CN106194126A - 用于高含硫气井调试投产的一体化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于高含硫气井调试投产的一体化方法，所述方法包括场站调试、管线调试和酸调投产，所述酸调投产在完成场站调试和管线调试后进行，包括依次进行的燃料气置换、酸气气密、酸气联调、关断测试、管道冲压、酸敏实验，在所述酸气联调过程中进行投产。本发明采用场站调试、管线调试和酸调投产的调试方法，将现有分开作业的酸气联调和投产合并进行，克服了现有含硫气井调试投产面临的程序复杂、作业周期长等问题，适用于站场分散、酸气管线距离长、沿线地形复杂等高含硫气井的地面集输工程。

Description

用于高含硫气井调试投产的一体化方法

技术领域

本发明是用于高含硫气井调试投产的一体化方法，具体涉及高含硫气井（田）为提高集输进度和质量而进行的一体化调试方法，属于气井采气技术领域。

背景技术

高含硫气井由于含有剧毒气体硫化氢，其场站设备材质、安全仪表系统等的使用要求均较高，为避免含硫气井生产过程中可能出现的泄漏、爆炸和中毒等安全事故，往往需要高含硫气田满足“时效性”、“零泄漏”、“零污染”和“稳定性”的苛刻要求，因此，在投产前对设备性能和安全仪表系统的运行状况进行系统的调试，尤其重要，以保证高含硫气田顺利完成投产。

目前，国内的含硫气井常采用“单体调试+氮气调试+净化气调试+酸气放空调试”四步骤后再投产。例如2012年第9期《内蒙古石油化工》中“高含硫气田集输系统调试及试车技术”记载的，以普光气田调试投产为例详细介绍了高含硫气田地面集输系统调试投产方法，集输系统投产分为外部条件及辅助控制系统投运，管道空气清管干燥，氮气作业（包括氮气置换、智能检测、站场氮气气密联调、管道氮气气密联调、柴油打底、缓蚀剂预涂膜），净化气联运，酸气投料试运，酸气投产六个阶段。该技术虽然能有效地指导调试人员如何开展调试工作，能够提高集输系统的调试进度与质量，为气田的安全生产打下坚实基础，但却存在以下问题：

1）由于场站和管线分开进行调试，为避免酸气进入外输管线，必须将场站内外拆除阀门后进行盲板隔离，增加了大量的拆装工作量；

2）采取放空调试的方式，将气体引入火炬进行燃烧，将浪费原料气，经济效果差；

3）含硫天然气含有大量硫化氢和甲烷，经火炬燃烧产生的二氧化硫和二氧化碳等有害气体将污染环境。

除此之外，2013年第7辑《油气田地面工程》中的“高含硫气田地面集输工程试运投产技术”同样记载有，高含硫气田调试投产的主要步骤分为单机调试、氮气联调、净化气联调、酸气联调四个步骤进行试车，能确保生产流程平稳高效、安全控制系统灵敏可靠、辅助系统稳定运行。该调试及试车技术有效的避免在高含硫情况下，特殊设备及高度自动化控制系统调试的盲目性和不确定性，能提高集输系统的调试速度和质量，为集输系统的安全、稳定、长期运行打下坚实基础。但该技术只针对场站调试，未对管线调试进行分析归纳，同时酸调时需将站外集输管线与场站地面流程硬隔离，场站只能通过火炬放空的方式进行，经济效益低、环境污染重，耗费时间长。

发明内容

本发明的目的在于提供用于高含硫气井调试投产的一体化方法，采用场站调试、管线调试和酸调投产的调试方法，将现有分开作业的酸气联调和投产合并进行，克服了现有含硫气井调试投产面临的程序复杂、作业周期长等问题，适用于站场分散、酸气管线距离长、沿线地形复杂等高含硫气井的地面集输工程。

本发明通过下述技术方案实现：用于高含硫气井调试投产的一体化方法，所述方法包括场站调试、管线调试和酸调投产，所述酸调投产在完成场站调试和管线调试后进行，包括依次进行的燃料气置换、酸气气密、酸气联调、关断测试、管道冲压、酸敏实验，在所述酸气联调过程中进行投产。

本发明方法具有时效性，形成了高含硫气井调试投产盲断技术，减少盲板拆装所需要的人工成本和作业时间，并且该作业方式可将酸气联调和投产合并进行，在一天之内完成，明显减少投产所需时间，按盲板拆装1天和酸调1天进行计算，单井节省调试投产时间2天，可缩短气田的投产时间。

所述场站调试包括依次对场站设备进行的单体调试和氮气联调，所述氮气联调包括下列步骤：

a.对流程中的各工段进行现场确认，完成流程确认；

b.流程确认后，用氮气对流程进行吹扫，并置换流程中的空气，完成氮气置换；

c.氮气置换后，检查流程气密，并对全流程螺栓进行紧固；

d.完成步c后，进行氮气联调，包括：在流程中通入氮气，用氮气模拟流程中各单体设备和控制系统在负荷条件下的协调运行状况，在流程中的酸气压力容器内加入清水进行污水系统调试，用氮气模拟关断压力值进行联锁测试。

所述的单体调试包括常规远传仪表调试、火气仪表调试、控制系统调试、通讯系统调试、腐蚀监测系统调试、燃料气及仪表风系统调试、加热炉调试、火炬调试、井口控制柜调试、阀门调试和机泵调试。

所述管线调试包括以下步骤：

a1.用氮气对管线进行吹扫和清理，并检查管线的气密性；

b1.用氮气置换管线中的空气，完成管线中的氮气置换；

c1.氮气置换后，进行管道氮气智能检测和氮气柴油打底缓蚀剂预膜。

所述酸调投产包括下列步骤：

a2.用燃料气对流程和管线进行吹扫置换，将流程在氮气联调中残留的氮气从火炬口放空，完成燃料气置换；

b2.调节燃料气流量，将流程压力控制在0.6～0.8MPa，检验流程的畅通性，然后执行开井操作，利用井内酸气对一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀之间进行气密检查，气密检查合格后，利用场站酸气对酸气管线进行升压，完成管线气密检查，捡查合格后，将流程与下游场站的外输管线导通；

c2.调节一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀，将产量调至设计配产，各级压力升至正常生产时的工作压力，进行酸气联调；

d2.待油温上升后降产到设计配产的一半后，依次进行关断测试和泄压关断测试；

e2.重新开井对流程升压至与下游场站等压后，打开出站紧急切断阀，重新按照设计配产产量开井试运行，试运行72小时后，进行敏感试验。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明方法具有时效性，采用场站调试、管线调试和酸调投产组成的调试方法，形成高含硫气井调试投产的盲断技术，减少盲板拆装所需要的人工成本和作业时间，并且该作业方式可将酸气联调和投产合并进行，在一天之内完成，可明显减少投产所需时间，按盲板拆装1天和酸调1天进行计算，单井节省调试投产时间2天，有利于气田投产的按期进行。

（2）本发明方法具有经济性，按元坝气田平均产量40万方/天进行投产，同时进行酸气联调，酸气联调后，气体不再进入火炬燃烧放空调试，直接送至下游场站，使每一方天然气都变成了商品气，单井可减少放空含硫天然气10万方，节约费用约20万元。

（3）本发明方法具有环保性，酸调投产过程中，用燃料气对流程和管线进行吹扫置换，将流程在氮气联调中残留的氮气从火炬口放空；酸气联调的燃料气直接投入生产，减少了硫化氢和甲烷经火炬燃烧生成的二氧化硫和二氧化碳硫对周边环境的污染。

（4）本发明方法具有稳定性，包括单体调试、氮气联调、管线调试等，可以对设备的功能性、逻辑联动性和系统稳定性进行逐一测试，并且通过72小时酸敏实验，考验了集输系统在酸气条件的稳定性能，有效的证明了集输系统是否可以安全生产。

（5）本发明方法在酸调投产过程中，首先进行燃料气置换和酸气气密（包括流程和管线），然后，将场站流程与外输管线导通，通过阀门对流程冲压，使流程压力与下游场站的外输压力平压，打开下游场站进站紧急切断阀，使管线与下游场站导通将投产井站与下游井站进行连通，直接输送至下游井站，以便于在酸气联调、关断测试、管道冲压、酸敏实验过程中同时投入生产，实现调试投产一体化。

附图说明

图1为本发明方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例提出了用于高含硫气井调试投产的一体化方法，该方法包括以下步骤：

（1）场站调试：

（1.1）单体调试，单体调试是对场站设备进行的功能性调试，以满足生产工艺监测、控制和管理的需要，包括常规远传仪表调试、火气仪表调试、控制系统调试、通讯系统调试、腐蚀监测系统调试、燃料气及仪表风系统调试、加热炉调试、火炬调试、井口控制柜调试、阀门调试和机泵调试。

（1.2）氮气联调，包括下列步骤：

a.对流程中的各工段进行现场确认，完成流程确认；

b.流程确认后，用氮气对流程进行吹扫，并置换流程中的空气，完成氮气置换；

c.氮气置换后，检查流程气密，并对全流程螺栓进行紧固；

d.完成步c后，进行氮气联调，包括：在流程中通入氮气，用氮气模拟流程中各单体设备和控制系统在负荷条件下的协调运行状况，在流程中的酸气压力容器内加入清水进行污水系统调试，用氮气模拟关断压力值进行联锁测试。

（2）管线调试，包括以下步骤：

a1.用氮气对管线进行吹扫和清理，并检查管线的气密性；

b1.用氮气置换管线中的空气，完成管线中的氮气置换；

c1.氮气置换后，进行管道氮气智能检测和氮气柴油打底缓蚀剂预膜。

（3）酸调投产，酸调投产在完成场站调试和管线调试后进行，包括依次进行的燃料气置换、酸气气密、酸气联调、关断测试、管道冲压、酸敏实验，在酸气联调过程中进行投产。

实施例2：

本实施例提出了用于高含硫气井调试投产的一体化方法，该方法包括以下步骤：

（1）场站调试：

（1.1）单体调试，单体调试是对场站设备进行的功能性调试，以满足生产工艺监测、控制和管理的需要，包括常规远传仪表调试、火气仪表调试、控制系统调试、通讯系统调试、腐蚀监测系统调试、燃料气及仪表风系统调试、加热炉调试、火炬调试、井口控制柜调试、阀门调试和机泵调试。

（1.2）氮气联调，包括下列步骤：

a.对流程中的各工段进行现场确认，完成流程确认；

b.流程确认后，用氮气对流程进行吹扫，并置换流程中的空气，完成氮气置换；

c.氮气置换后，检查流程气密，并对全流程螺栓进行紧固；

d.完成步c后，进行氮气联调，包括：在流程中通入氮气，用氮气模拟流程中各单体设备和控制系统在负荷条件下的协调运行状况，在流程中的酸气压力容器内加入清水进行污水系统调试，用氮气模拟关断压力值进行联锁测试。

（2）管线调试，包括以下步骤：

a1.用氮气对管线进行吹扫和清理，并检查管线的气密性；

b1.用氮气置换管线中的空气，完成管线中的氮气置换；

c1.氮气置换后，进行管道氮气智能检测和氮气柴油打底缓蚀剂预膜。

（3）酸调投产，酸调投产在完成场站调试和管线调试后进行，包括下列步骤：

a2.用燃料气对流程和管线进行吹扫置换，将流程在氮气联调中残留的氮气从火炬口放空，完成燃料气置换；

b2.调节燃料气流量，将流程压力控制在0.6MPa，检验流程的畅通性，然后执行开井操作，利用井内酸气对一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀之间进行气密检查，气密检查合格后，利用场站酸气对酸气管线进行升压，完成管线气密检查，捡查合格后，将流程与下游场站的外输管线导通；

c2.调节一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀，将产量调至设计配产，各级压力升至正常生产时的工作压力，进行酸气联调；

d2.待油温上升后降产到设计配产的一半后，依次进行关断测试和泄压关断测试；

e2.重新开井对流程升压至与下游场站等压后，打开出站紧急切断阀，重新按照设计配产产量开井试运行，试运行72小时后，进行敏感试验。

实施例3：

本实施例提出了用于高含硫气井调试投产的一体化方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

（1）调试前准备，包括方案准备、人员准备、机具准备、供应商及施工方准备等。

（2）场站调试：

（2.1）单体调试，单体调试是对场站设备进行的功能性调试，以满足生产工艺监测、控制和管理的需要，包括常规远传仪表调试、火气仪表调试、控制系统调试、通讯系统调试、腐蚀监测系统调试、燃料气及仪表风系统调试、加热炉调试、火炬调试、井口控制柜调试、阀门调试和机泵调试。

（2.2）氮气联调，包括下列步骤：

a.对流程中的各工段进行现场确认，完成流程确认；

b.流程确认后，用氮气对流程进行吹扫，并置换流程中的空气，完成氮气置换；

c.氮气置换后，检查流程气密，并对全流程螺栓进行紧固；

d.完成步c后，进行氮气联调，包括：在流程中通入氮气，用氮气模拟流程中各单体设备和控制系统在负荷条件下的协调运行状况，在流程中的酸气压力容器内加入清水进行污水系统调试，用氮气模拟关断压力值进行联锁测试。

（3）管线调试，包括以下步骤：

a1.用氮气对管线进行吹扫和清理，并检查管线的气密性；

b1.用氮气置换管线中的空气，完成管线中的氮气置换；

c1.氮气置换后，进行管道氮气智能检测和氮气柴油打底缓蚀剂预膜。

（3）酸调投产，酸调投产在完成场站调试和管线调试后进行，包括依次进行的燃料气置换、酸气气密、酸气联调、关断测试、管道冲压、酸敏实验，在酸气联调过程中进行投产。

上述酸调投产的具体步骤可概括如下：

a2.用燃料气对流程和管线进行吹扫置换，将流程在氮气联调中残留的氮气从火炬口放空，完成燃料气置换；

b2.调节燃料气流量，将流程压力控制在0.8MPa，检验流程的畅通性，然后执行开井操作，利用井内酸气对一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀之间进行气密检查，气密检查合格后，利用场站酸气对酸气管线进行升压，完成管线气密检查，捡查合格后，将流程与下游场站的外输管线导通；

c2.调节一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀，将产量调至设计配产，各级压力升至正常生产时的工作压力，进行酸气联调；

d2.待油温上升后降产到设计配产的一半后，依次进行关断测试和泄压关断测试；

e2.重新开井对流程升压至与下游场站等压后，打开出站紧急切断阀，重新按照设计配产产量开井试运行，试运行72小时后，进行敏感试验。

实施例4：

本实施例提出了用于元坝气田调试投产的一体化方法，包括以下步骤：

（1）调试前准备，包括方案准备、人员准备、机具准备、供应商及施工方准备等。

（2）场站调试：

（2.1）单体调试，单体调试是对场站设备进行的功能性调试，以满足生产工艺监测、控制和管理的需要，包括常规远传仪表调试、火气仪表调试、控制系统调试、通讯系统调试、腐蚀监测系统调试、燃料气及仪表风系统调试、加热炉调试、火炬调试、井口控制柜调试、阀门调试和机泵调试。

（2.2）氮气联调，包括下列步骤：

a.对流程中的各工段进行现场确认，完成流程确认；

b.流程确认后，用氮气对流程进行吹扫，并置换流程中的空气，完成氮气置换；

c.氮气置换后，检查流程气密，并对全流程螺栓进行紧固；

d.完成步c后，进行氮气联调，包括：在流程中通入氮气，用氮气模拟流程中各单体设备和控制系统在负荷条件下的协调运行状况，在流程中的酸气压力容器内加入清水进行污水系统调试，用氮气模拟关断压力值进行联锁测试。

（3）管线调试，包括以下步骤：

a1.用氮气对管线进行吹扫和清理，并检查管线的气密性；

b1.用氮气置换管线中的空气，完成管线中的氮气置换；

c1.氮气置换后，进行管道氮气智能检测和氮气柴油打底缓蚀剂预膜。

（3）酸调投产，酸调投产在完成场站调试和管线调试后进行，包括依次进行的燃料气置换、酸气气密、酸气联调、关断测试、管道冲压、酸敏实验，在酸气联调过程中进行投产。

上述酸调投产的具体步骤可概括如下：

a2.用燃料气对流程和管线进行吹扫置换，将流程在氮气联调中残留的氮气从火炬口放空，完成燃料气置换；

b2.调节燃料气流量，将流程压力控制在0.7MPa，检验流程的畅通性，然后执行开井操作，利用井内酸气对一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀之间进行气密检查，气密检查合格后，利用场站酸气对酸气管线进行升压，完成管线气密检查，捡查合格后，将流程与下游场站的外输管线导通；

c2.调节一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀，将产量调至设计配产，各级压力升至正常生产时的工作压力，进行酸气联调；

d2.待油温上升后降产到设计配产的一半后，依次进行关断测试和泄压关断测试；

e2.重新开井对流程升压至与下游场站等压后，打开出站紧急切断阀，重新按照设计配产产量开井试运行，试运行72小时后，进行敏感试验。

本实施例使得含硫气井酸气联调不再进入火炬燃烧放空调试，使每一方天然气都变成了商品气，单井可减少放空含硫天然气10万方，节约费用约20万元；可减少了硫化氢燃烧生成的二氧化硫对周边环境的影响；减少盲板拆装所需人工和时间，该作业方式可将酸气联调和投产合并进行，在一天之内完成，可明显减少投产所需时间，按盲板拆装1天、酸敏3天和酸调1天进行计算，单井节省调试投产时间5天，该模式在元坝气田已投产的26口井中取得了巨大的成功，在投产一年以来气田稳定安全运行，在元坝气田和川西海相气田等国内类似气田具有非常大的实用价值和推广意义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.用于高含硫气井调试投产的一体化方法，其特征在于：所述方法包括场站调试、管线调试和酸调投产，所述酸调投产在完成场站调试和管线调试后进行，包括依次进行的燃料气置换、酸气气密、酸气联调、关断测试、管道冲压、酸敏实验，在所述酸气联调过程中进行投产。

2.根据权利要求1所述的用于高含硫气井调试投产的一体化方法，其特征在于：所述场站调试包括依次对场站设备进行的单体调试和氮气联调，所述氮气联调包括下列步骤：

a.对流程中的各工段进行现场确认，完成流程确认；

b.流程确认后，用氮气对流程进行吹扫，并置换流程中的空气，完成氮气置换；

c.氮气置换后，检查流程气密，并对全流程螺栓进行紧固；

d.完成步c后，进行氮气联调，包括：在流程中通入氮气，用氮气模拟流程中各单体设备和控制系统在负荷条件下的协调运行状况，在流程中的酸气压力容器内加入清水进行污水系统调试，用氮气模拟关断压力值进行联锁测试。

3.根据权利要求2所述的用于高含硫气井调试投产的一体化方法，其特征在于：所述的单体调试包括常规远传仪表调试、火气仪表调试、控制系统调试、通讯系统调试、腐蚀监测系统调试、燃料气及仪表风系统调试、加热炉调试、火炬调试、井口控制柜调试、阀门调试和机泵调试。

4.根据权利要求2所述的用于高含硫气井调试投产的一体化方法，其特征在于：所述管线调试包括以下步骤：

a1.用氮气对管线进行吹扫和清理，并检查管线的气密性；

b1.用氮气置换管线中的空气，完成管线中的氮气置换；

c1.氮气置换后，进行管道氮气智能检测和氮气柴油打底缓蚀剂预膜。

5.根据权利要求4所述的用于高含硫气井调试投产的一体化方法，其特征在于：所述酸调投产包括下列步骤：

a2.用燃料气对流程和管线进行吹扫置换，将流程在氮气联调中残留的氮气从火炬口放空，完成燃料气置换；

b2.调节燃料气流量，将流程压力控制在0.6～0.8MPa，检验流程的畅通性，然后执行开井操作，利用井内酸气对一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀之间进行气密检查，气密检查合格后，利用场站酸气对酸气管线进行升压，完成管线气密检查，捡查合格后，将流程与下游场站的外输管线导通；

c2.调节一级节流阀、二级节流阀、三级节流阀，将产量调至设计配产，各级压力升至正常生产时的工作压力，进行酸气联调；

d2.待油温上升后降产到设计配产的一半后，依次进行关断测试和泄压关断测试；

e2.重新开井对流程升压至与下游场站等压后，打开出站紧急切断阀，重新按照设计配产产量开井试运行，试运行72小时后，进行敏感试验。