渤海油田含硫化氫井修井技術(shù)

朱孟濤，李楊楊

（中海石油(中國(guó))有限公司，天津 300452）

1 渤海油田修井作業(yè)概述

針對(duì)渤海油井開(kāi)采工作來(lái)說(shuō)，一般是通過(guò)開(kāi)展油藏測(cè)試與生產(chǎn)、修井作業(yè)等為核心的基礎(chǔ)作業(yè)措施。 渤海油田修井作業(yè)包括拆裝采油樹(shù)進(jìn)行井下作業(yè)。 其作業(yè)內(nèi)容主要分為以下幾類(lèi)：1）常規(guī)檢泵作業(yè)。 在海上修井作業(yè)中對(duì)井下電泵的檢查主要包括電潛螺桿泵和離心泵的檢查；2）大修井。 開(kāi)展海上油井的大修井作業(yè)主要是針對(duì)套損在內(nèi)的安全隱患防范，避免由于防砂問(wèn)題引發(fā)的低產(chǎn)低效；最后，增產(chǎn)增注作業(yè)。 一般包括渤海油井的轉(zhuǎn)注、換泵、分注和改變舉升模式等作業(yè)內(nèi)容。 根據(jù)以上不同的修井作業(yè)內(nèi)容來(lái)劃分，渤海修井作業(yè)的設(shè)備又包括以下幾種：1） 鉆井船修井；2）鉆修機(jī)和模塊鉆機(jī)作業(yè)。

另外，渤海油井修井作業(yè)的基本原則一是在開(kāi)展修井作業(yè)時(shí)，必須滿(mǎn)足實(shí)際設(shè)計(jì)要求，同時(shí)具備完善的資料，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 二是，在實(shí)際修井作業(yè)中， 也要避免破壞渤海井下油層，保障油田穩(wěn)產(chǎn)增效，同時(shí)在完成修井后還要了解井下?tīng)顟B(tài)，做好管柱的清理工作，并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范設(shè)置深度。 最后，在完成油井修井作業(yè)后，還要做好設(shè)備的整理和維護(hù)，保障設(shè)備完好，同時(shí)對(duì)修井設(shè)備的規(guī)格與參數(shù)進(jìn)行測(cè)量， 確保修井設(shè)備能夠順利地進(jìn)行下一次投產(chǎn)， 符合油田修井的實(shí)際要求，對(duì)我國(guó)渤海油田產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

2 硫化氫對(duì)修井作業(yè)造成的危害

2．1 對(duì)人體造成的危害

海上作業(yè)平臺(tái)的空間不夠?qū)掗?，并且作業(yè)人員比較多，人員的分布較為密集，所以硫化氫對(duì)于參與修井工作人員所造成的傷害是一項(xiàng)非常嚴(yán)重的問(wèn)題。 硫化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，其對(duì)人體所造成的傷害自然也不一樣，硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10ppm 時(shí)， 人體能夠聞到比較難聞的氣味，眼睛可能會(huì)有輕微的癢或者痛的感覺(jué)，此質(zhì)量分?jǐn)?shù)值的硫化氫暴露8h 之內(nèi)為安全臨界濃度值；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50ppm 的硫化氫暴露15min 便會(huì)導(dǎo)致人體的嗅覺(jué)喪失； 硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100ppm 時(shí)，3～15min 之內(nèi)人便會(huì)劇烈咳嗽， 眼睛受到較為強(qiáng)烈的刺激并且嗅覺(jué)喪失；如果硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了500ppm，那么人便會(huì)在很短的時(shí)間之內(nèi)昏迷，如果治療不及時(shí)便很容易導(dǎo)致死亡；如果硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了1000ppm，那么人體便會(huì)瞬間喪失知覺(jué)，導(dǎo)致永久性的腦損傷或者是腦死亡[1]。

2.2 對(duì)井下管柱與井口設(shè)備造成的損害

對(duì)于油氣井來(lái)說(shuō)， 其中除了含有油氣水之外，還存在其它的一些介質(zhì)，如果在油氣井中含有一定量的硫化氫，那么硫化氫便會(huì)融入到水中進(jìn)而導(dǎo)致弱酸的形成，此種弱酸會(huì)對(duì)金屬造成相應(yīng)的腐蝕，腐蝕的形式一般分為：電化學(xué)腐蝕、硫化物應(yīng)力開(kāi)裂以及氫脆。

3 高含硫化氫油氣井的修井工藝

3.1 安全控制措施

1）安全裝備：在實(shí)際開(kāi)展高含硫化氫油氣井修井工作過(guò)程中，需要在所應(yīng)用的修井設(shè)備上安裝相應(yīng)的硫化氫聲光報(bào)警系統(tǒng)和在以下幾個(gè)位置上安裝相應(yīng)的硫化氫固定式探頭：鉆臺(tái)、生活區(qū)以及喇叭口等，并且在其中的一些設(shè)施通風(fēng)口上也需要安裝硫化氫固定式探頭。 開(kāi)展工作前預(yù)先準(zhǔn)備好最少四套的便攜式硫化氫探測(cè)器，并做好固定式探頭以及便攜式探測(cè)器的質(zhì)量檢測(cè)工作， 保證其在應(yīng)用的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)任何的問(wèn)題， 還需要預(yù)先儲(chǔ)備一定量的硫化氫檢測(cè)樣品，這樣才能夠隨時(shí)地對(duì)探頭進(jìn)行檢測(cè)。 相關(guān)的工作人員需要在開(kāi)展高含硫化氫井修井工作的過(guò)程中佩戴相應(yīng)的正壓式空氣呼吸器，并且需要準(zhǔn)備好足夠數(shù)量的備用氣瓶，和一臺(tái)呼吸器空氣壓縮機(jī)。 除此之外，醫(yī)務(wù)室需要儲(chǔ)備做足夠的開(kāi)展硫化氫中毒醫(yī)療所需應(yīng)用的物品以及相關(guān)器械[2～4]。

2）安全措施：要保證所有參與高含硫化氫油氣井修井工作的工作人員都接受過(guò)硫化氫培訓(xùn)工作， 并且已經(jīng)通過(guò)了考核獲得了資格證節(jié)，在實(shí)際開(kāi)展此項(xiàng)工作之前還要對(duì)工作人員再次開(kāi)展相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)工作，鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)；每隔7d進(jìn)行硫化氫演練，在工作人員開(kāi)展工作的過(guò)程中易于觀(guān)察到的位置處設(shè)置相應(yīng)的風(fēng)向標(biāo)以及風(fēng)速儀，方便工作人員了解實(shí)際情況；在空氣中所含硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生變化時(shí)需要在工作現(xiàn)場(chǎng)明顯位置處設(shè)置顏色各異的指示牌，預(yù)先對(duì)工作人員培訓(xùn)每一個(gè)顏色的指示牌所代表硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 如果空氣中所含有硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了10ppm，那么需要在第一時(shí)間拉響警報(bào)，派遣相關(guān)的專(zhuān)業(yè)工作人員進(jìn)行硫化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的仔細(xì)觀(guān)察，在觀(guān)察的過(guò)程中需要配備正壓式空氣呼吸器；如果空氣中所含有硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了20ppm， 那么處于施工場(chǎng)地區(qū)域的工作人員需要在第一時(shí)間佩戴正壓式呼吸器，其余人員迅速撤離場(chǎng)地并且轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域，并且需要立刻告知平臺(tái)守護(hù)船到達(dá)平臺(tái)上風(fēng)向海域隨時(shí)準(zhǔn)備待命；如果空氣中所含硫化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了100ppm。那么需要在第一時(shí)間有序地組織所有人員迅速撤離，轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域。

3．2 作業(yè)過(guò)程中去除硫化氫

在實(shí)際開(kāi)展修井作業(yè)的過(guò)程中，需要在前期階段做好洗壓井的工作， 并且保證能夠壓井成功，所返出的液中不再含有硫化氫，之后才可以進(jìn)行后續(xù)的工作。 利用洗壓井來(lái)實(shí)現(xiàn)硫化氫的去除，在這個(gè)過(guò)程中最重要的一環(huán)就是保證所選擇的修井液合理并且適用。 如果選擇普通的修井液，需要在其中添加一些含有除硫化氫效果的藥劑，一方面能夠有效地提高修井液的堿性，另一方面，結(jié)合實(shí)際硫化氫形成的主要原因來(lái)選取針對(duì)性的有效硫化氫清除藥劑。 在作業(yè)的過(guò)程中，需要保證灌液的連續(xù)性，以此來(lái)更好地維持井內(nèi)液柱的壓力[5～7]。

通過(guò)對(duì)渤海油井x 井修補(bǔ)作業(yè)開(kāi)展情況分析，此油井的修補(bǔ)作業(yè)井深度可達(dá)1905m，通過(guò)技術(shù)人員對(duì)油井內(nèi)部產(chǎn)出液硫化氫狀態(tài)開(kāi)展了實(shí)時(shí)檢測(cè)，并利用電子氣體防爆裝置測(cè)出井下產(chǎn)出液硫化氫的總含量在1300～1400ppm 之間， 并通過(guò)全面分析了解渤海油井X 礦產(chǎn)出液硫化氫狀態(tài)為SRB 細(xì)菌的次生硫化氫。針對(duì)去除硫化氫的工作模式， 采用了脫硫劑方法進(jìn)行了脫硫試驗(yàn)，并在渤海油井X 號(hào)煤礦內(nèi)次生硫化氫治理工作中，運(yùn)用了硫化氫吸收劑和SRB 殺菌藥物相結(jié)合的方法。 為了減少SRB 殺菌劑在礦井中的使用量，在采取脫硫化氫方法的實(shí)驗(yàn)中，我們可以先將普通修井液反復(fù)循環(huán)兩個(gè)礦井筒的容積，并分別加入25m3的殺菌劑， 隨后又加入28m3的吸收劑，最后在其中加入修井液清洗和脫硫化氫的吸收劑7m3，同時(shí)將修井液浸泡6h，然后重復(fù)洗井，檢測(cè)返出液中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)硫化氫的含量。 采用除硫化氫吸收溶劑的方法進(jìn)行修井液連續(xù)灌漿，并未檢出硫化氫，表明了該除硫化氫的方法仍具有一定可行性[8]。

3.3 防硫化氫腐蝕

高含硫油氣井很容易出現(xiàn)管柱斷裂或者是穿孔的現(xiàn)象， 這樣便會(huì)一定程度提高修井工作開(kāi)展所需投入的資金量以及人力， 因此在日常的工作中，需要做好硫化氫的防治工作，以此來(lái)有效地避免硫化氫的形成。如果實(shí)際情況較為特殊，需要將行業(yè)以及企業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作為主要依據(jù)來(lái)進(jìn)行防腐管材的選擇；除此之外，還需要定期開(kāi)展除硫化氫藥劑或者是緩蝕劑的注入工作， 以此來(lái)更好地防止其發(fā)生腐蝕，延長(zhǎng)其的使用壽命[9,10]。

本文主要對(duì)渤海油田含硫化氫井修井技術(shù)進(jìn)行了更為深入的探索與研究，進(jìn)而形成了相應(yīng)的修井作業(yè)工藝。 伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及認(rèn)知程度的逐漸加深，工藝一定會(huì)得到相應(yīng)的優(yōu)化和完善。 將此工藝合理有效地應(yīng)用在硫化氫井修井工作開(kāi)展的過(guò)程中，能夠有效地避免硫化氫安全事故的發(fā)生，以此來(lái)為相關(guān)的修井工作人員以及設(shè)備的安全方面提供有效地保障。