蒸汽吞吐采油井控安全实践

2014-03-08辽河油田锦州采油厂

油气田地面工程 2014年7期

辽河油田锦州采油厂

蒸汽吞吐采油井控安全实践

岳玉全辽河油田锦州采油厂

辽河油田锦州油区稠油井经过近30年的蒸汽吞吐降压开采，80%以上稠油井有与邻井发生汽窜。目前各个注蒸汽稠油区块均检测出不同浓度硫化氢，其中少部分区块、井区浓度超过危险临界浓度。锦州油区近年来采取一系列井控安全措施，包括汽窜预警、汽窜防治、降低硫化氢浓度。建议尝试在蒸汽注入过程中加入化学药剂，从源头彻底消除硫化氢。

蒸汽吞吐；蒸汽驱；硫化氢；汽窜；安全风险

1 汽窜现状及产生机理

锦州稠油区经过近30年的蒸汽吞吐降压开采，目前地层压力已经大幅度降低，80%以上稠油井有与邻井发生汽窜，井网加密井距小也是汽窜频繁发生的主要原因。

目前各个注蒸汽稠油区块均检测出不同浓度硫化氢，其中少部分区块、井区浓度超过危险临界浓度。硫化氢产生机理一是注入蒸汽的热作用使石油中的含硫化合物发生水解反应，二是储层岩石矿物、地下水中硫酸盐与石油发生还原反应。

2 井控安全风险

2.1 汽窜安全风险

持续的高温（300℃以上）、高压（炉压最高接近16MPa）蒸汽注入，一旦发生汽窜将导致严重的安全环保事故。

（1）邻井影响。发生汽窜油井轻者含水上升甚至关井，重者井下工具以及井口工艺流程发生损坏。据统计，2012年因汽窜影响导致含水上升、关井共计307井次，影响产量约5 240 t，其中因汽窜导致抽油泵阀座刺坏不能正常生产重新检泵6井次。

（2）收气系统影响。因受汽窜影响油井油套环空内液体进入收气系统，导致地面收气工艺系统工作异常，特别是稠油进入收气系统处理较为困难，严重时需要更换部分收气工艺管线。由于受窜油井套管压力高，经常在各级闸门、法兰薄弱连接处发生刺漏，高温喷出液伴随天然气带来重大安全隐患。

2.2 硫化氢安全风险

（1）人员中毒安全风险。硫化氢最大危害之处不仅是毒性大，而且对人体神经系统具有麻痹作用，可导致嗅觉失灵，因此消除硫化氢安全风险是井控工作重点。

（2）井下工具及设备安全风险。硫化氢化学活性极大，电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀等对金属管线的腐蚀作用强烈，硫化氢含量较高油井产出水呈黑色，使井下管柱受硫化氢腐蚀生成硫化亚铁，从而造成管材腐蚀而降低使用寿命。

3 安全防范措施

（1）汽窜预警。汽窜防治主要采取以下措施：一是建立油井汽窜档案；二是以注汽井为中心，周围开采的同层系邻井按照井距大小确定防窜等级；三是防窜层确认，即采油区地质管理人员、现场作业管理人员、采油站质检人员共同确认无汽窜可能方可实施作业；四是防窜井挂牌升级管理（提前关闭收气，必要时提前卸掉悬绳器）。

（2）汽窜防治。锦州油区针对汽窜频繁区块采取区域同注同采、封窜调剖、投球选注等措施，注汽井发生汽窜比例大幅下降。另外一般油井受汽窜时间明显滞后，为确保作业施工井人员及设备安全，通常一倍井距（一百米左右）邻井停注焖井5天以后方可施工作业。

（3）降低硫化氢浓度。作业施工井硫化氢含量过高可以采取泵车洗井压井处理，正常生产井可以采取同平台高含水邻井自洗降低硫化氢气体含量。某典型井洗井前测得硫化氢含量为268.55mg/m3，每隔2 h持续监测，洗井2 h后硫化氢含量骤降至112mg/m3，6 h后已经降低到安全阈限值以下，继续监测该井硫化氢含量一直趋于稳定状态。