含硫天然气井井喷灾害分析

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:thonary09
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随着天然气等清洁能源产业的迅速发展,我国对于天然气的需求日益增加。但天然气的开发存在有一定的风险,如果天然气中存在硫化氢气体,更加大了开采的风险,一旦发生井喷失控等事故,将会造成巨大的生命和财产损失。与此同时,由于缺乏有效而足够的数据,将会对事故造成不当的应对处置,导致事故进一步严重。因此对于天然气井喷事故,尤其是含硫天然气井井喷事故的深入分析、井喷发生时产生灾害的分析十分有必要。本文以某含硫天然气井为对象,对含硫天然气井井喷灾害进行了详细分析,建立了各事故伤害范围的计算模型并进行计算,对含硫天然气井喷后气体的扩散规律进行了模拟,确定了不同风速下含硫天然气井井喷失控最佳点火时机、点火位置和撤离时机。通过研究,得到以下结论:(1)以高斯烟羽模型为基础,结合含硫天然气井井喷特点,建立了含硫天然气井井喷后硫化氢扩散的计算模型,划分了硫化氢伤害区域。并以现场数据为例,模拟计算了不同地层压力、不同气象条件下,H2S扩散伤害范围。结果表明,含硫天然气井发生井喷时地层压力和风速是硫化氢扩散的主控因素。(2)根据流体力学理论及其他相关标准,以现场含硫天然气井为例,建立相应的物理模型,对不同风速下点火时机、点火位置和硫化氢扩散进行了数值模拟,得到各风速下的最佳点火时机、最佳点火位置以及最佳撤离时间。(3)建立了适合于含硫天然气井井喷井井喷点火后喷射火和天然气爆炸3个伤害模型,并以现场数据为例进行计算。结果表明含硫天然气井发生井喷点火后热辐射和天然气爆炸伤害距离与地层压力均基本呈线性关系,地层压力越大,爆炸波和爆炸火球的伤害距离均增大。
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