三高气田钻完井重大事故现场监测数据采集管理系统的设计与实现

把信息化技术用于油气田安全领域,用采集的现场数据评估安全生产环境,实现油气田安全信息化是近年来的新课题。为了有效地监测和预防油三高气田(高含硫、高产量、高压力)井喷事故造成的灾害,讨论了基于网络架构的重大事故现场监测数据采集管理系统软件的研究与设计,包括气象数据,传感器数据,监测设备GPS数据与视频信息的实时采集、处理、分析与显示,并且分段说明了该系统各部分的设计和实现的重点.该系统具有友好的人机界面,并且引入了流媒体技术、无线传感器技术等多种先进技术,能够最大程度地得到全面的表征油气田安全的数据与信息;该系统已经在研究实例龙岗油气田的实验中证明了具有安全生产方面的现实意义。

三高气田套管磨损研究及应用分析

依据套管磨损相关理论,给出了套管磨损深度预测模型,开展了模拟现场钻井条件下气田在用套管磨损室内试验。分析了三高气田套管磨损后带来的问题,用编制的套管磨损预测软件并结合试验测得的套管磨损参数和实钻井史资料,对龙岗气田部分井在用的244.5 mm技术套管的磨损情况和强度进行了计算。计算结果显示,技术套管普遍存在磨损情况,平均磨损率在10%左右,套管磨损后抗挤强度和抗内压强度都显著降低。探讨了影响套管磨损的主要因素,提出了考虑磨损后套管强度满足要求的三高气田套管柱设计安全系数。研究结果对提高三高气田钻完井安全性有一定的指导作用。

三高气田套管应力腐蚀与防腐设计研究

针对三高气田套管腐蚀难题,分析了套管腐蚀失效因素,设计了应力腐蚀试验方法。用TP110TS和TP95S套管试样,模拟现场井下条件进行不同拉应力、无应力和压应力状态下套管腐蚀试验,并根据试验结果对套管应力腐蚀速率的主要影响因素、腐蚀后力学性能、应力腐蚀敏感性和应力腐蚀门槛值及安全性进行研究。研究结果表明,三高气田套管腐蚀不可避免,拉应力对应力腐蚀具有敏感性;随着拉应力、H2S和CO2含量的增大,套管腐蚀速率加快、力学性能退化,导致其服役安全寿命缩短。据此提出了采用组合套管、降低套管拉应力水平和适当提高套管设计安全系数等相应的技术措施,以提高三高气田套管抗腐蚀能力。

重大能源工程事故定量风险评价思路与方法研究——以三高气田钻完井重大事故为例

风险评价研究以分析三高气田(高压、高产、高含硫)钻完井事故的机理及原因,建立钻完井事故的事故树概率模型及概率计算,通过基于钻完井事故后果的环境风洞物理模拟实验和三维数值模拟定量确定空间硫化氢浓度值。在此基础上进行事故的个人风险及社会风险评价,这种风险定量评价方法将对国内外同类油气田的安全开发有一定的指导意义。

三高气田重大钻完井事故定量风险评价研究

针对我国三高(高压、高产、高含硫)气田勘探开发的安全性丞待解决的严峻形势和风险定量评价(QRA)研究的落后状况,进行了三高气田的QRA实例研究。该项研究分析了三高气田钻完井事故的机理及原因,建立了钻完井事故的事故树概率模型并完成了概率计算,通过基于钻完井事故后果的环境风洞物理模拟实验和三维数值模拟定量确定了空间硫化氢浓度值,在此基础上进行了事故的个人风险及社会风险评价,这种风险定量评价方法将对国内外同类油气田安全开发实践有一定的指导意义。

用MID-K和MIT检测三高气田的油套管损伤

MID-K和MIT测井资料组合对油套管损伤、壁厚及内径变化具有较高的检测能力,其配套软件WIVA及MITpro可绘制出油套管三维成像图及横截面图,直观反映油套管结垢、腐蚀、穿孔、断裂的位置与状况。介绍了MIT和MID-K的仪器技术指标;结合三高气田3口井的测井资料,用MID-K测井资料识别外层套管的节箍;用MIT多臂井径测井资料识别油管内壁的腐蚀与结垢;用MID-K及MIT多臂井径测井资料结合识别套管内壁损伤变形。

“三高气田”开发中钢制压力容器的设计

文章介绍了自1965年以来,四川开发含H2S气田的历程。通过工程实践的摸索和对国内外工程公司开发含H2S气田的作法比较,逐步认识到用于湿含H2S介质工况的钢制压力容器的设计是一个系统工程,其安全性涉及选材、强度计算、结构设计、制造等各方面问题。针对含H2S气田开发的工程实践中,总结出一套针对钢制压力容器设计完整的作法,在确保设备安全的根本前提下,兼顾技术经济的合理性和实际可操性。可为今后类似工程的建设提供参考和借鉴经验。

“三高”气田固井水泥体系研究

针对高压、高产、高含硫化氢(H2S)气体('三高')气田在固井过程中面临的难点,探讨'三高'气田对固井水泥浆的要求,在分析水泥腐蚀机制的基础上,提出'三高'气田水泥防腐策略;采用水泥浆不同配料组分的颗粒粒径合理级配原理优化设计水泥,通过正交试验筛选出可形成致密水泥石、防腐性能优良的低密度高强度水泥和纤维-胶乳-微膨胀水泥2种体系4个配方,对其形成的水泥石进行抗硫化氢和二氧化碳(H2S/CO2)腐蚀性能评价试验,包括水泥石强度、渗透率、质量损失、腐蚀深度和腐蚀前后内部结构的变化情况,依据试验数据从理论上预测水泥石的抗腐蚀寿命。龙岗气田现场应用表明,所筛选的水泥浆的固井质量得到明显提高,可用于'三高'气田固井,并能延长气井寿命。

川东北“三高”气田成功勘探开发主要安全措施与展望

从川东北"三高"气田特殊安全风险出发,系统分析了中国石化在勘探开发中所采取的特殊监管措施的必要性,并就当前存在的重大隐患,提出了下一步的攻关方向及基本思路。

“三高”气田固井水泥体系探究

从现状看,三高气田平日的开发还没能成熟;初始勘测之中很易带来事故,造成各类损失。三高状态之下的固井难题偏多,硫化氢带有偏高的腐蚀特性;固井之后常常遇有环空气窜,造成环空带压,增添气田危险。为此,有必要辨识三高气田范畴内的各类腐蚀,筛选适宜方案。对于筛选地段,应当辨识它的流变特性、抗腐蚀特性,采纳最优技术。

高压、高产、高酸性气田地面工程现有标准、规范适应性分析

我国天然气业务正处于一个大发展的重要时期,随着天然气产量的大幅增长,高压、高酸性、高产气田(简称"三高"气田)进入全面开发阶段。面临气田新的发展形势,现行的标准、规范无法满足气田的发展需要。为保证"三高"气田的安全生产,针对"三高"气田的特点,对现行气田地面工程的标准、规范的适应性进行了分析,提出今后标准制修订的建议:应制定"天然气处理厂设计规范";应制定高酸性气田开发中清管作业的专用标准;构建高酸性气田开发缓蚀剂专项技术标准体系;将"三高"气田的材料选择和防腐蚀方面的标准列入安全标准的范围。