蒸汽吞吐采油井控安全實(shí)踐

遼河油田錦州采油廠

蒸汽吞吐采油井控安全實(shí)踐

岳玉全遼河油田錦州采油廠

遼河油田錦州油區(qū)稠油井經(jīng)過近30年的蒸汽吞吐降壓開采，80%以上稠油井有與鄰井發(fā)生汽竄。目前各個(gè)注蒸汽稠油區(qū)塊均檢測(cè)出不同濃度硫化氫，其中少部分區(qū)塊、井區(qū)濃度超過危險(xiǎn)臨界濃度。錦州油區(qū)近年來采取一系列井控安全措施，包括汽竄預(yù)警、汽竄防治、降低硫化氫濃度。建議嘗試在蒸汽注入過程中加入化學(xué)藥劑，從源頭徹底消除硫化氫。

蒸汽吞吐；蒸汽驅(qū)；硫化氫；汽竄；安全風(fēng)險(xiǎn)

1 汽竄現(xiàn)狀及產(chǎn)生機(jī)理

錦州稠油區(qū)經(jīng)過近30年的蒸汽吞吐降壓開采，目前地層壓力已經(jīng)大幅度降低，80%以上稠油井有與鄰井發(fā)生汽竄，井網(wǎng)加密井距小也是汽竄頻繁發(fā)生的主要原因。

目前各個(gè)注蒸汽稠油區(qū)塊均檢測(cè)出不同濃度硫化氫，其中少部分區(qū)塊、井區(qū)濃度超過危險(xiǎn)臨界濃度。硫化氫產(chǎn)生機(jī)理一是注入蒸汽的熱作用使石油中的含硫化合物發(fā)生水解反應(yīng)，二是儲(chǔ)層巖石礦物、地下水中硫酸鹽與石油發(fā)生還原反應(yīng)。

2 井控安全風(fēng)險(xiǎn)

2.1 汽竄安全風(fēng)險(xiǎn)

持續(xù)的高溫（300℃以上）、高壓（爐壓最高接近16MPa）蒸汽注入，一旦發(fā)生汽竄將導(dǎo)致嚴(yán)重的安全環(huán)保事故。

（1）鄰井影響。發(fā)生汽竄油井輕者含水上升甚至關(guān)井，重者井下工具以及井口工藝流程發(fā)生損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年因汽竄影響導(dǎo)致含水上升、關(guān)井共計(jì)307井次，影響產(chǎn)量約5 240 t，其中因汽竄導(dǎo)致抽油泵閥座刺壞不能正常生產(chǎn)重新檢泵6井次。

（2）收氣系統(tǒng)影響。因受汽竄影響油井油套環(huán)空內(nèi)液體進(jìn)入收氣系統(tǒng)，導(dǎo)致地面收氣工藝系統(tǒng)工作異常，特別是稠油進(jìn)入收氣系統(tǒng)處理較為困難，嚴(yán)重時(shí)需要更換部分收氣工藝管線。由于受竄油井套管壓力高，經(jīng)常在各級(jí)閘門、法蘭薄弱連接處發(fā)生刺漏，高溫噴出液伴隨天然氣帶來重大安全隱患。

2.2 硫化氫安全風(fēng)險(xiǎn)

（1）人員中毒安全風(fēng)險(xiǎn)。硫化氫最大危害之處不僅是毒性大，而且對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)具有麻痹作用，可導(dǎo)致嗅覺失靈，因此消除硫化氫安全風(fēng)險(xiǎn)是井控工作重點(diǎn)。

（2）井下工具及設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)。硫化氫化學(xué)活性極大，電化學(xué)失重腐蝕、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕等對(duì)金屬管線的腐蝕作用強(qiáng)烈，硫化氫含量較高油井產(chǎn)出水呈黑色，使井下管柱受硫化氫腐蝕生成硫化亞鐵，從而造成管材腐蝕而降低使用壽命。

3 安全防范措施

（1）汽竄預(yù)警。汽竄防治主要采取以下措施：一是建立油井汽竄檔案；二是以注汽井為中心，周圍開采的同層系鄰井按照井距大小確定防竄等級(jí)；三是防竄層確認(rèn)，即采油區(qū)地質(zhì)管理人員、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理人員、采油站質(zhì)檢人員共同確認(rèn)無汽竄可能方可實(shí)施作業(yè)；四是防竄井掛牌升級(jí)管理（提前關(guān)閉收氣，必要時(shí)提前卸掉懸繩器）。

（2）汽竄防治。錦州油區(qū)針對(duì)汽竄頻繁區(qū)塊采取區(qū)域同注同采、封竄調(diào)剖、投球選注等措施，注汽井發(fā)生汽竄比例大幅下降。另外一般油井受汽竄時(shí)間明顯滯后，為確保作業(yè)施工井人員及設(shè)備安全，通常一倍井距（一百米左右）鄰井停注燜井5天以后方可施工作業(yè)。

（3）降低硫化氫濃度。作業(yè)施工井硫化氫含量過高可以采取泵車洗井壓井處理，正常生產(chǎn)井可以采取同平臺(tái)高含水鄰井自洗降低硫化氫氣體含量。某典型井洗井前測(cè)得硫化氫含量為268.55mg/m3，每隔2 h持續(xù)監(jiān)測(cè)，洗井2 h后硫化氫含量驟降至112mg/m3，6 h后已經(jīng)降低到安全閾限值以下，繼續(xù)監(jiān)測(cè)該井硫化氫含量一直趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)語

近年來錦州油區(qū)在預(yù)防汽竄井噴、硫化氫中毒等井控安全方面采取一些列行之有效措施，井控安全保持較好態(tài)勢(shì)，沒有發(fā)生人為疏忽造成注汽井噴和硫化氫中毒事故。建議嘗試在蒸汽注入過程中加入化學(xué)藥劑，從源頭徹底消除硫化氫。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.003