普光气田集输系统安全控制与应急管理

我国高含硫气田大规模开发尚属首次,缺乏成熟配套的安全控制技术、标准规范和管理体系,安全生产和应急处置面临一系列技术难题。普光气田硫化氢含量高、压力高、集输系统点多线长,泄漏监测与安全控制要求高,同时由于地形复杂,人口密集,应急处置和应急疏散难度大。为此,①通过建立含硫天然气泄漏山地扩散模型,对不同生产区域的安全防护距离进行了优化,确定了我国高含硫气田的安全防护距离;集成红外、激光、电化学和无线远程监测,形成了平面布局、立体布防、全方位的天然气泄漏多元监测体系;优化气井、集输、净化、外输紧急关断系统的逻辑关系,创建了大型高含硫气田上下游一体化的4级联锁关断系统。②应用含硫天然气泄漏山地扩散模型划分应急区域,建设了最大规模的紧急疏散通讯系统,通过应急疏散能力评估对应急道路进行了优化,研发了山地消防坦克和远程点火等装备,建立了完整的应急处置、人员疏散与应急救援体系,形成了复杂山地高含硫气田大规模应急疏散与救援技术。这些措施为该气田绿色、高效开发提供了安全保障。     

浅谈SIP技术以及在硫化氢事故应急救援中的应用

鉴于硫化氢特殊的物理和化学性质,高含硫气田一旦发生硫化氢泄漏事故,将会对人和设备造成极大的危害.针对我国目前硫化氢气体泄漏事故后的应急救援技术不到位,事故发生后普遍造成较大损失的现状,学习国外先进的应急救援技术是必要的.对国际上较为常用的SIP应急救援技术进行了阐述,并介绍了其在国内外硫化氢事故后应急救援中的应用,还在我国高含硫气田开发的综合条件下,对基于SIP技术的应急救援的准备工作进行了研究,可以为硫化氢泄漏事故后的应急救援工作提供参考和建议.     

含硫天然气管道破裂硫化氢扩散的影响分析

气体扩散过程十分复杂,受诸多因素的影响。同时,含硫天然气的运输存在一定的安全风险,因此,研究含硫天然气管道破裂后硫化氢扩散的影响范围具有重要的意义。通过对不同长度的含硫天然气管道泄漏后硫化氢扩散影响范围的分析,得出硫化氢含量,风速、破裂面积以及地形地貌对事故后果的影响规律,以期为含硫天然气管道的安全标准提供参考。     

高含硫天然气净化厂硫化氢泄漏风险管控探讨

针对高含硫天然气净化厂高负荷长周期运行,硫化氢腐蚀泄漏风险增大。本文从工程技术措施、个体防护措施、日常管理措施和应急处置措施4个方面进行分析和讨论,进一步管控硫化氢泄漏风险,确保高含硫天然气净化厂"安稳长满优"稳定运行。     

海洋平台硫化氢泄漏事故疏散地点选择

基于海洋平台硫化氢泄漏事故发生后的应急撤离方式的选择问题,通过建立海洋平台硫化氢泄漏扩散评估模型对泄漏硫化氢的扩散行为与积聚特点进行预测,结合应急撤离疏散时间模型,应急疏散行为与泄漏硫化氢气体的时空发展轨迹,并考虑舱室硫化氢气体的累积,对作业人员的整个应急疏散过程的硫化氢中毒后果进行研究。研究表明,当泄漏速率较高时应辅以其他安全屏障以降低事故后果;当泄漏速率较低时,应综合考虑泄漏速率与舱室通风设施关断时间选择撤离地点。     

高含硫天然气集输管线激光检测技术研究

针对我国普光高含硫气田集输安全面临的问题,开展了天然气集输站场和管线泄漏激光检测技术研究.研制开发出基于调制半导体激光吸收光谱原理的站场和隧道CH4/H2S泄漏激光监测仪器,仪器检测灵敏度2 ppm;遥感距离1 km.该技术为我国高含硫天然气安全开发提供了技术保证.     

高含硫天然气开发公众安全防护距离标准的分析及建议

我国高含硫天然气开发已经形成规模并进入持续发展阶段,其公众安全防护问题一直受到企业、政府和社会的高度关注。为此,针对我国高含硫天然气开发中所面临的集输管道、站场和净化厂公众安全防护距离难以确定的问题,分析了我国高含硫气田开发所依据的标准和规范的现状,并提出了相关的建议。研究结果认为:(1)现有标准只规定了硫化氢平均含量为13%~15%的特定工况下的安全防护距离,存在规定范围的不连续性和实际操作的不确定性等问题,在含硫化氢气田和高含硫气田开发方面都需要补充相应的标准和规定条款;(2)涉及公众安全方面标准的制订应以安全行业标准为主,并与国家标准和石油天然气行业标准相互配合;(3)对于高含硫气田的采输管道,目前应以本质安全为基础,辅以降低强度设计系数、提高设计施工要求等措施;(4)现有的模拟计算方法得到的结果只能用于制订应急计划的参考,不能作为搬迁原住户的实际依据;(5)由于管道事故的危害后果往往大于公众安全防护距离所设定的范围,因此必须引入风险管理的理念,制订事故分析报告技术要求和程序格式方面的标准规范;(6)建议高含硫气田开发参考国外先进管理模式,在高含硫气田集中的地区完善政府属地管理。     

防毒庇护所在高含硫气田中的应用

当高含硫化氢天然气发生连续大量泄漏时,防止生产现场人员中毒,是目前和今后一段时期内安全开发高含硫化氢气田首先面临的重要现实问题。目前常用的应急点火法和应急撤离法都具有现场操作的不确定性,经验表明在高含硫化氢开发生产现场,设置事故状态下供人体呼吸用的稳定可靠的合格气体及气源,是控制事故规模及后果的最佳方式。中国石油西南油气田公司川东北气矿首次从挪威UNITEAM公司引进了2台初次设计制造的防毒庇护所。防毒庇护所的紧急空调系统可提供新鲜空气并保持内部50 Pa的正压,能满足为10个人提供不少于2 h的安全庇护时间。为此,介绍了防毒庇护的理念、防毒庇护所的工作原理、结构组成和使用方法,并通过分析,对防毒庇护所的内部空间利用、噪声控制及安装运输等提出了改进意见,指出经改进后的防毒庇护所,在不久的将来将会成为高含硫天然气生产现场的重要安全设施,在高含硫气田开发中具有广阔的应用前景。     

油气站场天然气泄漏应急处置若干问题探讨

天然气具有易燃易爆、有毒等危险特性,一旦发生泄漏,处置不当,极易引发火灾爆炸、中毒窒息等恶性事故,造成重大人身伤亡和财产损失。因此,正确处置天然气泄漏是防止事故扩大的关键。通过分析天然气泄漏扩散过程、运动规律及其事故危害后果,剖析油气站场天然气泄漏应急处置过程中的安全风险,提出天然气泄漏应急处置要点及油气站场系统自救与防护能力建设的相关建议,藉此推动油气站场天然气泄漏应急处置工作的不断完善。     

川东高含硫天然气井采气作业安全评价系统研究

四川盆地含硫天然气产量占总产量的80％。而我国已发现的、开发的气藏主要分布在四川盆地,该盆地的2／3气田含硫化氢。针对川东高含硫气井开采作业过程中存在的不可抗拒风险因素及其潜在的事故特征进行系统性研究,运用合理的评价方法,建立一套风险评价系统,进行科学、准确的安全风险评价,有针对性地监控和规避事故发生的可能性,是当前高含硫气井开采过程中的高风险作业环节急需解决的主要难题,也是我国石油企业HSE体系走向信息化、动态化的一种新的探索。为控制高含硫气田开发风险和降低事故成本,开展对高含硫天然气作业安全风险评价体系的研究具有重要的现实意义和应用价值。运用事故树分析法确定高含硫天然气开采作业过程中主要的安全风险因素。运用模糊层次分析法,构建了高含硫气井开采作业风险因素层次结构体系,建立了高含硫气井开采作业安全风险评价系统模型。运用所开发的高含硫气井开采作业安全评价软件对川东某高含硫气井采气作业系统进行了风险评价,验证了风险评价体系的可靠性。该评价系统的建立可以为今后川东高含硫气井开采作业过程的HSE体系提供一种科学、便捷的信息化与动态化的安全评价与管理模式。     

高含硫天然气埋地集输管道的安全管理研究

高含硫天然气从井场开采出来后通过集输管道输送到天然气净化厂处理,高含硫天然气集输管道是高危管道,一旦发生泄漏将会导致严重的安全事故,因此必须重视对集输管道的安全管理。为了确保高含硫天然气埋地集输管道的完整性和安全使用,某高含硫气田从预防和响应角度采取了一些管理措施,实施了智能清管、阴极保护等措施对管道内外部腐蚀进行控制和监测,以及时发现管道缺陷并修复,避免因腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂等导致高含硫天然气泄漏事故的发生;在管道沿线安装了气体云成像泄漏监测系统和硫化氢点式探测器对管道进行实时监控,提升了高含硫天然气泄漏时的检测能力和响应能力,能够有效防止事故的扩大。     

高含硫气井井喷事故模拟与分析

针对在有较多人员存在的山地丘陵地区可能发生的含硫天然气井喷事故,在收集和整理相关资料的基础上,利用Fluent软件确定数值模拟的初始条件、边界条件等,并对井喷事故中的硫化氢扩散进行数值模拟。通过对模拟结果的分析得出有风条件下硫化氢扩散等浓度曲线和扩散范围。结果表明,由于硫化氢密度和空气密度比较接近,硫化氢容易沿风向扩散,在扩散的初始时期重力沉降效应并不明显,高空也有可能有较高浓度的硫化氢存在,并且扩散时容易沿风的方向呈现带状分布;低矮山地丘陵的障碍物并不能影响硫化氢的总体扩散趋势,但硫化氢可能会在障碍物的背风侧聚集。模拟结果可为含硫天然气井喷事故处理和救援工作提供技术支持。     

复杂地形条件下含硫天然气开发定量风险评价技术

含硫天然气开发风险主要来自于井喷或地面设施失效时硫化氢泄漏扩散引起的中毒。为了开展复杂地形条件下含硫天然气开发定量风险评价,在含硫天然气泄漏扩散模拟中引入计算流体力学,运用复杂地形数字高程模型和网格划分技术,模拟事故状态下硫化氢的时空分布,并基于定量风险评价基本原理集成了复杂地形条件下的定量风险评价技术。以位于复杂地形下的某含硫气田发生天然气井喷泄漏事故为例,运用“含硫天然气泄漏扩散中毒定量风险评价软件”进行了个人风险值和社会风险值的计算。结果表明,基于数值模拟的定量风险评价技术较常用的拉格朗日烟团模型计算出的风险等值线,更能够客观真实地反映复杂地形条件下的风险水平分布。     

普光天然气净化厂硫化氢防护技术措施综述

通过对高含硫天然气净化厂硫化氢危险因素的分析,以及对潜在硫化氢中毒危险岗位的研究,总结了预防H2S中毒的主要防护技术与措施,希望为今后同类天然气净化厂的建设起到积极的示范作用。     

大型高含硫气田安全开采及硫磺回收技术

我国高含硫天然气资源丰富,开采潜力大,但其资源利用面临腐蚀性强、成本高、毒性大、事故后果严重等难题。为此,总结了中国石油天然气集团公司近年来在深层高温、高压、大产量高含硫天然气开采中产能测试、完井及改造、集输与腐蚀控制、脱硫与硫磺回收、安全环境风险防控等方面开展技术攻关所取得的创新成果：①高含硫气井产能测试技术非稳态测试用时减少50%,平均误差为7.5%,试井测试深度达7 000 m,硫化氢测试含量达230 g/m³;②高含硫气井完井裸眼封隔器分段工具的分段级数达12级,不动管柱水力喷射分段工具的分段级数达9级;③高含硫气田气液密闭混输工艺和腐蚀控制技术体系长效膜缓蚀剂的膜持续时间为45 d;④高含硫天然气净化技术体系的改良低温克劳斯硫磺回收工艺的硫磺回收率达99.45%,高含硫天然气脱硫技术及工艺计算模型的有机硫脱除率达85%,催化剂硫化氢的转化率为96%,总硫转化率为98%。最后还提出了加快建设高含硫气田开采国家级研发平台以推动本领域技术进步的建议。     

浅析H2S和CO2对特高含硫天然气水化物形成温度的影响

经过计算分析比较，特高含硫天然气水化物形成温度比不含硫天然气水化物形成温度高。对特高含硫天然气而言，硫化氢含量越高，对水化物形成温度影响越大，且随压力的降低，硫化氢含量越高对水化物形成温度影响得越大。其中二氧化碳含量的高低，对水化物形成温度影响不大。     

含硫化氢天然气集输管道公众安全防护距离分级标准讨论

我国含硫气田开发迫切需要建立含硫化氢天然气集输管道公众安全防护距离分级标准,以满足政府监管、管道建设和公众保护的需求.以普光气田含硫化氢天然气集输管道为对象,依据能源保护委员会(Energy Resources Conservation Board)标准划分公众安全防护距离,指出我国标准建立面临搬迁成本过高和公众防护不足的问题.根据硫化氢最大泄漏体积,推荐我国含硫化氢天然气集输管道公众安全防护距离分为3级,并建立与含硫化氢天然气井一致的最小安全距离;针对公众防护问题,推荐管道运营企业在本质安全、管道控制及应急救援方面可采取的事故控制措施,以配合标准实施,降低公众风险.     

普光天然气净化厂硫化氢防护技术措施综述

通过对高含硫天然气净化厂硫化氢危险因素的分析,以及对潜在硫化氢中毒危险岗位的研究,总结了预防H₂S中毒的主要防护技术与措施,希望为今后同类天然气净化厂的建设起到积极的示范作用。     

高含硫气田开发安全防护距离探讨

在高含硫气田作业场所设置安全防护距离,可以在发生井喷、含硫天然气泄漏事故时减少火灾、爆炸、H2S中毒等造成的人员伤亡,是控制和降低安全风险的有效手段之一。为此,分析了国内外相关安全标准对含硫气田安全防护距离的要求,并以四川盆地某高含硫气田为例,应用国内外相关标准或方法计算井场、集气管道及净化厂的安全防护距离,开展对比分析。结果表明,依据不同的方法确定的安全防护距离偏差较大,因此建议采用定量风险评价的方法作为确定搬迁距离的依据,采用EUB推荐的查图法及公式快速确定或依据计算的150 mg/m~3 H_2S包络线范围确定应急撤离距离。针对高含硫气田开发,建议采用以下措施降低风险:(1)设置紧急截断系统,减少含硫天然气潜在泄漏量;(2)提升装置本质安全,减少事故发生概率;(3)提高应急保障水平,减轻事故影响。     

站场放空火炬系统优化及改造

通过对某站场放空火炬系统的现状分析,指出高含硫天然气放空应引入火炬系统燃烧后排放,放空系统应具有可靠的全自动电点火设施。提出了为确保放空火炬系统安全可靠运行涉及的相关问题;结合相关标准规范就放空火炬系统功能设置、阻火设施、点火设施、系统安全运行等方面进行了探讨。同时针对具体工程实例,提出利用放空天然气作为点火气源,增设全自动高空电点火系统的优化实施方案,确保站场含硫放空天然气的安全排放。