渤海油田含硫化氢井修井技术

朱孟涛，李杨杨

（中海石油(中国)有限公司，天津 300452）

1 渤海油田修井作业概述

针对渤海油井开采工作来说，一般是通过开展油藏测试与生产、修井作业等为核心的基础作业措施。 渤海油田修井作业包括拆装采油树进行井下作业。 其作业内容主要分为以下几类：1）常规检泵作业。 在海上修井作业中对井下电泵的检查主要包括电潜螺杆泵和离心泵的检查；2）大修井。 开展海上油井的大修井作业主要是针对套损在内的安全隐患防范，避免由于防砂问题引发的低产低效；最后，增产增注作业。 一般包括渤海油井的转注、换泵、分注和改变举升模式等作业内容。 根据以上不同的修井作业内容来划分，渤海修井作业的设备又包括以下几种：1） 钻井船修井；2）钻修机和模块钻机作业。

另外，渤海油井修井作业的基本原则一是在开展修井作业时，必须满足实际设计要求，同时具备完善的资料，确保数据的准确性。 二是，在实际修井作业中， 也要避免破坏渤海井下油层，保障油田稳产增效，同时在完成修井后还要了解井下状态，做好管柱的清理工作，并严格按照相关规范设置深度。 最后，在完成油井修井作业后，还要做好设备的整理和维护，保障设备完好，同时对修井设备的规格与参数进行测量， 确保修井设备能够顺利地进行下一次投产， 符合油田修井的实际要求，对我国渤海油田产业发展具有重要意义。

2 硫化氢对修井作业造成的危害

2．1 对人体造成的危害

海上作业平台的空间不够宽阔，并且作业人员比较多，人员的分布较为密集，所以硫化氢对于参与修井工作人员所造成的伤害是一项非常严重的问题。 硫化氢质量分数的不同，其对人体所造成的伤害自然也不一样，硫化氢的质量分数为10ppm 时， 人体能够闻到比较难闻的气味，眼睛可能会有轻微的痒或者痛的感觉，此质量分数值的硫化氢暴露8h 之内为安全临界浓度值；质量分数为50ppm 的硫化氢暴露15min 便会导致人体的嗅觉丧失； 硫化氢的质量分数为100ppm 时，3～15min 之内人便会剧烈咳嗽， 眼睛受到较为强烈的刺激并且嗅觉丧失；如果硫化氢的质量分数达到了500ppm，那么人便会在很短的时间之内昏迷，如果治疗不及时便很容易导致死亡；如果硫化氢的质量分数达到了1000ppm，那么人体便会瞬间丧失知觉，导致永久性的脑损伤或者是脑死亡[1]。

2.2 对井下管柱与井口设备造成的损害

对于油气井来说， 其中除了含有油气水之外，还存在其它的一些介质，如果在油气井中含有一定量的硫化氢，那么硫化氢便会融入到水中进而导致弱酸的形成，此种弱酸会对金属造成相应的腐蚀，腐蚀的形式一般分为：电化学腐蚀、硫化物应力开裂以及氢脆。

3 高含硫化氢油气井的修井工艺

3.1 安全控制措施

1）安全装备：在实际开展高含硫化氢油气井修井工作过程中，需要在所应用的修井设备上安装相应的硫化氢声光报警系统和在以下几个位置上安装相应的硫化氢固定式探头：钻台、生活区以及喇叭口等，并且在其中的一些设施通风口上也需要安装硫化氢固定式探头。 开展工作前预先准备好最少四套的便携式硫化氢探测器，并做好固定式探头以及便携式探测器的质量检测工作， 保证其在应用的过程中不会出现任何的问题， 还需要预先储备一定量的硫化氢检测样品，这样才能够随时地对探头进行检测。 相关的工作人员需要在开展高含硫化氢井修井工作的过程中佩戴相应的正压式空气呼吸器，并且需要准备好足够数量的备用气瓶，和一台呼吸器空气压缩机。 除此之外，医务室需要储备做足够的开展硫化氢中毒医疗所需应用的物品以及相关器械[2～4]。

2）安全措施：要保证所有参与高含硫化氢油气井修井工作的工作人员都接受过硫化氢培训工作， 并且已经通过了考核获得了资格证节，在实际开展此项工作之前还要对工作人员再次开展相应的现场培训工作，巩固专业知识；每隔7d进行硫化氢演练，在工作人员开展工作的过程中易于观察到的位置处设置相应的风向标以及风速仪，方便工作人员了解实际情况；在空气中所含硫化氢的质量分数发生变化时需要在工作现场明显位置处设置颜色各异的指示牌，预先对工作人员培训每一个颜色的指示牌所代表硫化氢的质量分数。 如果空气中所含有硫化氢的质量分数达到了10ppm，那么需要在第一时间拉响警报，派遣相关的专业工作人员进行硫化氢质量分数的仔细观察，在观察的过程中需要配备正压式空气呼吸器；如果空气中所含有硫化氢的质量分数达到了20ppm， 那么处于施工场地区域的工作人员需要在第一时间佩戴正压式呼吸器，其余人员迅速撤离场地并且转移到安全区域，并且需要立刻告知平台守护船到达平台上风向海域随时准备待命；如果空气中所含硫化氢的质量分数达到了100ppm。那么需要在第一时间有序地组织所有人员迅速撤离，转移到安全区域。

3．2 作业过程中去除硫化氢

在实际开展修井作业的过程中，需要在前期阶段做好洗压井的工作， 并且保证能够压井成功，所返出的液中不再含有硫化氢，之后才可以进行后续的工作。 利用洗压井来实现硫化氢的去除，在这个过程中最重要的一环就是保证所选择的修井液合理并且适用。 如果选择普通的修井液，需要在其中添加一些含有除硫化氢效果的药剂，一方面能够有效地提高修井液的碱性，另一方面，结合实际硫化氢形成的主要原因来选取针对性的有效硫化氢清除药剂。 在作业的过程中，需要保证灌液的连续性，以此来更好地维持井内液柱的压力[5～7]。

通过对渤海油井x 井修补作业开展情况分析，此油井的修补作业井深度可达1905m，通过技术人员对油井内部产出液硫化氢状态开展了实时检测，并利用电子气体防爆装置测出井下产出液硫化氢的总含量在1300～1400ppm 之间， 并通过全面分析了解渤海油井X 矿产出液硫化氢状态为SRB 细菌的次生硫化氢。针对去除硫化氢的工作模式， 采用了脱硫剂方法进行了脱硫试验，并在渤海油井X 号煤矿内次生硫化氢治理工作中，运用了硫化氢吸收剂和SRB 杀菌药物相结合的方法。 为了减少SRB 杀菌剂在矿井中的使用量，在采取脱硫化氢方法的实验中，我们可以先将普通修井液反复循环两个矿井筒的容积，并分别加入25m3的杀菌剂， 随后又加入28m3的吸收剂，最后在其中加入修井液清洗和脱硫化氢的吸收剂7m3，同时将修井液浸泡6h，然后重复洗井，检测返出液中并没有发现硫化氢的含量。 采用除硫化氢吸收溶剂的方法进行修井液连续灌浆，并未检出硫化氢，表明了该除硫化氢的方法仍具有一定可行性[8]。

3.3 防硫化氢腐蚀

高含硫油气井很容易出现管柱断裂或者是穿孔的现象， 这样便会一定程度提高修井工作开展所需投入的资金量以及人力， 因此在日常的工作中，需要做好硫化氢的防治工作，以此来有效地避免硫化氢的形成。如果实际情况较为特殊，需要将行业以及企业的相关标准作为主要依据来进行防腐管材的选择；除此之外，还需要定期开展除硫化氢药剂或者是缓蚀剂的注入工作， 以此来更好地防止其发生腐蚀，延长其的使用寿命[9,10]。

本文主要对渤海油田含硫化氢井修井技术进行了更为深入的探索与研究，进而形成了相应的修井作业工艺。 伴随着科学技术的快速发展以及认知程度的逐渐加深，工艺一定会得到相应的优化和完善。 将此工艺合理有效地应用在硫化氢井修井工作开展的过程中，能够有效地避免硫化氢安全事故的发生，以此来为相关的修井工作人员以及设备的安全方面提供有效地保障。