天然气钻井井场安全距离研究

摘要

随着我国工业化进程的加快，石油和天然气的需求量激增，推动了我国油气开采业的快速发展。特别是20世纪80年代以来，石油天然气行业实施了“油气并重”的开发战略，加大了我国天然气开发的力度。在天然气开发过程中，存在着较大的风险，特别是重庆开县发生的“12·23”特大“井喷”事故，其惨痛的后果和血的教训给人们敲响了警钟。 本论文研究的天然气钻井井场安全距离是气田开发安全规划中的一个重要参数，它的合理确定可避免天然气井钻采过程中发生事故时对周围居民造成的伤亡，研究成果具有一定的理论价值和现实意义。 论文首先分析了天然气钻井井场可能发生的事故类型及事故的破坏程度。然后选择适合的事故后果模型，对天然气井井喷失控后可能发生的蒸气云爆炸及硫化氢扩散的后果进行量化分析，根据超压-冲量准则、热剂量准则和硫化氢扩散行为规律，计算出爆炸波、爆炸火球及硫化氢扩散的危害范围。最后，建立了天然气钻井井场安全距离的计算模型，提出了一种确定安全距离的方法。 论文通过计算给出了不同无阻流量、不同硫化氢体积含量的20种条件下的天然气钻井井场安全距离，并采用重庆开县罗家16H井的现场数据分析计算了该井的安全距离。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章概述

一、引言

二、目的和意义

(一)、研究背景

(二)、研究的目的和意义

三、研究现状

(一)、国外研究现状

(二)、国内研究现状

四、主要研究内容和技术路线

(一)、主要内容

(二)、技术路线

第二章天然气钻井井场安全距离的理论基础

一、事故因素分析

(一)、可能发生的事故类型

(二)、事故的破坏程度

二、蒸气云爆炸危害模型

(一)、蒸气云爆炸的爆炸波伤害效应模型

(二)、蒸气云爆炸的爆炸火球的伤害效应模型

三、毒物扩散模型

(一)、井喷后硫化氢的扩散模型

(二)、硫化氢危害程度分级

第三章天然气钻井井场安全距离的计算

一、安全距离的计算方法

(一)、天然气井按无阻流量分级

(二)、蒸气云爆炸的爆炸波伤害范围计算

(三)、蒸气云爆炸的爆炸火球的伤害范围计算

(四)、硫化氢扩散的毒害范围计算

(五)、安全距离的计算模型

二、不同级别天然气井钻井井场安全距离的计算结果与分析

(一)、无阻流量为W1级的天然气井安全距离的确定

(二)、无阻流量为W2级的天然气井安全距离的确定

(三)、无阻流量为W3级的天然气井安全距离的确定

(四)、无阻流量为W4级的天然气井安全距离的确定

(五)、天然气钻井井场安全距离的计算结果和分析

第四章罗家16H井安全距离计算及分析

一、罗家16H井概况

(一)、罗家“16H”井概况

(二)、地形及人口地理分布

(三)、气象资料

二、罗家16H井安全距离计算基础参数选择

三、罗家16H井安全距离计算结果与分析

(一)、蒸气云爆炸的爆炸波伤害范围计算

(一)、蒸气云爆炸的爆炸火球的伤害范围计算

(三)、硫化氢扩散的伤害范围计算

(四)、计算结果与分析

(五)、按照分级方法确定安全距离

第五章结论

后记

参考文献