【文章內(nèi)容簡介】 《鋼制石油化工容器設(shè)計規(guī)定》，選用注汽管道材質(zhì)按YB529—70或YB800—70標(biāo)準(zhǔn)選用20號優(yōu)質(zhì)碳素鋼。② 注蒸汽地面管道，由設(shè)計院按《火力發(fā)電廠汽水管道壓力計算技術(shù)規(guī)定》設(shè)計。，溫度定為420℃。③ 為確保工作參數(shù)下的管道強度，在設(shè)計中對管道管件、閥門等都必須選用專門材料和配件。焊接選用氪弧焊打底焊接工藝，焊口探傷照像合格，經(jīng)試壓合格后，才能交付使用。④ 管道安裝，必須要有安全距離。為防止管道在使用中發(fā)生爆破事故，危害人和建筑物，管道與建筑物之間要保持一定安全距離。管道走向要考慮交通和其它生產(chǎn)設(shè)施的安全，該數(shù)據(jù)由設(shè)計院結(jié)合現(xiàn)場實際情況選定。但每40～60m，必須增加一張力彎，管線本身拐彎時，可適當(dāng)考慮。(2) 安全使用要求管道施工驗收合格后，交付采油廠使用，采油廠應(yīng)建立管道檔案，對運行時間、運行狀況、維修情況、檢測結(jié)果以及事故等做詳細紀(jì)錄。運行中，使用單位按鍋爐出口壓力等級操作，注汽時應(yīng)以小排量(額定排量的30％)低壓力(額定壓力的30～一40％)預(yù)熱管道30min，再進行管道整體試壓，壓力控制在160～170MPa，穩(wěn)定l0min，無滲漏，合格之后，按注汽方案要求，為注汽井供汽。冬季停爐時，應(yīng)將管道中的積水排出、防止凍裂管道。注汽管道上嚴(yán)禁人行走與坐立。嚴(yán)禁車輛輾壓管線，或停留在管線旁，以防止管線意外爆破事故發(fā)生，造成人身傷亡和設(shè)備的損傷。(3) 注汽管道的定期安全檢測與注汽過程中的安全監(jiān)察① 注汽管道必須進行定期檢測，其檢測內(nèi)容包括管道的壁厚、焊口、保溫層、支架、支墩、閘閥等項。檢測時間1年進行1次。經(jīng)檢測認定不合格部分，應(yīng)進行局部或全部整改，以至更換。② 在注汽過程中，注汽單位要進行安全監(jiān)測。要監(jiān)測蒸汽沿管道的壓力降\溫度降、熱流量和熱損失的大小。此外還要定期巡線檢查，發(fā)現(xiàn)有刺漏或事故隱患時，要立即停爐放空進行整改或更換，確保安全生產(chǎn)。例如1988年7月，遼河油田錦45塊7號爐注汽時，在巡線中發(fā)現(xiàn)注汽活動地面管線有一處刺漏，將卡箍的一條螺栓幾乎刺斷。由于及時發(fā)現(xiàn)處理，避免了一次飛管線事故的發(fā)生。4）． 注汽前對熱采工藝流程的安全檢查① 檢查注汽井口與四通大法蘭聯(lián)結(jié)的螺栓是否齊全，螺栓絲扣是否上滿上緊。② 檢查注汽井口各部位螺栓和部件是否齊全，絲扣是否上緊，有無滲漏處，各個閥門開關(guān)是否靈活好用，發(fā)現(xiàn)問題，要立即整改或更換。③ 檢查地面管線特別是活動管線部分，走向是否合理。④ 管線通過道路部分護管是否符合安全要求。⑤ 檢查是否有高壓危險的安全警示牌標(biāo)志。⑤ 檢查所有的卡箍螺栓是否上齊上緊，檢查裸露卡箍頭是否都有保溫層。上述檢查都合格后，進行管線掃線和16MPa水壓試驗。試壓合格，管線不滲不漏方可正式注汽。5） 停注后的安全要求① 當(dāng)油井注汽達到設(shè)計注汽量停爐后，要立即關(guān)閉井口的總閥門和生產(chǎn)閥門。在冬季應(yīng)將總閥門以上的蒸汽冷凝水放掉，以防凍壞井口裝置。② 停注后要檢查地面放空管線是否暢通，處于冬季生產(chǎn)的油田，要特別注意冬季放空管線防凍問題，要求冬季停注后地面管線要放水掃線，防止凍管線。同時要求放空管線要直，不能有大的彎曲。否則在放噴時，由于彎曲處的反作用力，容易造成管線飛起傷人。6） 注氮氣隔熱井安全技術(shù)要求① 注氮氣隔熱井，必須保證管柱和井口裝置嚴(yán)密不漏。套管和套管頭嚴(yán)密不漏。套管閥門開關(guān)靈活，嚴(yán)密不漏。否則注進套管中的氮氣將會漏掉，就達不到隔熱的目的。② 從套管閥門一側(cè)接出一根準(zhǔn)備注氮氣的油管，要求此側(cè)地勢要平，氮氣車要能靠近井口，能進能出。③ 注氮氣時操作要平穩(wěn)，注氮氣的壓力不超過熱采井口的工作壓力，以免發(fā)生意外事故。 注汽井井下作業(yè)中的安全操作 注汽井在井下作業(yè)中的安全問題，與前述章節(jié)大體相同，但在施工中進行壓井作業(yè)時，需特別注意以下幾點： ① 壓井作業(yè)的原則是在安全作業(yè)條件下，保護油層不受傷害。② 壓井液密度的選擇，應(yīng)以本次作業(yè)前所測得靜壓值為基準(zhǔn)，附加值一般不超過10%。③ ／cm3以下時，使用熱水壓井，或者半壓井?！痗m3之間，使用無固相壓井液或低傷害壓井液。／cm3需使用泥漿時，必須經(jīng)廠總工程師、總地質(zhì)師批準(zhǔn)，方可使用。④ 壓井時作好出口計量。發(fā)現(xiàn)井漏時，應(yīng)停止壓井，重新采取措施，保證不污染油層。⑤ 壓井前，采油樹螺栓必須全部上緊。壓井進口管線試壓15MPa，出口管線要固定牢固。⑥ 壓井過程中，嚴(yán)禁在高壓管線附近站人，以保證安全。五、熱采過程中復(fù)雜情況的安全處理 防止井噴與井噴安全處理在蒸汽吞吐下封隔器的井，油井停噴后起封隔器時，尤如一個大活塞，液量大量排出，液面下降使地層液體(高溫油氣和蒸汽)流向井筒，在井口無控制情況下大量涌出地面容易發(fā)生井噴。可以采取下述安全措施來防止施工作業(yè)中的井噴發(fā)生：① 油井停噴后，注汽完直接轉(zhuǎn)抽要用優(yōu)質(zhì)壓井液循環(huán)壓井；② 起下管柱連續(xù)作業(yè)時，要作好一切防噴準(zhǔn)備；③ 施工作業(yè)中，要認真觀察井內(nèi)液面，發(fā)現(xiàn)井內(nèi)液面降低時要隨時灌壓井液，使液面保持在井口，一旦溢流加大，要及時搶裝井口；④ 若與該井相鄰的井正在注汽，作業(yè)過程中視情況可隨時停注汽。在注汽過程中，由于蒸汽吞吐井伸縮距不夠，頂開井口會發(fā)生井噴，另外，與注汽井連通的井（一口井注汽，蒸汽從另一口井噴出，稱為汽竄），特別是那些由于未充分認識油層關(guān)系，以為沒有連通而實際與該井連通的井，如果預(yù)防井噴的措施準(zhǔn)備不夠，也容易發(fā)生井噴。對此，可以采取以下安全措施：① 對下封隔器隔熱的井，伸縮距要留有充分的余地，因為沒有伸縮距，或伸縮距不夠，容易將井口法蘭頂開，造成無控制井噴，甚至引起火災(zāi)；② 井口閥門在注汽前要進行檢查，看是否靈活好用，如不好用應(yīng)立即換掉。以便在注汽管線發(fā)生斷裂時，關(guān)閉閥門，控制井內(nèi)高溫高壓蒸汽噴出，避免發(fā)生井噴；③ 為防止井噴，要保證下井工具特別是伸縮管的質(zhì)量、井口閥門的質(zhì)量及其安裝質(zhì)量。④ 對注汽井相鄰的井，尤其是同一層系的油井，要注意觀察。若發(fā)現(xiàn)井口溫度、井口油套壓和油井產(chǎn)液量都上升，就要及時采取措施，防止井噴。由于一般的抽油井井口防噴盒盤根是低壓低溫的，如果發(fā)生汽竄，容易造成抽油油井發(fā)生無控制井噴。因此一旦發(fā)現(xiàn)汽竄，應(yīng)采取下述緊急處置措施：? 注汽井立即停止注汽，并要控制放噴；? 發(fā)生井噴的井抽油機要立即停抽，切斷電源；? 套管控制放壓；? 要通過套管用適當(dāng)密度的壓井液壓井；? 要及時搶裝井口和控制設(shè)備；? 要立即報警，并調(diào)集消防隊伍到現(xiàn)場值班；? 無控制井噴容易引起油井出砂，要采取措施防止砂子與金屬物如井架、游動滑車、吊環(huán)等互相碰撞、產(chǎn)生火花，引起火災(zāi)。 防止漏失及其安全處理注汽過程中固定管線、活動管線、注汽管柱、熱采井口和套管都可能因腐蝕、沖刷（蝕）、材質(zhì)缺陷、施工缺陷、外力沖擊等原因而產(chǎn)生刺漏，甚至爆裂而出現(xiàn)嚴(yán)重漏失。出現(xiàn)險情后，首先要停注卸壓，然后依具體情況處理，切忌帶壓處理。如發(fā)現(xiàn)供水、供氣管線漏失，要關(guān)閉供水、供氣閥門，進行管線放空，正常停爐，然后處理漏失點。如果需要動電氣焊，則要按規(guī)章辦票。天然氣管線在焊接前要進行惰氣吹掃，經(jīng)測定天然氣含量合格后，方可在安全范圍內(nèi)動火。 注汽過程中地面和井下注汽管線、熱采井口(閥門)、封隔器堵卡的安全處理造成注汽過程中地面和井下注汽管線、熱采井口(閥門)、封隔器堵卡的原因可能有注汽管線凍結(jié)、封隔器堵卡和熱采井口(閥門)卡死等三方面的原因。如果是注汽管線凍結(jié)的原因，一般需要停爐（或低壓）分段熔化解凍。閥門卡死則需要停注、待溫度下降后更換閥門，作業(yè)前要做好一切防噴準(zhǔn)備。封隔器堵卡需要停注、待溫度下降后，修井處理。 熱采鍋爐水、氣、電供給突然停止的安全處理① 鍋爐給水突然停止，鍋爐自動報警停爐，啟動鼓風(fēng)機降低爐膛溫度，降至正常溫度，停止鼓風(fēng)。② 鍋爐用天然氣突然停止或低于正常運行的天然氣壓力，鍋爐自動報警停爐，啟動供水泵，用冷水冷卻爐管及爐膛溫度降至正常溫度，停止供水。③ 鍋爐設(shè)備用電突然停止，鍋爐供水、鼓風(fēng)等都停止，這時應(yīng)手動關(guān)閉供氣閥門，緩慢打開排放閥，控制鍋爐壓力在7MPa左右，讓其自然降溫。 注汽井口和注汽管線防火、防爆、防燙傷的安全措施注汽井的防火要求與一般油田工程相同。鍋爐存在高溫高壓，要注意按照強制標(biāo)準(zhǔn)采取防爆措施。因為注汽溫度一般高達250度，需要采取防燙傷的安全措施，如下：① 凡注汽管線高溫散熱的地方，必須采取嚴(yán)格的保溫措施；② 在熱注井口裝卸壓力表、未放空整改注汽管線、開關(guān)井口閥等操作時要戴耐高溫手套；③ 試井工在熱注井測試時必須穿戴耐高溫的工鞋、工衣、手套及防護眼鏡；④ 熱注井用防噴管及其配件必須耐高溫高壓，操作時應(yīng)認真負責(zé)，保證絲扣嚴(yán)密不漏；⑤ 操作人員放空管線時要慢開閥門，防高溫溫蒸汽傷人；⑥ 鍋爐緊急放空管線應(yīng)垂直地面3m左右，避開高壓電線，活動管線接箍不應(yīng)在高壓電線下面，以免漏汽引起斷電停產(chǎn)。 氣舉采油安全技術(shù)當(dāng)?shù)貙庸┙o的能量不足以把原油從井底舉升到地面時，油井就停止自噴。為了使油井繼續(xù)出油，可以人為地把氣體(天然氣、CON2)壓入井底，使原油噴出地面，這種采油方法稱為氣舉采油。海上采油，探井，斜井，含砂，氣較多和含有腐蝕性成分因而不宜采用有桿泵采油方式的油井，都可采用氣舉采油。氣舉采油的優(yōu)點是井口、井下設(shè)備較簡單，管理調(diào)節(jié)較方便。缺點是地面設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，投資大，而且氣體能量的利用率較低。氣舉采油與深井泵、水力泵和電潛泵采油是目前世界上常用的機械采油方法。氣舉采油有其獨特的工藝要求和安全要求，應(yīng)從設(shè)計、作業(yè)和管理等環(huán)節(jié)，建立一整套行之有效的安全管理措施和制度，確保氣舉采油全過程的安全生產(chǎn)。一、氣舉采油工藝氣舉采油的不同形式氣舉采油按進氣的連續(xù)性可分為連續(xù)氣舉和間歇氣舉2種氣舉方式；按進氣的通路分為環(huán)形空間進氣(正舉)和 中心管進氣(反舉)。連續(xù)氣舉是將高壓氣體連續(xù)地注入井內(nèi)，使其和地層流入井底的流體一同連續(xù)從井口噴出的氣舉方式。它適用于采油指數(shù)高和因井深造成井底壓力較高的井。間歇氣舉是將高壓氣間歇地注入井中，將地層流入井底的流體周期性地舉升到地面的氣舉方式。間歇氣舉既可用于低產(chǎn)井，也可用于采油指數(shù)高、井底壓力低，或者采油指數(shù)與井底壓力都低的井。中心管進氣時，被舉升的液體在環(huán)形空間的流速較低，其中的砂易沉淀、蠟易積聚，故常用環(huán)形空間進氣的舉升方式。氣舉采油的井下管柱按下入井中的管子數(shù)可分為單管氣舉和多管氣舉。 單管氣舉井下管柱示意圖多管氣舉可同時進行多層開采，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼材消耗量多，一般很少采用。簡單而又常用的單管氣舉管柱有開式、半閉式和閉式三種。開式管柱：管柱不帶封隔器者稱為開式管柱，只適用于連續(xù)氣舉和無法下入封隔器的油井。采用這種管柱時，每次開井時都需要排出套管中聚集的液體并重新穩(wěn)定，下部閥會由于液體浸蝕而發(fā)生損壞，控制不當(dāng)會使套管內(nèi)的高壓氣大量通過管鞋進入油管引起油井間歇噴油。（）。半閉式管柱：帶有封隔器的管柱稱為半閉式管柱，它既可用于連續(xù)氣舉，也可用于間歇氣舉。這種管柱雖然克服了開式管柱的某些缺點，但對于間歇氣舉仍不能防止大量注入氣進入油管后，通過油管對地層的作用。（）。閉式管柱：是在半閉式管柱的油管底部加單流閥，以防止注氣壓力通過油管作用在油層上。閉式管柱只適用于間歇氣舉。（）。此外，還有一些特殊的氣舉裝置，如用于間歇氣舉的各種箱式(腔式)及柱塞氣舉裝置等。 氣舉過程示意圖 氣舉采油的工藝過程現(xiàn)以油套管環(huán)形空間進氣的單管氣舉說明氣舉采油時的工作情況。油井停產(chǎn)時，油套管內(nèi)、外的液面處于同一位置。當(dāng)開動氣體壓縮機向油套管環(huán)形空間注入壓縮氣體后，環(huán)形空間的液面被向下擠壓，如不考慮液體會被擠入地層，那么，環(huán)形空間的液體就會進入油管，油管內(nèi)的液面上升，在此過程中，壓縮機的出口壓力不斷升高。當(dāng)環(huán)形空間的液面下降到管鞋時，壓縮氣體進入油管，使油管內(nèi)液體混氣，油管內(nèi)的液面不斷升高，直至噴出地面。氣舉采油系統(tǒng)由氣源與氣體壓縮系統(tǒng)、噴嘴（氣嘴）與氣舉管柱、井口裝置、氣液分離系統(tǒng)、氣體回收與凈化系統(tǒng)等部分所組成。二、氣舉采油工程設(shè)計的安全要求氣舉采油的工程設(shè)計應(yīng)從整個氣舉系統(tǒng)出發(fā)，既要符合工藝技術(shù)要求；又要確保人身和設(shè)備的安全。 高壓氣源油田一般采用增壓氣舉采油，舉升介質(zhì)(工藝氣)使用天然氣，不能采用空氣。通過壓縮機多級壓縮將低壓天然氣變?yōu)楦邏禾烊粴庾鳛榕e升動力。由于天然氣是易燃易爆氣體，以及壓縮機（組)自身的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求，安全問題就顯得十分重要。在氣舉采油工程設(shè)計中，必須注意以下安全要求。1）．天然氣氣質(zhì)為了防止壓縮機和管線的腐蝕和堵塞，并能保持設(shè)備使用效率和延長使用壽命，注入氣的氣質(zhì)必須符合以下要求：① 組分要符合干氣標(biāo)準(zhǔn)，℃時的lm3天然氣中。② 硫和水蒸氣的含量均要符合商品天然氣的標(biāo)準(zhǔn)，℃的lm3天然氣中，硫的總含量不超過480mg，水蒸氣的含量不高于64mg。③ 如果原動機為天然氣發(fā)動機，則要保證燃料氣中甲烷的含量和氣體的熱值，并有一個合理的空燃比。2）． 壓縮機(組)壓縮機是一種將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w介質(zhì)的壓力能的機器，是增壓氣舉的心臟。其種類很多，但在增壓氣舉中一般多選用往復(fù)式天然氣壓縮機。為了保證機組和整個系統(tǒng)的安全運行，在設(shè)計中必須滿足以下要求：① 進氣壓力和排氣壓力均要易于調(diào)節(jié)，并保證機組在額定功率下正常運行。進入機組的低壓氣和經(jīng)機組壓縮輸出的高壓氣，既能以單機供氣又能并聯(lián)供氣，以便于計量、操作、維修和管理，同時也有助于控制壓力波動，保證安全生產(chǎn)。② ～，并能在要求的范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)。當(dāng)超壓或超流量而需外排時，外排氣要能自動返流進入低壓供氣管線中。③ 各級缸的進、排氣溫度不能超過其額定值。④ 潤滑油量和牌號要與壓縮機(組)的要求一致，要有潤滑油量顯示和調(diào)節(jié)裝置。⑤ 每級缸前分離器內(nèi)的液位要能自控或手控。⑥ 壓縮機不能超振。⑦ 整個機組要有自動補償和報警系統(tǒng)。3）．發(fā)動機① 發(fā)動機的功率必須與壓縮機匹配，并依轉(zhuǎn)速與功率之間的關(guān)系，找出安全滿負荷時的最佳工作轉(zhuǎn)速。② 各缸溫度及缸間溫差不能超過設(shè)計值。③ 發(fā)動機不能超