天然气开采过程的安全因素分析

韩景业

【摘 要】天然气作为重要的低碳能源资源，在现在以及未来的能源开采中，对于天然气开采和利用仍然是重中之重。本文介绍了天然气采气生产工艺，对天然气开采过程的安全因素进行了较详细的分析。

【关键词】天然气；开采；安全因素

能源开发存在一定的危险因素，尤其是天然气的开发。由于天然气是气体能源，其开采的方式以及运输方式都必须考虑周全，并且在很大程度上与其他方式不同。天然气的采气安全是目前的主要问题，并且直接影响着采气的效率和质量。在运输方面，由于气体的原因，需要对天然气进行压缩处理，并且需要专门的运输工具以及装载设备等。在这些问题上，都是与天然气的安全问题息息相关的。因此，在采气的过程中不仅需要设备方面的安全，更需要人员方面的监督工作，从而保证其安全性。因此，对于采气而言，人为的影响因素也在一定程度上决定着采气的安全性。

1、天然气采气生产工艺介绍

集气站采用天然气加热、节流、分分离、脱水、计量的流程对采集回来的天然气进行处理。采用高压集气、多井加热、天然气发电等工艺。通过SCADA系统收集数据，并利用一点多址的方式将数据传播到气田调度中心，最终达到集中式管理的目的。从井口采集的高压天然气经采气管道输送到集气站内，通过多井式加热炉加热已达到提高节流前天然气温度的目的，这样可以避免节流之后天然气温度过低，而引起的水化物堵塞。天然气经过加热后通过针型阀进行节流，使压力降到规定的标准值，此时再经过总阀门的合理分配之后，输送到生产分离器或计量分离器，分离高压天然气中所含有的多种杂质，最后使用脱水撬将三甘醇与天然气接触，利用三甘醇的亲水性将去除天然气上的水分，最后生产出能够供用户使用的天然气。

2、采气安全中涉及的要点分析

2.1天然气及甲醇安全性

天然气中主要构成部分为低分子甲烷的气体混合物，除此之外，还含有大量的硫化氢。未经处理的天然气在自然状态下呈无色无臭的气态，并具有易燃的化学特性，并被国家安全部门归位甲类火宅危险性物質。下面就对天然气中几种重要主要成分的安全特性进行分析。

（1）甲烷。甲烷是天然气中最重要的构成部分物质，在常温下呈气态，比空气要轻，且具有易燃易爆的特性，被归类于甲类火宅危险性物质，在与空气进行混合之后会产生具有爆炸危险性的混合物，在接触热源或明火时有可能会发生爆炸，甲烷燃烧后会产生氮化碳和二氧化碳。

（2）硫化氢。硫化氢也是天然气的重要组成部分，它在自然状态下是无色的，有臭鸡蛋味，同时也具有易燃易爆的特性，和甲烷同样属于甲类火宅危险性物质。在与空气相混合后能产生爆炸性混合物，在接触热源或明火时会发生爆炸，将其燃烧所产生的物质为氧化硫。除此之外，硫化氢还属于剧毒类物质，它然后会生成二氧化硫，硫化氢和二氧化硫均具有毒性，不仅会导致钢材等物质的腐蚀，更严重时会危害人体健康。

（3）甲醇。甲醇也被国家相关部门归纳为甲类危险性有毒物质。在与空气进行混合之后会产生具有爆炸危险性的混合物，在接触热源或明火时有可能会发生爆炸。与甲烷和硫化氢不同的是，它的密度要比空气更大，因此在较低处能扩散到非常远的距离，且再次遇明火后会发生回燃现象。

2.2生产设备的安全性

在相关部门颁布的《石油化工企业实际防火规范》中对石油化工中设计的工艺设备进行了火灾危险性分类，其中集气站中的所有生产设备均为甲类火宅危险性工艺设备，这些设备的使用不当均可能会造成火灾事故的发生。

2.3生产过程的安全性

对油气进行集中输是在不同的环境中进行作业的。它具备以下几个特点：油田多、输送线长、输送线广。除此之外，还具有易燃易爆、工艺繁琐、压力容器较多、生产间隔时间短、火灾发生概率大等生产特性。在生产过程中，任何一个工序出现问题或者失误，都会引起严重的火灾事故，严重时还会引起人员伤亡，天然气的化学特性是无色无味的，当它泄露在空气中时不易被发现，因此引起火灾的可能性较大。由于天然气是易燃物质，若在常温中于高温明火接触，极易产生烧烧现象并发生爆炸，同时释放出大量的热量。再者，由于天然气的密度比空气要小，一旦发生泄漏，它能在空气中广泛地发散，这样容易引起大范围的火灾事故。最后，在天然气的的集中生产过程中，需要通过加热炉和重沸器等设备进行生产加工，这些设备都属于明火装置，这就进一步增加了生产过程中发生火灾的可能性。

2.4天然气开采过程安全隐患分析

天然气开采的方式一般有两种。第一种是通过钻井，然后利用排水采气法进行开采，从而获得天然气资源。第二种则是在海上利用液态分离法，将可燃冰与海水进行分离，从而获得液体形态的天然气。不管是采用那种形式的开采方式，其开采过程中都要注意以下几点问题：

第一，开采设备一定要符合开采要求。钻井设备需要经过监理工程师的检验以及监督才能够进行开采作业。

第二，排水采气是一种比较方便安全的采气方式，但是需要对水压以及地下的气压等进行测量，从而保证排水采气的正常工作。此外，对于存储的设备而言，需要进行负压处理，方便天然气能够顺利进入管道。

2.5天然气运输的安全隐患分析

天然气由于是气体能源，所以在使用之前需要进行液化处理。液化之后，需要将液化的天然气进行封装，然后通过运输货车进行运输。在运输的过程中，需要注意以下几点安全问题：

天然气的储存设备一定要满足高压测定系数。也就是说，天然气由于经过了液化处理，其压力比较大。因此，需要保证天然气的存储设备一定要是抗高压的。

在运输的过程中，需要保证其运输的稳定性。高温天气以及大风天气不宜进行运输，主要原因在于会影响液态天然气的物理性质，从而造成危险。

2.6人为因素对采气的安全影响

对于一项工程而言，其工程监督是必须的，天然气的开采也同样如此。在采气工程中，一定要拥有第三方的监理机构。需要注意的是，监理机构一定要是第三方的机构，这样才能够在最大程度上保证其工程质量。对于采气安全隐患，在上文中已经做了具体分析。因此，对于监理人员而言，需要做到的就是要把采气以及运输的过程中容易出现疏漏的细节进行强调并加以监督。尤其是开采的过程中，采用的排水采气的方式。其中，对水压的控制以及气体的储存设备都要进行严格的审查，保证在开采的过程中不出现任何泄漏以及水压不足的问题。此外，在运输的过程中，一定要保证其天然气进行液化处理。液化是需要将气体经过高压处理，从而使其形成液体状态。因此，对于监理工程师而言，需要对高压设备进行压力的控制管理，并保证高压存储设备是合格的。在高压存储罐的表面，一定要经过危险标志的注明处理。

3、结语

采气作业通常情况下要保证采气的安全性。安全第一的理念必然应该存在于能源生产的过程中。在天然气的采集过程中，涉及了天然气甲醇安全性、生产工艺安全性、生产过程安全性等多种安全要素。采集工作者应加强在天然气集中生产过程中的安全预防措施，避免在生产过程中由于气体泄漏，设备故障等事故而引起的火灾和爆炸事件。任何一个工作环节的操作失误都可能导致危险的发生，本文通过对天然气采气过程中可能涉及到的安全要素进行分析，对采气工作人员的日常工作敲下了深刻的警钟。

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