川东北高含硫气田压力容器设计
川东北高温高压高产含硫气井井口装置的优选
川东北高温高压高产含硫气井井口装置的优选张广东1陈科2张旭3高平4白杨1(1.西南石油大学/油气藏地质及开发工程0国家重点实验室四川成都610500;2.石油工程西南公司井下作业分公司四川广汉618300;3.西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610051;4.西南油气分公司川中油气矿四川遂宁629000)摘要川东北地区气藏是海相碳酸岩气藏,普遍具有高温、高压、高含硫化氢和二氧化碳酸性腐蚀性气体等特点,酸性气藏(H2S、CO2)对测试设施腐蚀严重,不适应高压气井生产和测试需求。
基于最高井口关井压力、腐蚀分压、井口流温预测,确定出普光地区、元坝地区以及河坝区块宜选用相应的压力级别、温度类别、规范级别、材料类别以及性能级别的井口装置,为高温、高压、高产、含硫气井的井口装置优选提供基础。
关键词川东北地区高温高压井口装置优选硫化氢0引言川东北地区目前勘探开发的重点区块包括通南巴河坝区块、元坝区块、普光区块等。
随着勘探开发的不断深入,所遇地质条件也越趋复杂,普遍具有储层埋藏深、温度高、产量大,且含硫化氢、二氧化碳酸性腐蚀性气体。
这种高温、高压、高产、含硫气井的特点,给生产和测试带来很大困难,由于酸性气藏(H2S、C O2)对井场设施腐蚀十分严重,而目前井口装置选择标准不完善、选择的井口装置不合理,不适应高压气井生产需求。
如河坝1井井底压力111MPa,测试前未对井口关井压力进行准确预测,采用105MPa井口不能满足关井压力95MPa的要求,导致出现严重刺漏。
通过对最高关井压力、井口流温、腐蚀分压等重要参数分析研究的基础上,对川东北井口装置设计进行优化研究,为以后类似气田的开发提供一种井口装置优化设计方法。
1优选参数分析研究1.1最高关井压力预测最高井口关井压力是选择采气井口装置、确定地面流程管汇压力级别和管材选型必不可少的重要参数。
可采用高温高压气井井底压力计算模型,计算井口最大关井压力。
即p G=p Be A(1)其中A=0.03415C g LT CP Z CP式中:p G)))井口压力,MPa;p B)))精确井底压力,MPa;C g)))天然气相对密度;L)))气层中部深度,m;T CP)))井筒平均温度,K;Z CP)))井筒平均压缩系数。
川东北高压、高产、高含硫气井测试地面流程设计
川东北高压、高产、高含硫气井测试地面流程设计丁亮亮;练章华;林铁军;魏臣兴;吴建军【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2010(029)010【摘要】川东北高压、高产、高含硫气井在测试过程中,由于地面流程设计不合理,地面管线、管汇设备刺漏以及天然气水合物堵塞等问题严重.目前关于这方面的研究很少,仅有的设计方法也只是针对一般气井,而用于高压、高产、高含硫气井地面流程设计结果偏差很大.因此,基于质量、动量、能量守恒原理和比焓梯度方程,建立了描述天然气管流压力、温度分布的预测模型.在此基础上进行管汇台选型及流程级数优化,考虑高压、高含硫气井的特点,针对含抑制剂和不含抑制剂两种工况建立了水合物形成条件预测模型,并进行水套炉的优化选型.以元坝1-侧1井为例进行地面流程设计,对不同产量下井筒温度分布以及水合物生成的压力、温度条件进行预测.现场应用表明,设计的地面流程完全能满足测试要求,设计方法可在高压、高产、高含硫气井测试中推广使用.【总页数】3页(P3-5)【作者】丁亮亮;练章华;林铁军;魏臣兴;吴建军【作者单位】西南石油大学·油气藏地质及开发工程国家重点实验室;西南石油大学·油气藏地质及开发工程国家重点实验室;西南石油大学·油气藏地质及开发工程国家重点实验室;西南石油大学·油气藏地质及开发工程国家重点实验室;中国石化石油工程西南有限公司井下作业分公司【正文语种】中文【相关文献】1.高温高压高产超深凝析气井地面工艺流程系统 [J], 王景涛;刘建仪;陈国塔;覃卫兵;王新裕2.川东北高温、高压、高含硫气井测试地面控制应用技术研究 [J], 张明江;张果3.高压高产气井地面测试流程研究 [J], 王玺;夏柏如;康健利;陈健斌4.川东北地区高温、高压、高含硫气井测试工艺技术 [J], 刘亚青;李晓平;张明江;张果5.高温高压油气井测试地面流程的优化 [J], 耿建伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
元坝气田超深高含硫生物礁气藏高效开发技术与实践
元坝气田超深高含硫生物礁气藏高效开发技术与实践刘成川 柯光明 李 毓中国石化西南油气分公司勘探开发研究院摘 要 四川盆地元坝气田上二叠统长兴组气藏具有埋藏超深、高温高压高含硫及地形地貌复杂等特点，天然气开发工作面临着直井产能偏低与如何有效提高单井产能、开发方案抗风险能力弱与如何实现降本增效、地面工程条件复杂与如何绿色安全开发等突出矛盾。
为此，从积极开展先导试验、积极组织技术调研、创新管理运行机制、精心组织科研攻关、科学编制开发设计、精心组织工程施工、强化严细管理等6个方面推进元坝气田开发建设，攻关形成了超深层小礁体气藏精细描述、小礁体底水气藏水平井部署优化、超深高含硫气藏水井平钻完井、高含硫气藏天然气深度净化及高含硫气田安全生产控制等技术，建成了全球首个埋深近7000 m 、年产40×108 m 3混合气的超深层高含硫生物礁大气田和具有中石化自主知识产权的天然气净化厂，实现了元坝气田的安全生产和效益开发。
结论认为，元坝气田的高效安全开发为盘活更多的超深高含硫天然气资源开辟出一条成功的路径，所形成的先进管理理念和技术创新成果可为同类型气田的开发提供有益的借鉴。
关键词 高效 开发 超深 高含硫 生物礁 四川盆地 元坝气田 晚二叠世DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.S1.025基金项目：中国石化“十条龙”科技攻关项目“高含硫气藏提高采收率技术”课题二“礁滩相气藏剩余气分布规律研究”（编号：P18062-2）、“十三五”国家科技重大专项“超深层复杂生物礁底水气藏高效开发技术”（编号：2016ZX05017-005）。
作者简介：刘成川，1966年生，教授级高级工程师；主要从事气田开发综合研究工作。
地址：（610041）四川省成都市高新区吉泰路688号。
E-mail:******************************0 引言四川盆地元坝气田构造位置位于川北坳陷北东向构造带与仪陇—平昌平缓构造带之间，是国内外已建成开发的、埋藏最深的超深层高含硫生物礁气藏[1-6]。
高含硫气田非标准设备材料选用分析
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维普资讯
总第 ７期
天然气技术 ・ 安全与环保
２０ ０ ８年
表 １ 罗家寨气 田内部集输工程主 要非标准设备基本参数 设备名称 工作介质 设 计压力 设计温度 （Ｐ） Ｍ ａ
准设 备材 料 选 用 作
一
一
再 经 分离
。
计 量 与集 气 站 脱
。
原 料气 汇合 后 进 人 脱水装置
集 气 站 内各 气 井 天 然
，
、
罗家寨气 田集输方案及 其特点
气经 加热
至净化厂
二
、
、
节流
、
分 离 与计 量 后 进 人 脱 水 装 置
水 后 的 天 然 气 由集气 支 线 进 入 集 气 干 线 ( 干 气 ) 输 送
鉴 于 该 气 田 的实 际情 况 经 采气管道 进 入 集气站
，
其集输方 案确定 为
、
：
站场
、
净 化 厂 设 备 及 其管 道 的 选 材 提 出 了 严 格 要 求 探讨
。
单井 站 内 原 料 气 ( 湿 气 ) 经 加 热
，
节 流 至 外输压 力后
、
，
本 文 拟 对 罗 家 寨 气 田 内部 集 输 及 净 化 厂 工 程 的 非 标
原料 气 清管 接 收装 置 汇 气 管 卧式 气 液 分 离 器 过滤分离器
９５ ． ． 、９９ ０～７ ４ ０ ４
．
２Ｇ ２ Ｒ ０ ＼０
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高含硫天然气压缩机的设计和应用
高含硫天然气压缩机的设计和应用作者：未知来源：互联网点击数：19 更新时间：2009年01月16日编者按：刘虎厂长、李德禄总工程师带领的中国石油天然气集团公司四川石油管理局成都天然气压缩机厂的技术团队，多年来紧密结合基层单位的运行实际，着力研发服务于油气田的高含硫天然气压缩机，技术成果丰硕，节能业绩斐然，为我国油气田的开发和运营作出了重要贡献概述西南油气田分公司川西北气矿雷三气藏天然气H2S含量7.08%，是国内H2S含量较高气藏之一，且含量烃3.5%，CO24.8%，凝析油60g/m3。
经过20余年的开采，压力衰减，产量下降，低压天然气不能进入集气管网，需采用压缩机增压。
2000年，根据川西北矿区提出的技术要求，成都天然气压缩机厂设计制造了两台ZTY440MH9×9整体式天然气压缩机组(工况为：进气压力1～2.8MPaG，排气压力3.2～4MPaG)用于雷三气藏衰减气井含硫天然气的增压。
该两台机组于2001年3月投入生产运行，至今已达5个年头，机组经受住了高含硫天然气的考验，抗硫效果明显。
机组与天然气直接接触的零部件，如压缩缸、活塞、活塞杆、工艺管线等，没有因硫化氢的腐蚀而损坏现象，但运转初期，气阀弹簧，滑动轴承寿命短，出现弹簧断裂，轴承合金层脱落等。
通过与采气作业区的技术人员和操作工人的共同探索，已基本解决了滑动轴承、气阀弹簧的寿命问题，使机组能稳定的运行在高含硫天然气的增压中。
回顾ZTY440整体式天然气的设计制造和现场运行过程，说明我厂压缩机防止硫化氢腐蚀专有技术是成功的。
下面就硫化氢的腐蚀机理，压缩机制抗硫设计、制造、现场运用等作一简述，期望对含硫气藏地面工艺设备的防腐问题起到抛砖引玉的效果，更好的保证高含硫气用天然气压缩机的可靠性、安全性。
硫化氢的腐蚀机理硫化氢是强毒性的，是天然气开采中最严重的腐蚀剂，其对钢材腐蚀的形式有全面腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。
硫化氢所造成的全面腐蚀，其特征是腐蚀产物具有成片、分层、易碎、气孔及附着力差，呈层状剥落，导致设备壁厚减薄。
高含硫气田集气站场压力容器冲砂技术
高含硫气田集气站场压力容器冲砂技术摘要：普光气田是国内第一个高含硫气田集气站场使用的压力容器主要包括计量分离器、火炬分液罐和酸液缓冲罐，在日常使用过程中大量的固体杂质沉积在容器底部，堵塞罐底排污管线，加剧容器底部腐蚀。
本文研究了集气站场压力容器内沉积物组分，通过实验找到合适的清洗药剂，选择了药剂热循环的冲砂工艺，提出了合理的冲砂步骤，有效的解决了高含硫气田集气站场压力容器冲砂效果差、施工复杂等难题。
关键词：压力容器冲砂药剂循环一、引言高含硫集气站场运行过程中在压力容器中产生的沉积物将为造成分离器捕雾网及排液管线堵塞，造成分离效果降低；仪表管嘴处的堵塞，造成计量、液位、压力信息不准确等现象，由于错误数据的传输，造成自控系统误判断；减少了管道、设备的流通面积，造成集输系统压降增大，严重时堵塞管道，影响生产；单质硫的出现，会加速碳钢管道及设备的局部腐蚀。
二、清洗药剂的成分介绍高含硫气田天然气内含有大量硫化物，天然气通过水气分离后，设备容器内易存有以硫磺为主的污垢。
污垢的产生是由于设备、管线长期运行中淤积在管线内壁的硫与碳酸盐、硫化亚铁、硫醇、腐蚀杂质等在设备及管线内形成了一种互相胶联的硫磺垢。
该垢质以多聚硫为骨架，铁氧化物、碳酸盐颗粒、腐蚀杂质为填充物，经日积月累而形成的。
仅仅使用清水进行清洗，很难将垢污彻底清除。
为了满足现场应用并能发挥有效作用的硫溶剂，必须符合下列4个条件：①就溶解硫磺的能力而言，要有高的溶解度；②就溶解硫磺的速度而言，要有高的溶解速度；③能长时间保持其溶解硫磺的活性；④溶剂生产方便，售价合宜，使工业应用在经济上具有吸引力。
在满足上述条件下，溶剂本身还应具有如下特点：①与井内产出流体不发生反应；②与沉积硫通过化学方式溶解时，没有不可逆反应的发生；③具有防腐蚀的能力；④合适的粘度，低的蒸气压、不燃烧、非毒性；⑤要求与水有一定的密度差，以便与采出水相分离，并具有抗乳化作用；⑥溶剂能循环再生，再生损失少，同时要求回收其中溶解的硫磺方法要简单。
四川盆地超深高压含硫气井测试管柱设计方法研究
四川盆地超深高压含硫气井测试管柱设计方法研究摘要：四川盆地川东北地区茅口-吴家坪组埋藏深（>6000m）,井底压力高（>140MPa），最大关井压力达到120MPa以上,平均压井泥浆密度在2.3g/cm3左右，硫化氢含量为微含-中含硫化氢，恶劣的工况，极易导致测试管柱断裂、窜漏、阀件无法打开，封隔器失封，造成测试失败，通过梳理国内外管柱安全设计标准，建立适合四川盆地超深高压含硫气井工况环境的安全系数标准，并以此为基础，结合施工酸压限压105MPa,环空操作RD阀、RDS阀环空压力，修正极限条件下的抗内压、抗外挤、空气中抗拉安全系数计算方法，形成适用于超深层海相探井APR测试管柱设计方法，确保了测试井各工况下管柱的安全。
关键词：茅口-吴家坪组；管柱安全；安全系数；测试管柱；超深层；海相探井1引言目前我国中浅层、深层大中型低渗致密砂岩气藏、碳酸盐岩气藏已处于生产中后期，产量逐渐递减，新的区块勘探难度加大、开采对象日趋复杂、优质资源减少，面对国民天然气年需求量逐年增加，突破更深储层勘探迫在眉睫；四川盆地作为我国天然气主要战略基地，已提出在2035年建立“西南气大庆”远景目标，四川已实现了陆相蓬莱镇组、沙溪庙、须家河以及海相雷口坡、飞仙关、长兴组的全面勘探开发，下步逐步向超深层茅口组-吴家坪组勘探。
四川盆地川东北地区茅口组-吴家坪埋藏深（>6000m）,井底压力高（>140MPa），最大关井压力达到120MPa以上,平均压井泥浆密度在2.3g/cm3左右，硫化氢含量为微含-中含硫化氢。
我们采用的完井测试管柱需在如此超深、超高压井况下完成座封、酸化、测试以及环空阀件开启等工序，测试管柱安全面临极大的挑战，需进行详细管柱结构力学分析，设计安全可靠的管柱结构。
2前期测试管柱结构及出现的问题前期测试管柱主要采用常规的ARP测试工艺，测试油管采用Φ88.9×9.52mm+Φ88.9×6.45mm+（封隔器以上400m）Φ88.9×9.52mm+Φ73mm×7.01mm油管（封隔器以下应用）110SS，测试工具由OMNI替液阀+RD安全循环阀+全通径压力计托筒+液压旁通阀+震击器+RD循环阀+RTTS安全接头+RTTS封隔器组成。
川东北超深高酸性气田勘探开发工程技术
开发难 度大 。川 东北天 然气 主产层 为 中生界 三叠 系
海 相 地 层 ， 均 埋 藏 深 度 大 于 ５ ０ ０ Ｉ， 深 达 到 平 ０ Ｉ最 Ｔ
７５ ０１， 于超 深油 气藏 ， ０ Ｉ Ｔ属 世界 少见 。同时 ， 构造 高
陡、 地层 倾 角 大 ， 裂 系 统 复杂 ； 层 岩石 坚 硬 （ 断 地 岩
石 可钻性 一 般 达 到 ６～８级 ） 压 力 系 统 复 杂 多 变 ， （ 压力 系数 １ ２～２ ２ ） 极 易发 生 井 喷 、 失 ， ． ．０ ， 漏 钻井
施工 周期 长 （ 井最 长建井 周期 １ ２ ） 探 ４ｄ 。 ２
等没有 成熟 的配 套技 术 和 经验 。近 几 年来 ， 过 通 技术 引进与攻 关配 套 ， 步 形 成 了适 合 超 深 高 含硫 初
梳理 ， 国内同类气 田勘探开发提供参考 ， 为 并对超深高酸性气 田的勘探开发工程技术发展提 出了建议。
［ 关键词 】 川东北 ； 深井 ； 超 高含硫 ； 勘探 开发 ； 钻井 ； 完井 ［ 中图分类号 ］ Ｔ ２— ［ Ｅ ３ 文献标识码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ １０ ０ ９—１４ （ ０ ０ １ ０ ２ ０ ７ ２ ２ １ ）０— ０ ９— ６
川 东 北 超 深高 酸 性 气 田勘 探开 发 工 程 技术
沈 琛
（ 国石 化 股 份 有 限公 司油 田勘 探 开 发 事 业 部 ， 京 １０２ ） 中 北 ０７ ８
［ 要］ 川东北地 区高含 Ｈ Ｓ Ｃ 及复杂的地质和环境条件给勘探开发工程带来 了世界 级难题 。通过 引进 摘 ，Ｏ 攻关和实践 ， 逐步形成 了适合超深高酸性气 田勘探开发的钻井 、 测试 、 生产完井 等配套技术 ， 实现 了国内首个 超深高酸整装普 光气 田的安全投产运行 。笔者对川东北地 区超 深高酸性 气 田勘探开发 工程技术进行 了简要
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大 。同时 ， 硬度 是导 致硫 化 物 应 力腐 蚀 开 裂 的 重要 因 素 【 。在某 一给 定条 件 下 ， ２ Ｊ 当硬 度 低 于某 一 数 值 时 可 减 少或 不 发 生 开 裂 。 因 此 ， 满 足 强 度 前 提 条 件 下 ， 在
应 优先 选 用 国 内材 料 Ｑ ４ Ｒ或 国外 材 料 Ｓ ５ ６ ｒ０ ２５ Ａ １Ｇ６
注 ：２５ Ｑ４ Ｒ数据来 自 ＴＧ ００ ２０ （ Ｓ Ｒ０４— ０９ 固定式压力 容器 安全技 术
监察规程》；Ａ １ Ｇ ６ Ｓ Ｓ ６ ｒ０数据来 自 Ａ ＭＥ Ｉ Ａ篇 ２ １ 板材 厚度 为 ５ Ｓ Ｉ ０ ０； ０～
１ ０ ｍｍ． ０
１ ２ 环 境 因素 ．
（ ） 料 的晶粒 度按 Ｇ ／ ６９ ２０ （ 属平 均 ２材 Ｂ Ｔ ３４— ０ ２ 金 （ 晶粒 度测定 方 法 》 规定 ， 结果 应 是 ６级 以上 晶粒 度 ， 其 不 允 许材 料 内部存 在 白点 、 纹和 气孔 等 缺陷 。 裂
２ ４２ ） １ １５ （ 苏 瑞 吉 格 泰 油气 工 程 有 限 公 司 ， 苏 无 锡 江 江
摘要 ： 高含 硫 气田 中的压 力容 器腐蚀 应 重 点考虑 应 力 腐蚀 开 裂 。详 细分 析 了高含 硫 气田压 力容 器 设 计 中应 着重考 虑材料 因素 、 境 因素和 加 工 因素 。为 了确 保 产 品 的 质 量 ， 于设 计 中应 重 点 考 虑 因 环 基 素与 国 内外成 功 经验 ， 对 罗家寨 高含硫 气田压 力容 器 的设 计 ， 确提 出 了材 料化 学成 分 限制 与探 伤 、 针 明 制造 等特 殊 的 附加要 求。 另外 ， 应进 一步提 高高含硫 压 力容 器设 计水 平 。 还
ｍａ ｅ ｉｌ ，ｅ ｔ ｇ， ｎ ｆｃ ｕ ｉ ｇ ａ ｄ ｏｈ ｒｓ ｅ ｉ ｄ ｉ ｏ ａ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ａ ｅ ｂ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ｆ ｒｄ ｓｇ ｉ ｇ ｈ ｇ —ｕ ｆｒ ｐ ｅ ｓ ｒ ｔ ｒ ｓ ｔ ｓｉ ｍａ ｕａ ｔ ｒｎ ｎ ｔ ｅ ｐ ｃ ａ ａ ｄｔ ｎ ｌｒ ｑ ｉ ａ ｎ ｌ ｉ ｅ ｎ ｓ ｈ ｖ ｅ ｎ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏ ｅ ｉｎ ｎ ｉｈ ｓ ｌ ｒ ｓ ｕ ｅ ｕ
ｖ ｓｅ ｅｕ ｅ ｎｔｅＬ ￣ｉ ｈ ｉ ａ ｅ ， ｒ ｅ ｎ ａ ｃ ｅｌｖｌ ｆ ｕ ｕ ｒｓｕｅｖ ｓ ｌ ｅ ｉ ． ｅｓ ｌ ｔ ｂ ｓｄ ｉ ｕ ａ ａ ｇ ｓｆ ｌ ｔ ｆ ｔ ｒ ｈ ｎ ｅｔ ｅ ｏ ｌ ｒｐｅｓ ｒ ｅｓ ｓ ｎ ｓｏ ｈ ｚ ｉ ｄ ｏｕ ｈ ｅ ｈ ｅ ｓｆ ｅｄ ｇ
表 １ 压 力 容 器 板 材 化 学 成 分 含 量
项目 Ｃ Ｎｉ Ｓ Ｐ Ｃ Ｅ ｂ＋Ｖ
造 ， 时 为 了确 保 产 品 的质 量 ， 于 设 计 中应 重 点 考 同 基
虑 因素 与 国内外 的成 功 经 验 ， 材 料 和 设 计 作 了 如 下 对 的 附加要 求 ：
ｓ ｌ ｒｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｌｄ ｓｇ ｈ ｕ ｄ ｂ ｉｅ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ｎ ｃ ｎ ｅ ｎ ｎ ｅ ｍａｅ ｉｌ￣ｃｏ ．ｈ ｎ ｉ ｎ ｎ ａ ｆｃ０ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕｆ ｒ ｓｕ ｅ ｖ ｓｅ ｅ ｉｎ ｓ ｏ ｌ ｅｇ ｖ ｎ ｃ ｎ ｉｅ ａ ｉ ｏ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｔｒａ ｕ ｏ ｈ ｔｍ ｔ ｅ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｌ ａ ｔｒ ｎ ｒ — ｏ ｈ ｃ ｓ ｉ ｇ￣ｃｏ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ｎ ｎ ｕ ｃ ｓ ｆ ｌｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ａ ｏ ｎ ｂ ｏ ｄ，ｈ ｈ ｍｉ ａ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｅ ｓｎ ｔｍ． ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｎ ｉ ｅ ａｉ ｓ ａ ｄ ｓ ｃ ｅ ｓ ｘ ｅ ｉ ｃ ｔｈ ｍｅ ａ ｄ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｃ ｅ ｃ ｌ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｏ ｕ ｅ ｉ
Ｋｅ ｏｄ ：ｒｓ ｒ ｖｓ ｌ Ｌ ｏａｈｉ ａ ｆ ｌ； ｔ ｓ ｃｒ ｓ ｎ ｈｇ ｕｆｒ Ａ ＭＥｄｓ ｎ ｙｗ ｒ ｓｐｅｓ ｅ ｅｓ ； ｕｊ ｚａ ｇｓｉ ｄ ｓ ｅｓ ｏｒ ｉ ； ｉ ｓｌ ； Ｓ ｅｉ ｕ ｅ ｉ ｅ ｒ ｏｏ ｈ ｕ ｇ
０ 引 言
的水 、 ： Ｈ ｓ的浓 度 、 温度 、Ｈ值 、 Ｏ ｐ Ｃ ：等 ； 料 因素 中的 材 硬度 （ 强度 ）显 微组 织 和化学 成分 是主 要 因素 。 、
介质 的压 力 容 器 工 程 设 计 标 准 。文 中将 基 于 国 内外
含 硫 压力 容 器 设 计 时 ， 先 应 考 虑 选 材 ， 虑 到 首 考 材料 的力 学性 能 （ 度和 硬 度 ） 强 物应力 腐蚀 开裂 的可能性越
量及 其他 元 素 提 出要 求 。 因为 过 高 的 Ｃ含 量会 加 剧
焊接时产生冷裂纹 的倾 向， Ｐ含量偏 高会导致钢材 的
收 稿 １期 ：０ １— ６— ７ ３ ２ １ ０ ０ 收 修 改稿 日期 ：０ １—１ ２ ２１ ０— ８
“ 冷脆性” 。由于罗家寨气 田设备 特别是高压和 中压
３ ０
Ｐ ｐ ｌ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｉ ｅｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｕ ｐ ｎ ｎ
Ｍａ ． ０ ２ ｒ２ １
设 备 的工作 介 质 高含 Ｈ： 、 ｓ 中含 Ｃ ：对 设备 材 料 的腐 Ｏ， 蚀 较严 重 ， 因此必 须 对 材 料 的化 学 成 分 提 出更 高 的 附 加 要求 ， 表 １所 示 。 如
！ ：
备焊 缝 硬度 防止 硫 化物 应 力 开 裂 技术 规 范 》 。焊 缝 硬 度 可 以在 焊 接 工 艺 评 定 的 时 候 测 试 ， ’ 试 应 参 照 其？ 贝 ０
Ｎ Ｃ ０ ７ ／Ｓ ５ ５ 。可 以用 携 带 式 布 氏硬 度 仪 Ａ Ｅ ＭＲ １ ５ ＩＯ１ １６ 测试 焊 缝硬 度 或等 效测 试 方法 。
成功 的含 硫设 备设 计 经 验 ， 重 介 绍对 罗 家 寨 高 含 硫 着 气 田的部 分压 力容 器 受压元 件 材料 的选 用 与设计 。
１ 设 计 中应 着重 考虑 因 素
作 为 与含 硫 介 质 接 触 的受 压 元 件 材 料 。 当材 质 确 定 后 ， 需要 对 材 料 的 化 学 成 分 提 出要 求 。Ｍｎ在 设 备 还 焊 接 过 程 中 ， 产 生 马 氏体 及 贝 氏体 高 强 度 、 韧 性 会 低
关 键 词 ： 力容 器 ； 压 罗家寨 气 田 ； 力腐蚀 ； 应 高合硫 ； Ｓ Ａ ＭＥ设 计
中图分 类 号 ：Ｅ ８ Ｔ ９
文 献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ：０４— ６４ ２ １ ）２— ０ ９— ３ １０ ９ １ （０２ ０ ０ ２ ０
Ｐ ｅｓ ｒ ｓｅ ＤｅｉｎｆｒＨｉｈｙＳ ｕ ｓＰ ｏｅｔｉ ｒｈ ａｔＳｃ ｕ ｎ ｒｓｕ ｅＶｅｓｌ ｓ ｏ ｇ ｌ ｏ ｒＧａ ｒｊｃ Ｎｏ ｔｅ ｓ ｉｈ ａ ｇ ｎ
含硫 压力 容器 设计 时 ， 要 着重 考 虑 湿 硫 化 氢 所 需
带来 的应 力 腐 蚀 开 裂 （ Ｃ Ｓ Ｃ）１。一 旦 发 生 应 力 腐 蚀 Ｊ 开裂 ， 直 接 导 致 压 力 容 器 失 效 、 炸 ， 果 非 常 严 将 爆 后 重 。除此 之外 ， 湿硫 化 氢 所 引 起 的开 裂 形 式 还 有硫 化 物应 力开 裂 （Ｓ ）、 Ｓ Ｃ 氢鼓泡 （ ） 氢致 裂 纹 （ Ｉ ＨＢ 、 Ｈ Ｃ）以 及 应力 向氢 诱 发 开 裂 （ Ｏ Ｉ 等 。影 响硫 化 物 应 力 Ｓ ＨＣ） 开裂 、 氢诱 发裂 纹 和氢 鼓 泡 的 因 素主 要 为 材 料 因 素 和 环 境 因素 两大类 。其 中 ， 环境 因素 包 括 天 然 气 中所 含
硫 化 氢腐 蚀 的 环 境 因素 主要 受 天 然 气 中所 含 的 水 、 Ｈ Ｓ的浓 度 、 度 、Ｈ 值 、 Ｏ 温 ｐ Ｃ 以及 其 他 有 害 离 子
的影 响 。
（） ３ 材料应进行超声波检测 ， 符合相应标准规定 ，
其 中钢板 超声 波 应是 纵 横 检 测 ， 结 果 应 符 合 Ａ ＭＥ 其 Ｓ Ｖ卷 规 定 。所有 开 口接 管 角焊 缝 均 按 照 Ａ ＭＥ规 定 ， Ｓ 保证 全 焊透 ， 行磁 粉 或着 色 渗透 检 ｛ ， 中 ≥８０ 进 贝其 ４ ０ 且 Ｄ Ｎ≥２０的 接 管 角焊 缝 还 应 进 行 超 声 波 检测 。 ０
Ｑ ４Ｒ ２５
Ｓ ５１ Ｇ ６ Ａ ６ ｒ０
≤Ｏ２ ．
≤０ ２ ．５
一 ≤００５ ≤Ｏ０５ 一 ．１ ．２
一
一
０５ ． ． ～１０
≤０ ０ ５ ≤０ ０ ５ ≤０ ４ ≤０ ０ ０ ８ ．３ ．３ ．５ ． ３ ． ５一１ ２ ．
里窒 塑 垄三： 壅 墨
！ 三： 三： 三： 至： ： 竺
１ １ 材料 因素 ．
罗 家 寨 、 山 坡 、 口河 为 代 表 的 高 含 硫 气 田 铁 渡
（ 量 ＞ ％ ） 若 天然 气 大 量 泄 漏 ， 会 导 致 重 大 Ｈ Ｓ含 ８ ， 将 的安 全 和 环 保 事 故 。 而 含 硫 天 然 气 所 用 设 备 的 设 计 和一 般压 力 容器 的设 计 有 所 不 同 ， 些设 备 在 设 计 上 这 还应 满 足一 些特 殊 的要 求 。 目前 ， 内外 还 没 有 关 于 国 处理 含硫 天 然气 、 田气 和石 油 化 工加 工 工 业 中含 硫 油