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摘要：蒸汽吞吐法开采稠油需往井内注入高温高压水蒸汽，若注汽中途发生泄露，会造成较严重的HSE事故，本文从安全生产角度分析造成水蒸汽泄露的几种因素，提出防范措施。
关键词：高温高压水蒸汽；泄露；HSE危害；防范
一、引言
八面河油田稠油产量约占全油田的30%左右，其中面138、面120区块为主力稠油区块，蒸汽吞吐是稠油开采的主要方式，也叫注蒸汽热力采油。原理是通过地面锅炉设备对软化水加热加压，将高温高压湿水蒸汽（温度高于300度，压力20MPa左右，干度70-80%）通过油井注入油层，对油井周围地层加温降粘，焖井换热后放喷再下泵开采。近几年每年的吞吐工作量在80口井左右。因工作量大，且注入介质是高温高压的热水和水蒸汽的混合物，不同于常温下的液体性能，一旦注汽过程中发生高温高压水蒸汽泄露，轻则造成前期注汽量无效浪费，生产成本增加。重则造成较严重的HSE事故：人员致死、重伤，环境污染严重，社会影响恶劣等等。注汽锅炉系统因自动化程度较高，有相应的安全报警防范装置，安全性能相对稳定，而注汽管线、注汽井口全部是人工连接，安装频次高，地点多变，安全稳定性差，现场安全的重心在预防高温高压水蒸汽泄露造成工作危害。
二、泄露类型及危害分析
1、注汽管线（含补偿器）泄露：主要是管线损坏壁厚变薄，连接油壬变形，密封圈损坏等原因，在注汽过程中，如果管线爆裂而没有控制措施，管线会在极短时间内甩起来，同时，大量高温水蒸汽泄露，若管线碰到人员或牲畜会造成严重身体伤害，打击致死或者高温烫死烫伤，高温高压蒸汽刺到农田，也会使农作物大面积烫毁，引起较大工农纠纷。
2、注汽井口泄露：一种情况是连接部位不密封刺漏，如各个法兰盘连接处、套管接箍丝扣处等，一旦刺漏，因是高温高压湿水蒸汽，必须停锅炉、管线泄压为0后方可整改，有时还要动井下管柱，整改时间长会造成前面注入的蒸汽失效。
3、油表套环空泥浆泄露：注入井内的高温高压水蒸汽会使井下油层套管受热变形，必须要在注汽前将井口油表套环形钢板割开让油层套管处于自由伸缩状态，若井口油表套环空处有泥土堵塞形成封闭区，油层套管会在受到高温后，将油表套环空钻井残余泥浆加热沸腾喷出，造成井口喷出泥浆，严重污染井场环境。
三、现场案例
1、2010年5月面19-斜10井注汽过程中，注汽压力19MPa，因注汽管线在连接油壬处崩裂，大量高温高压水蒸汽外泄，造成附近棉田近650平米棉花苗受损，所幸无人员伤亡，主要原因是连接注汽管线的油壬卡箍质量有欠缺，高压注汽时断裂造成，该管线由东营某家公司提供，后终止了与该公司的供应合同。
2、2016年11月，面137-平3井注汽井口总闸门在注入过程中因法兰盘连接处刺漏，造成停炉整改，前期注入的700方蒸汽浪费。后经技术监督部门和厂家共同分析，原因是厂家在检修热采井口时，没及时发现钢圈槽有细微损伤，在注汽过程中，随着压力增高，先出现轻微刺漏，后越刺越大，只好停炉整改。
3、2014年4月面120-2-平5井注汽前割完环形钢板，为方便施工，将井口堆的泥土填入油表套环空内，环空形成封闭区域，注汽过程中因油套温度升高，将油表套环空内泥浆加热沸腾，致使井口喷出大量泥浆，将井口防护房掀翻，泥浆大面积污染井场。所幸无人员伤亡。
四、防范措施
1、严格按照相关标准检修、检测、使用注汽管线、热补偿器和热采井口，执行的标准参照：（1）中国石化胜利油田Q/SH1020 1895-2008 DH型注汽管线报废技术条件标准 （2）中国石化胜利油田Q/SH1020 1894-2013 稠油热采用井口热胀补偿器报废技术条件标准 （3）中国石油 SY/T5328-1996标准 热采井口装置。严禁使用不合格品。
2、注汽管线现场安装要求做到：
（1）注汽管线每隔50米应加装一个补偿器；
（2）注汽流程跨越沟渠时应设置支撑，转弯处应安装补偿器；
（3）注汽流程与热采井口连接应采取消除张力影响的措施；
（4）注汽流程接头外露部分应进行保温；
（5）注汽流程直线段每隔10m应钻螺旋地锚进行固定，转弯处应钻螺旋地锚进行固定，地錨钻入深度≥1.5m；
（6）注汽流程应由钢丝绳缠绕后固定在地锚上，预留补偿器伸缩空间，钢丝绳直径≥15.5mm；
（7）注汽流程安装结束后，应对安装情况检查登记，试压合格并记录；
（8）注汽流程及井口应进行警示隔离，并设置警示标志；
（9）注汽管线不应通过乡镇级以上公路。通过其他道路时应采用设置护管、护坡、增设警示标志等措施；
3、热采井井口安装应做到：
（1）环形钢板必须提前割开使油层套管处于自由状态；
（2）油表套环空应处于敞开状态，且在井口挖好泥浆溢流沟，当泥浆受热溢出后能汇聚在一处，便于统一处置。
（3）热采350井口全套由厂家安装好试压合格后送到井场安装，安装前要仔细检查不得有损坏，安装过程中不得再次拆开安装。
（4）与350型井口连接的套管底法兰盘必须及时检查更新，并按要求试压。
（5）井口装置必须用3根120°夹角且直径不小于19mm的钢丝绳固定在地锚上，地锚钻入深度≥1.5m；钢丝绳固定松紧适度，满足井口热胀伸长要求。
（6）热采井口必须设置有井口房屏蔽，防止泄露时伤人或污染扩大，必须用4根以上直径不小于19mm的钢丝绳固定在地锚上，地锚钻入深度≥1.5m。
（7）高压区域必须设置警戒带且有警戒标志，且安装有视频监控井口、注汽管线。
4、热采选井应做到：
（1）套管应试压合格，无水泥堵漏、套补贴等施工井史，水泥返高需至地面。
（2）对相同地层的临近井，须经论证后，对存在汽窜风险的，要加大巡检力度，确保注汽安全。
5、应急演练：现场有井口刺漏、注汽管线刺漏的应急处置预案，经常性开展演练。
五、建议
1、注汽现场泄露的虽然是水蒸汽，但因是高温高压，其HSE危害性并不逊于常规油、气泄露，管理人员应高度重视。
2、增加必要的安全投入，将注汽现场封闭管理，安装远程操作系统，严禁高压区域有人活动。
参考文献：
[1]中国石化胜利油田Q/SH1020 1895-2008 DH型注汽管线报废技术条件标准.
[2]中国石化胜利油田Q/SH1020 1894-2013 稠油热采用井口热胀补偿器报废技术条件标准.
[3]中国石油 SY/T5328-1996标准 热采井口装置.
[4]胜利油田分公司稠油热采注汽运行管理办法.
（作者单位：江汉油田分公司釆油气技术服务中心清河经理部）
关键词：高温高压水蒸汽；泄露；HSE危害；防范
一、引言
八面河油田稠油产量约占全油田的30%左右，其中面138、面120区块为主力稠油区块，蒸汽吞吐是稠油开采的主要方式，也叫注蒸汽热力采油。原理是通过地面锅炉设备对软化水加热加压，将高温高压湿水蒸汽（温度高于300度，压力20MPa左右，干度70-80%）通过油井注入油层，对油井周围地层加温降粘，焖井换热后放喷再下泵开采。近几年每年的吞吐工作量在80口井左右。因工作量大，且注入介质是高温高压的热水和水蒸汽的混合物，不同于常温下的液体性能，一旦注汽过程中发生高温高压水蒸汽泄露，轻则造成前期注汽量无效浪费，生产成本增加。重则造成较严重的HSE事故：人员致死、重伤，环境污染严重，社会影响恶劣等等。注汽锅炉系统因自动化程度较高，有相应的安全报警防范装置，安全性能相对稳定，而注汽管线、注汽井口全部是人工连接，安装频次高，地点多变，安全稳定性差，现场安全的重心在预防高温高压水蒸汽泄露造成工作危害。
二、泄露类型及危害分析
1、注汽管线（含补偿器）泄露：主要是管线损坏壁厚变薄，连接油壬变形，密封圈损坏等原因，在注汽过程中，如果管线爆裂而没有控制措施，管线会在极短时间内甩起来，同时，大量高温水蒸汽泄露，若管线碰到人员或牲畜会造成严重身体伤害，打击致死或者高温烫死烫伤，高温高压蒸汽刺到农田，也会使农作物大面积烫毁，引起较大工农纠纷。
2、注汽井口泄露：一种情况是连接部位不密封刺漏，如各个法兰盘连接处、套管接箍丝扣处等，一旦刺漏，因是高温高压湿水蒸汽，必须停锅炉、管线泄压为0后方可整改，有时还要动井下管柱，整改时间长会造成前面注入的蒸汽失效。
3、油表套环空泥浆泄露：注入井内的高温高压水蒸汽会使井下油层套管受热变形，必须要在注汽前将井口油表套环形钢板割开让油层套管处于自由伸缩状态，若井口油表套环空处有泥土堵塞形成封闭区，油层套管会在受到高温后，将油表套环空钻井残余泥浆加热沸腾喷出，造成井口喷出泥浆，严重污染井场环境。
三、现场案例
1、2010年5月面19-斜10井注汽过程中，注汽压力19MPa，因注汽管线在连接油壬处崩裂，大量高温高压水蒸汽外泄，造成附近棉田近650平米棉花苗受损，所幸无人员伤亡，主要原因是连接注汽管线的油壬卡箍质量有欠缺，高压注汽时断裂造成，该管线由东营某家公司提供，后终止了与该公司的供应合同。
2、2016年11月，面137-平3井注汽井口总闸门在注入过程中因法兰盘连接处刺漏，造成停炉整改，前期注入的700方蒸汽浪费。后经技术监督部门和厂家共同分析，原因是厂家在检修热采井口时，没及时发现钢圈槽有细微损伤，在注汽过程中，随着压力增高，先出现轻微刺漏，后越刺越大，只好停炉整改。
3、2014年4月面120-2-平5井注汽前割完环形钢板，为方便施工，将井口堆的泥土填入油表套环空内，环空形成封闭区域，注汽过程中因油套温度升高，将油表套环空内泥浆加热沸腾，致使井口喷出大量泥浆，将井口防护房掀翻，泥浆大面积污染井场。所幸无人员伤亡。
四、防范措施
1、严格按照相关标准检修、检测、使用注汽管线、热补偿器和热采井口，执行的标准参照：（1）中国石化胜利油田Q/SH1020 1895-2008 DH型注汽管线报废技术条件标准 （2）中国石化胜利油田Q/SH1020 1894-2013 稠油热采用井口热胀补偿器报废技术条件标准 （3）中国石油 SY/T5328-1996标准 热采井口装置。严禁使用不合格品。
2、注汽管线现场安装要求做到：
（1）注汽管线每隔50米应加装一个补偿器；
（2）注汽流程跨越沟渠时应设置支撑，转弯处应安装补偿器；
（3）注汽流程与热采井口连接应采取消除张力影响的措施；
（4）注汽流程接头外露部分应进行保温；
（5）注汽流程直线段每隔10m应钻螺旋地锚进行固定，转弯处应钻螺旋地锚进行固定，地錨钻入深度≥1.5m；
（6）注汽流程应由钢丝绳缠绕后固定在地锚上，预留补偿器伸缩空间，钢丝绳直径≥15.5mm；
（7）注汽流程安装结束后，应对安装情况检查登记，试压合格并记录；
（8）注汽流程及井口应进行警示隔离，并设置警示标志；
（9）注汽管线不应通过乡镇级以上公路。通过其他道路时应采用设置护管、护坡、增设警示标志等措施；
3、热采井井口安装应做到：
（1）环形钢板必须提前割开使油层套管处于自由状态；
（2）油表套环空应处于敞开状态，且在井口挖好泥浆溢流沟，当泥浆受热溢出后能汇聚在一处，便于统一处置。
（3）热采350井口全套由厂家安装好试压合格后送到井场安装，安装前要仔细检查不得有损坏，安装过程中不得再次拆开安装。
（4）与350型井口连接的套管底法兰盘必须及时检查更新，并按要求试压。
（5）井口装置必须用3根120°夹角且直径不小于19mm的钢丝绳固定在地锚上，地锚钻入深度≥1.5m；钢丝绳固定松紧适度，满足井口热胀伸长要求。
（6）热采井口必须设置有井口房屏蔽，防止泄露时伤人或污染扩大，必须用4根以上直径不小于19mm的钢丝绳固定在地锚上，地锚钻入深度≥1.5m。
（7）高压区域必须设置警戒带且有警戒标志，且安装有视频监控井口、注汽管线。
4、热采选井应做到：
（1）套管应试压合格，无水泥堵漏、套补贴等施工井史，水泥返高需至地面。
（2）对相同地层的临近井，须经论证后，对存在汽窜风险的，要加大巡检力度，确保注汽安全。
5、应急演练：现场有井口刺漏、注汽管线刺漏的应急处置预案，经常性开展演练。
五、建议
1、注汽现场泄露的虽然是水蒸汽，但因是高温高压，其HSE危害性并不逊于常规油、气泄露，管理人员应高度重视。
2、增加必要的安全投入，将注汽现场封闭管理，安装远程操作系统，严禁高压区域有人活动。
参考文献：
[1]中国石化胜利油田Q/SH1020 1895-2008 DH型注汽管线报废技术条件标准.
[2]中国石化胜利油田Q/SH1020 1894-2013 稠油热采用井口热胀补偿器报废技术条件标准.
[3]中国石油 SY/T5328-1996标准 热采井口装置.
[4]胜利油田分公司稠油热采注汽运行管理办法.
（作者单位：江汉油田分公司釆油气技术服务中心清河经理部）