摘要：高含硫氣田試氣作業安全管理中，如何預防井噴失控、著火爆炸、硫化氫泄漏中毒事故的發生非常關鍵。中原油田普光分公司在普光氣田的試氣過程中嚴格試氣隊伍的資質審查、開工前的檢查驗收，改進工藝工序與操作方法，優化硬件設備，應用新技術新設備，完善安全預案等，形成了一整套行之有效的安全管理方案。在安全技術措施上，改進了坐完井懸掛器(穿越四通)操作步驟，避免損壞金屬密封，造成懸掛器損壞；將錄井技術應用于試氣作業，實現了科學預警；推廣應用了QTI3000型焚燒處理裝置，降低了對環境的不良影響；改進了射孔槍的連接方法，減輕了工人的勞動強度，縮短了起射孔槍時間，能在起鉆發生井噴失控前及時控制關井。以上安全技術措施保證了普光氣田試氣作業安全、順利的進行，為我國同類氣田試氣作業的安全管理，保障試氣作業順利進行提供了參考和借鑒。

　　關鍵詞：高含硫氣田；試氣作業；井控；安全措施；普光氣田

　　1 高含硫氣田開發的現狀及試氣作業過程的安全風險

　　高含硫天然氣田的開發是一個復雜的系統工程，涉及勘探、地質、鉆井開發、集輸與脫硫凈化等眾多專業，在我國尚處于起步階段，沒有成熟的經驗借鑒，許多技術的可靠性需進一步驗證。中原油田普光氣田屬于高含硫氣田，其試氣作業的安全問題備受關注和重視，開發建設者們運用系統安全理論，通過安全預評價、方案審查、不斷完善安全措施，嚴格從隊伍資質要求、人員能力培訓與取證、井控裝備、制度與操作規程、應急預案等方面入手，強化安全管理，順利地完成了普光氣田3個鉆井平臺9口井的試氣作業。

　　高含硫天然氣田試氣作業涉及的危險物質主要包括：H2S(易燃、易爆、毒性和酸性腐蝕氣體)、甲烷等烴類物質(易燃易爆)、H2S(易燃、易爆、毒性和酸性腐蝕氣體)、CO2(酸性腐蝕氣體)、SO2(毒性氣體)和施工過程中使用的防凍劑甲醇(易燃、易爆、毒性液體)、壓井液(毒性液體)、射孔液(毒性液體)、洗井液(毒性液體)、酸液(腐蝕性液體)、環空保護液(毒性液體)以及作業設備使用的汽油和柴油(易燃、易爆液體)等。

　　施工過程中的危險、有害因素有：火災、爆炸、中毒和窒息、觸電、高處墜落、物體打擊、車輛傷害、起重傷害、坍塌、噪聲等，應重點防范井噴、井噴失控、火災、爆炸、中毒和窒息等，尤其是井噴失控后硫化氫擴散可能導致的人員重大傷害。

　　2 試氣作業安全技術措施

　　針對試氣關鍵環節、關鍵步驟提出了以下措施。

　　2.1 配套裝備的優選

　　針對普光氣田儲層埋藏深、高溫、高壓、高含硫等特點，以及地層情況復雜，儲層孔縫洞發育，易發生井噴失控、井漏、井涌、火災、爆炸、硫化氫泄漏擴散等事故的實際，普光氣田試氣作業對施工設備、井控設備、消防氣防設備提出了更高的要求。普光氣田主體試氣作業設計，綜合考慮試氣井地層的壓力溫度、井下生產管柱尺寸、井口通徑以及該井配產實際，選用70型35MPa三級降壓放噴流程；針對試氣、起下作業過程中常開井口易造成硫化氫溢出并可能出現井噴的實際情況，選擇使用了方便易操作的2FZ28-105、FZ28-105、單閘板防噴器及起下管柱內4種防噴工具。

　　2.2 操作步驟的改進

　　1) 改進了坐完井懸掛器(穿越四通)操作步驟。由于完井懸掛器金屬密封與放噴器間隙極小，應避免損壞金屬密封，造成懸掛器損壞。

　　2) 為了解決坐懸掛器安全問題，組織了普光P302-2井各工程技術人員現場對照實物進行研究分析并與外商(方)討論，原設計中坐封-拆放噴器-裝密封的步驟，改為坐封-拆放噴器-裝密封-穿越，避免損壞金屬密封，縮短了坐懸掛器的時間，保證了井口安全，同時又縮短了施工周期。

　　3) 針對普光氣田射孔井段跨度大，射孔槍支多，射孔后，起射孔槍時間長，易發生井噴失控，難以實現防噴關井控制這一難題，工程技術人員將原來槍身靠絲扣連接改為掛鉤連接。經過現場實驗對比，提高了起槍身的速度并縮短了時間，降低了工人的勞動強度，實現了若在起鉆中發生井噴失控能及時控制關井的目的。

　　4) P302-2井口裝置FMCHHH級井口起下管柱操作要安裝內防磨裝置，如再裝放噴器，管柱施工完畢后，造成內防磨裝置取不出來。因油管四通內是堆焊的防硫層，材質軟、厚度薄，為使防硫層不受磨損的破壞，在起下管柱中設計了扶正器集中法蘭，起到了使防硫層不受破壞的作用。

　　3 技術創新與應用

　　3.1 將錄井技術應用于試氣作業，實現了科學預警

　　將綜合錄井儀首次應用于試氣作業，利用錄井技術監測射孔后至下完井管柱完井期間的施工過程。通過監測分析大鉤負荷、壓井液進出口體積和密度的變化，以及井筒內的烴類含量檢測，準確計算出氣體上竄速度，及時判斷有無氣侵現象和有害氣體溢出，實現了科學預警，為起下管柱、拆裝井口提供了安全可靠的保證，為試氣投產作業井控安全施工提供了保障。

　　3.2 推廣應用了QTI3000型焚燒處理裝置。降低了對環境的不利影響

　　QTI3000型焚燒處理裝置能在較低的燃氣消耗下燃燒效率達到99.9%，燃燒徹底，排出氣體沒有微小顆粒或未燃盡的烴類化合物。通過控制焚燒爐的溫度、停留時間和空氣質量等參數，確保燃燒完全(燃燒率達到99.9%)。通過環境監測點二氧化硫含量計算，相當于3 h內擴散1ppm(二氧化硫1ppm=2.86mg/m3)，沒有發現二氧化硫超標現象。

　　3.3 引進微牙痕液壓鉗技術，填補國內鎳基合金鋼油管下井操作的空白

　　引進了美國ECKEL公司的微牙痕液壓鉗、卡瓦式吊卡、多片式卡瓦等專業工具，對操作人員進行了專業培訓，有效地避免了鎳基合金鋼油管的壓痕損傷，優質高效地完成了井下合金鋼完井管柱的施工。

　　3.4 成功運用屏蔽暫堵技術

　　普光氣田產層分布有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲層，各類儲層的滲透率和孔隙度差異大，且射孔井段長、跨度大。根據各類儲層的不同滲透率，在試氣投產作業中使用ZD型暫堵漿對儲層進行暫堵，20d內未發生氣竄，起到了很好的封堵效果。解決了氣田試氣作業中出現井漏和溢流現象，為后續施工提供了可靠的安全保障。

　　3.5 在高風險部位應用可視監測系統，降低了操作人員安全風險

　　在采氣井口、放噴池、焚燒爐、分離器等重點區域實施視頻監控措施，提高了監控的效果，降低了安全風險。