒息性气体。
  硫化氢是一种有毒气体,经粘膜吸收后危害中枢神经系统和呼吸系统,亦可对心脏等多器官造成损害。对其毒害作用最敏感的组织是脑和粘膜接触部位。短期内吸入高浓度硫化氢后出现流泪、眼痛、眼内异物感、畏光、视物模糊、流涕、咽喉部灼热感、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、乏力、意识模糊等。部分患者可有心肌损害。重者可出现脑水肿、肺水肿。极高浓度(1000mg/m3 以上)时可在数秒钟内突然昏迷,呼吸和心跳骤停,发生猝死。高浓度接触眼结膜发生水肿和角膜溃疡。长期低浓度接触,引起神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱。
天然气中如果含有较多的硫化氢,吸入会损害健康,甚至致死。
四、油气井井喷失控
  油气钻井分“钻探井”和“生产井”两种,钻探井的目的是要搞清地下是否有石油或天然气;钻生产井是为了把地层中的油、气开采出来。
  当钻井遇到地下油、气、水层时,地下的油、气或水串进井内的泥浆里,加快了泥浆流动和循环的速度,如果井底压力小于地层压力,地层流体将进入井筒并推动泥浆外溢,即发生溢流。此时如果对地下油、气压力平衡控制不当,不能及时控制溢流,会造成油、气、水或其混合物沿着环空迅速喷到地面,即发生井喷。
  为什么油井会发生井喷失控?地下压力是怎样形成的?原来,在井眼未形成之前,地层四周应力处于一定压力下的平衡状态,压力相对稳定。井眼形成以后,地层压力平衡受到破坏,为了平衡地层压力,保证钻井正常进行,要不断地往钻井内注入泥浆,并随时根据地层压力的变化调整泥浆比重,使井底压力始终与地层压力保持平衡,而油井井喷失控则是由于种种原因,使井底压力低于地层压力,井下压力失去平衡造成的。
  在钻井的过程中发生井喷失控的事故,根据我国玉门、四川、大庆、中原等油气田发生的一些井喷失控事故的发生分析,大多数是在钻入高压油、气层时,由于施工设计不准确,泥浆性能不好,操作技术不当,或井下发生严重漏失等原因造成的。一般有以下几个方面的原因:
  1. 地质设计未能提供准确的底层孔隙压力资料,井身结构设计不合理,设计时未能正确地预测油、气层的位置。结果在钻井过程中对高压层位压力估计不足。采取措施不力,没有思想准备。
  2. 操作失误,起钻抽吸。钻井时当钻穿油、气层段,起钻速度太快,产生抽吸作用,将油、气抽出来,或起钻时没有及时灌入泥浆,液面降低,泥浆柱压力下降;地面除气设备效率低,未及时采取措施消除泥浆中滞留的气体,重复循环,气蚀严重等原因而发生井喷失控。
  3. 机械故障。钻入油、气层时发生井下事故(断钻具、卡钻)或地面设备发生故障,泥浆静止时间过长,压力降低发生失控。
  4. 井口放喷器不符合要求,节流管汇和放喷管线的安装不符合技术要求,当发生井喷时无法控制。
  5. 钻井过程中遇漏失层段,发生井漏未能及时处理或处理事故中措施不当。
  6. 在钻井中不能及时发现溢流,或发生溢流后处理措施不当,造成失控。
  7. 泥浆密度偏低。当钻遇地下高压油、气、水层时,泥浆柱压力下降不足以平衡地下油、气时而发生井喷失控。
因井喷失控产生的危害主要有两种。一是井喷失控着火,造成井架等井场设施烧毁,或导致人员伤亡;二是富含硫化氢的油气田会发生硫化氢泄露,造成人员中毒伤亡。
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By upcysb 认证指数 +5 | 理由: 鼓励新人发帖!^!^ 2006-03-03
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