天然气生产及处理安全技术.doc

天然气生产及处理安全技术从油气田中开采出的天然气，其成分主要是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物(油田伴生气的甲烷含量一般占8090，气田气的甲烷含量一般占90以上)，还含有少量的CO2、H2、N2、H2O等组分，有些气田采出的天然气还含有H2S和有机硫(硫醚、硫醇)等组分。当天然气从地层流人气井井底，沿井筒流至地面时，常常带有地层水、泥沙、岩屑等杂质，有些气田还产轻质凝析油。因此，天然气在生产过程中必须经过一系列处理。天然气生产及处理一般包括以下工艺内容：注入缓蚀剂、降压、加热、分离、计量、调压、增压等。对于含硫气田，采出的天然气要进行脱硫、脱水处理。经过处理的天然气达到管输标准，才能输入管网供厂矿和城镇居民使用。1注入缓蚀剂。对于含硫气井，为了抑制和减缓硫化氢气体对井内油管套管的腐蚀，要定期向井内加注一定量的缓蚀剂。缓蚀剂流经井内油管和套管时，附着在钢管的内壁、外壁上，形成一层保护膜，将H2S、CO2等腐蚀性气体与钢管隔开，起到防腐作用。2降压。高压天然气必须经过降压处理，达到设备和管道允许的压力才能流人设备和管道中。通常所用的降压装置为角式节流阀。3加热。高压天然气在降压过程中会产生“节流效应”，膨胀吸热，温度降低。当温度下降到一定程度，甲烷与天然气中的水分结合，就会生成一种类似冰雪一样的白色结晶物质，通常人们把它叫做水合物。水合物堆积在采气设备和管道中，会引起堵塞，压力上升，气井生产出现异常，严重时，将造成设备或管道憋压爆破。为了防治水合物的生成，一般可以采用水套加热炉提高天然气温度或向天然气中加入甲醇、乙二醇等防冻剂，破坏水合物生成的条件，以保证生产正常进行。4分离。经过加热后的天然气流人分离器，除去油水和固体杂质，油放人储油罐储存待运，水和固体杂质排人污水池进行处理，地层水回注入废井中。5计量。为了了解气井的产能和储量，对分离后的油气水要分别进行计量。目前，国内外用得最多的天然气计量装置是标准孔板节流装置。6调压。天然气经过调压装置调压达到管网或用户所需要的压力后输出。7增压。油气田开发后期，天然气压力衰竭或钻探获得的浅层低压气，其压力低于管网输气压力时，可以利用增压压缩机开采，以提高油气田天然气的采收率。8脱硫脱水。为了保护采气设备管道免受H2S的腐蚀，确保供给厂矿和城镇的天然气H2S含量达到国家规定的标准，对含硫天然气必须进行脱硫脱水处理。脱硫方法分干法、湿法两类。低含硫气采用干法处理，高含硫气采用湿法处理。职业危害天然气生产及处理中常见的危害有爆炸、火灾、中毒三类。产生的原因主要是腐蚀、超压、泄漏、违反操作规程等。如果天然气中H2S超过一定的浓度，且在有水的环境中，就会对设备和管道产生严重腐蚀。H2S溶于水形成弱酸，对金属造成电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂，严重时会引起管线和设备爆炸。H2S是一种无色、剧毒、酸性气体。低浓度的H2S气体有臭鸡蛋味，其相对密度为1176，较空气重，与空气混合浓度达4346时形成一种易爆炸混合物，H2S燃烧时呈蓝色火焰，产生有毒的SO2。1爆炸。输气设备(仪表)和管道长期处于受压状态，这些设备和管道都有额定的工作压力，其生产运行压力必须低于额定工作压力。当出现以下几种情况时，很可能会产生爆炸：(1)操作人员违反操作规程造成设备或管道超压运行；(2)设备或管道因腐蚀减薄；(3)设备或管道发生泄漏，漏出的天然气与空气混合至一定比例并与明火接触时；(4)用空气压缩机实施气井排液时，空气与天然气混合在高温高压下流动；2火灾。引起天然气火灾的主要原因有：(1)设备和管道由于制造缺陷、腐蚀磨损、年久老化等泄漏天然气，遇明火点燃；(2)放喷天然气被雷击点燃；(3)维修设备和管道时违反操作规程引燃；3中毒。最常见的是H2S和CO引起的中毒，但H2S的毒性较CO大56倍。造成硫化氢中毒的主要原因有：(1)当含硫天然气排放或大量泄漏在空气中时，人、畜不慎呼吸后中毒，严重时会造成死亡；(2)当天然气作燃料用于烧饭、取暖、淋浴时，若燃烧不完全或通风不良，会引起人中毒或窒息，严重时也会造成死亡。(1)天然气生产及处理用的设备管道材质和安装应符合设计要求；(2)设备和管道启用之前必须按照试压规程进行试压并合格；(3)严格遵守操作规程；(4)保持设备和管道上的安全阀良好；(5)严禁超压运行；(6)做好设备和管道的内外壁防腐；(7)消除泄漏，保持生产场所通风良好；(8)严禁用空气作为气井排液的气源。2防火灾。(1)消除天然气泄漏；(2)对容易泄漏的设备和管道定期检查，消除隐患；(3)维修采气设备(压力容器、油罐)要动火或人要进入设备内检修时，必须用惰性气体置换天然气并彻底清洗，取样分析合格后再进行。为防止与容器相连的阀门内漏，应用盲板隔离开；(4)天然气生产及处理场所应严禁烟火；(5)采用防爆型电器；(6)采用避雷装置避免雷击引起火灾。3防中毒。防H2S中毒的主要措施是：(1)加强设备和管道的维护保养，防止含硫气泄漏；(2)配备H2S检测仪器并保持良好状态；(3)含硫气放空应烧掉，含硫气田水回注废井；(4)在含硫气超标的场所进行设备检修时应戴防毒面具，且至少两人在场，一人操作，一人观察，以免万一发生中毒好抢救。防CO中毒的措施。随着厂矿、城镇居民天然气用户的迅速增加，防CO中毒的问题越来越显得重要，防CO中毒的具体措施是：(1)普及天然气安全使用知识，做到所有用户家喻户晓，人人皆知；(2)燃具的选用，所用燃具必须是国家有关职能部门认证的符合安全要求的产品；(3)制定严格的燃具安全使用和管理的规定；(4)长时间连续使用燃具的地方要加强通风，以降低CO的浓度，严禁将燃具安装在不通风的地方使用；(5)对于安装在室内的天然气动力机组，除必须保持良好的通风外，还应将燃烧尾气引出室外，并定期检查排气管，查看是否破损，以防止CO废气泄漏于室内。第 5 页 共 5 页