硫化氢的防护与处理课件

1、硫化氢防护与处理 中原油田井控培训中心1硫化氢的防护与处理一、硫化氢的特性二、硫化氢的来源、危害三、基本防护措施四、重大硫化氢灾难事故的应对 应急预案2惨痛的教训3重庆开县1223井喷事件456724日上午继续疏散的人们受硫化氢伤害的儿童8在医院抢救的母子疏散的难民 八个月儿童9痛 失 亲 人1011事故前的16号井12产生溢流到井喷的直接原因（1）有关人员对罗家16H井这一天然气水平井的特高出气量预测不足；（2）目前高含硫高产天然气水平井的钻井工艺不成熟；（3）起钻前钻井液循环时间严重不够；（4）起钻过程中存在违章操作，钻井液灌注不符合规定；（5）未能及时发现溢流征兆。 13井喷失控的直接原

2、因 12月21日下钻的钻具组合中，有关人员去掉回压阀，违犯了“罗家16H井钻开油气层现场办公会要求”的明文规定，是导致井喷失控的直接原因。 14警示第一如果付司钻不脱岗，就不会发生漏灌钻井液。第二如果录井员不脱岗，就会早期发现井涌预兆。第三如果不是应付安全检查，就会利用压缩空气呼吸器在发生井涌、井喷无失控时采取压井措施。(12.21本队的压缩空气呼吸器被H11井钻井队为应付四川石油管理局原局长陈应泉的检查而借走)第四如果早有应急预案并经过预练，就不会发生井喷后忙乱中不采取措施而只知道井队人员撤退。15第五如果早有HSE管理中的变更管理程序，就不会发生王建东、宋涛和钻井监督违章拆掉回压凡尔，直接

3、造成井喷失控，243人死亡，马富才引咎辞职。第六 如果我们的标准中有点火的批准程序，就不会发生川钻12队钻井队队长吴斌和钻井二公司经理李旭阳在发生井喷失控2小时后的点火方案被川东副总经理吴华一口否定。第七 如果吴华不一意孤行，就不会延误点火时间，起码243人死亡人数可以减少若干人。第八如果四川石油管理局川东钻井公司不在三年前为压缩编制撤销钻井队专职安全员，就不会发生因过滤式呼吸器失效而造成钻井监督和井队生活员2人的死亡。16第九如果钻井队与地方有联防的应急预案，就不会造成撤退混乱，多人死亡。第十如果16H井严格按照HSEMS办事，搞好地质设计和工程设计，就不会发生此事故。深思重组改组后，业主与

4、承包商在签订合同时，未把人民的生命财产放在首位。以人为本的理念没有建立。劳动的付出和相应的报酬是否合理。如何改进是摆在当今社会的一个突出课题。17死亡243人，遇难家庭190户，10175人入院观察治疗，约6万人星夜紧急疏散赔偿金额共计3300万元直接经济损失2亿6千万元12.23事故的损失1812.23事故的影响与警示影响给工业安全生产敲响了警钟引咎辞职制度从口号变为现实一把手的安全责任真正得到了体现行业标准得到进一步修改完善19因H2S气体发生井喷造成的悲剧华北油田赵48井，试油起电缆，诱发井喷失控，当场6人死亡，数人中毒，20余万人的大逃亡。20赵48井井喷事故分析 1993年9月28日

5、15时，位于河北省石家庄市附近赵县的华北油田一口预探井，在试油射孔作业中发生井喷，地层中大量硫化氢气体随着喷出井口，毒气扩散面积达l0个乡镇80余个村庄。这起事故造成7人死亡，中等中毒24人，轻度中毒440余人。当地附近村民226万人被紧急疏散。 21赵48井井喷事故分析 这口井在赵县各子乡宋城村北约700米处，编号为赵48井，该井在钻探中见到良好的含油显示，为搞清地下情况，决定对该井逐层进行试油。担负作业的是华北石油管理局井下作业公司试油3大队作业20队。 22赵48井井喷事故分析 28日下午，由华北油田井下作业公司物理站射孔一队对该油井进行射孔，l0分钟后引爆射孔弹。在开始上提电缆时，井口

6、发生外溢，外溢量逐渐增大，溢出的水中有气泡。当电缆全部从井提出后，作业队副队长李某立即带领当班的5名工人抢装事先备好的总闸门。在准备关闭套管闸门时，因有硫化氢气体随同压井液、轻质油及天然气一同喷出，使现场一名工人中毒昏迷。其他人员迅速将这名工人抬离现场，当其他人再想返回时，终因喷出的硫化气浓度加大，工人们不得不从井口撤离。 23赵48井井喷事故分析 撤出井场后，李某及时向上级汇报并通知村民转移。 从28日夜至29日上午，抢险指挥部组织专家深入空地考察，制定抢险方案，筹备抢险设备、机具。29日上午，由石油天然气总公司钻并局总工程师孙某带领的16人抢险小分队配带防毒面具接近井口，根据井口和井喷情况

7、，在当地驻军防化兵和井烃煤矿抢险队的支援下，华北油田5名抢险队员关闭了井口左右两翼套管闸门。9点20分，抢险队完全控制了井喷，从井喷到控制井喷历时18个小时。 24赵48井井喷事故分析 赵48井罗家16H井试油钻井含硫油、气含硫气300g/m3151g/m3死亡7人，中毒464人。死亡243人，中毒1千多人离村庄较远，700米离村庄近，30米25赵48井井喷事故分析 赵48井罗家16H井秋天 9月28日冬季12月23日风大无风地形空旷山区疏散22.6万人疏散4.1万人疏散及时35分钟后疏散群众抢险18小时抢险近4天时间26四川局威远23井，下入7（N-80）的技术套管，因对丝扣连接不放心，在连

8、接处电焊加固。而这口井恰好含H2S，溢流关井时，很快就将焊口蹩破，井口被抬起，引起爆炸着火，火焰高达100米，3分钟后井架倒塌，烧了44天，损失1亿多元。因H2S气体发生井喷造成的悲剧27因H2S气体造成的其他伤害 1998年3月24日，四川局温泉4井，在川东开江县，钻至1700米时发生溢流后关井，因表层套管下的浅，井内的H2S气体窜入煤矿使11人死亡，34人受伤，25口煤井停产。28因H2S气体造成的其他伤害 1998年3月24日，四川局温泉4井，在川东开江县，钻至1700米时发生溢流后关井，因表层套管下的浅，井内的H2S气体窜入煤矿使11人死亡，34人受伤，25口煤井停产。29其他原因的H

9、2S气体中毒事件1994年8月，克拉玛依油田某养鸡场在清理下水道过程中发生硫化氢中毒死2人。 30其他原因的H2S气体中毒事件1997年，中原油田采油三厂在管道清洗中产生H2S气体，使工人张某、技术员袁某、司机王某三人相继中毒死亡。 31东方网2003年6月报到：2001年1月至2003年5月，仅上海市发生职业H2S中毒事故11起，42人中毒，13人死亡，死亡人数占全部职业中毒死亡人数的61.9%。全国每年都有H2S 中毒死亡，H2S已成为职业中毒杀手，H2S 中毒死亡仅次于CO。32一、硫化氢的特性33一、硫化氢的性质 硫化氢（H2S）是由两个氢原子一个硫原子组成的化合物。分子量为3408常

10、温常压下为无色气体34硫化氢物理化学性质颜色气味密度爆炸极限可燃性可溶性毒性35颜色：硫化氢是无色气体气味：低浓度时硫化氢有一种特殊的令人讨厌的臭鸡蛋味密度：硫化氢是一种比空气重 的气体，其相对密度为1.176 爆炸极限：硫化氢气体与空气或氧 气混合，就会爆炸（4.346） 甲烷的爆炸极限：5%-15%36可燃性：硫化氢易燃，燃烧时发 出兰色火焰 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 2H2S+O2=2S+2H2O 可溶性：硫化氢能在液体中溶解，在293K时1体积水能溶解2.5体积的硫化氢，生成的水溶液称为氢硫酸，对设备造成强烈腐蚀。 毒性：剧毒，仅次于氰化物，是一氧化碳的6倍37二氧化硫 无

11、色气体 ；比重2264(空气为1) ；辛辣刺激气味 ；毒性比硫化氢(H2S)弱 ；易溶于水，生成亚硫酸 ；分子量641 ；熔点 -72.7 ；沸点-10 ；不助燃 。 38、硫化氢的用途制造硫酸、单质硫分离、鉴定金属离子制造多种无机硫化物用于染料、橡胶制品、杀虫剂、塑料助剂、皮革、药物、造纸等39二、硫化氢的来源、危害40一、硫化氢的危害剧毒-致命易燃-可爆无色-不能用眼睛识别 无形杀手低含量时有一股臭蛋味，但不能靠嗅觉检测对设备有腐蚀作用41二、硫化氢气体的来源H2S钻井修井采油炼油注水酸洗42热作用于油层时，石油中的有机硫化物分解，产生出硫化氢石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的高

12、温还原作用而产生硫化氢钻井通过裂缝等通道，下部地层中硫酸盐层的硫化氢上窜而来某些钻井液处理剂在高温热分解作用下，产生硫化氢43钻井泥浆高温分解A、磺化酚醛树脂100分解成H2SB、三磺（丹煤、褐煤、环氧树脂） 150C、磺化褐煤130分解成H2SD、本质素硫酸铁铬盐180分解成H2SE、丝扣油高温与游离硫反应生成H2S44修井、试油 循环罐和油罐是硫化氢在修井、试油时的主要来源,这是由于修井、试油时循环，自喷或抽吸井内的液体进入罐中造成的。45采 油、水、油或乳化剂的储藏罐、用来分离油和水，乳化剂和水的分离器、空气干燥器、输送装置，集油罐及其管道系统、用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇、提高石

13、油采收率措施也可能会产生硫化氢46 炼厂里释放硫化氢的途径归为七种：密封件、连接件、法兰、处理装置（包括冷凝装置）、排泄系统、取样凡尔、以及其它破裂部位.炼 厂47注 水 从注入液体中的硫酸盐分解细菌带来的对地层的污染，能在地层中产生硫化氢气体并在整个生产过程中增加硫化氢含量。48酸 洗 输油输气管道酸洗时也可产生硫化氢气体。酸洗一个高100英尺直径6英尺的容器时，一磅硫化铁可使容器内硫化氢气体浓度达到1500ppm 。49第三部分 基本防护措施一、对人的危害及防护二、对设备的危害及防护50一、硫化氢对人的危害及防护硫化氢对人体危害及现象硫化氢的监测措施防护措施51硫化氢侵入人体的途径有三条：

14、（1）通过呼吸道吸入（2）通过皮肤吸收（3）通过消化道吸收1、硫化氢对人体的影响521）硫化氢作用于人体的现象10PPm暴露工作8小时尚安全(15mg/m3 ) （API标准）20PPm暴露工作8小时尚安全 (30 mg/m3)（石油天然气行标）150mg/m3 25分钟内丧失嗅觉，咽喉肿痛、头痛、恶心(100PPM)300mg/m3眼痛发炎、很快失去知觉(200PPM)53（1）中枢神经系统损害最为常见，中枢 神经症状极为严重（2）呼吸系统损害：可出现化学性支气 管炎、肺炎、肺水肿、急性呼吸窘 迫综合征等（3）心肌损害2）硫化氢对人体造成的主要损害543）职业性安全暴露极限阈限值:几乎所有人

15、员长期暴露不会产生不利影响的最大浓度.H2S的阈限值为15mg/m3 (10ppm)安全临界浓度:露天工作8小时可接受的最大浓度. H2S的安全临界浓度为30mg/m3 (20ppm)危险临界浓度:达到此浓度时,对生命和健康产生不可逆转或延迟性影响. H2S的危险临界浓度为150mg/m3 (100ppm)55硫化氢浓度的表达方法PPM-百万分之一（1公里长度中的1毫米）mg/m3-单位体积内硫化氢的重量10PPM=15 mg/m3562、硫化氢的监测化学试剂法电子仪器法便携式气体探测仪固定式气体探测仪57硫化氢检测仪、比长式硫化氢测定管检测法结构如图所示58玻璃棉塞保护胶指示胶测定范围：-2

16、50mg/m3测定温度：度59使用方法：1)医用100毫升注射器或专用采气筒，一次采气样100mL.2)测定管两侧打开，将H2S测试管插入采气筒。 3)将采气筒中气样以100mLmin的速度注入测定管4)由变色环读出H2S的浓度60便携式硫化氢检测仪61便携式硫化氢检测仪62主要组成部分电池传感器探头零点调整Z增益调整S报警值设定A蜂鸣器显示板气泵63工作原理 施加一定极化电压 气体到达工作电极发生反应 传感器有一输出电流 电流信号放大 变换送至模/数转换器 将模拟量转换成数字量，然后通过液晶显示器显示出来。 64使用方法开启电源检查电源电压零点校正正常测试关机65校正方法1、仪器在使用过程中

17、应定期进行调校并严格记录(一般每半年调校一次)。2、在清洁空气中将仪器零点调整显示000后，开泵从仪器强吸口通入标准气体待显示稳定后，调整仪器校正电位器“s1”使显示数字达到标准气体浓度数值。(一般在标准气体流量控制台上进行)3、关闭标准气体使仪器抽入清洁空气，仪器应恢复到零点。否则重新进行校正操作，使两者均达到符合标准规定允许值。注意没有标准气体不得随意调节校正电位器“S1”66使用注意事项1、不得随意拆动2、严格遵守说明书使用方法3、特别潮湿环境中存放请加防潮袋。4、防止从高处跌落，或受到剧烈震动。5、仪器长时间不用也应定期对仪器进行充电处理（每月一次）6、仪器使用完后应关闭电源开关7、仪

18、器校正电位器“S1”出厂时已标定好不得随意调整8、设备警报的功能测试至少每天一次。67固定式硫化氢检测器68固定式硫化氢检测器69安装安装探头a.安装位置:一般安装在离可能泄漏硫化氢气体地点处一米范围内b.安装方法遵守一个原则将传感器防雨罩的圆柱面指向地面70安装主机将主机安放到有人坚守的值班室内(或平台经理办公室）,探头装在喇叭口.钻台上.震动筛附近.靠近泥浆搅拌混合装置处。71零点调节 经极化稳定后，在现场没有被检测气体的情况下，将探头顶盖打开，调节调零电位器“Z”，使主机先是为“000”，并测量探头输出信号应为+4005mv探头校正 探头一般每三个月校正一次72使用维护及注意事项硫化氢检

19、测仪属于精密安全仪器，不得随意拆动，以免破坏防爆结构每月校准一次零点保护好防爆部件的隔爆面，不得损伤为保证传感器探头的检测精度，用户应根据要求定期进行标定(具体时间按说明书要求)经常或定期清洗探头的防雨罩，用压缩空气吹扫防虫网，防止堵塞在通电情况下严禁拆卸探头、更换保险管73硫化氢检 测仪校验台743、防护与急救个人防护用品的使用含硫油气田安全作业法现场急救751）个人防护用品的使用防毒面具正压呼吸器76一、防毒面具及其使用基本原理：生成化学物质或物理吸附，但是在滤毒过程中，罐内药物不断消耗、饱和，滤毒能力逐渐降低。过滤型防毒面具（一般时间为30分钟）TF-1型组成:头盔式面罩、导气管和滤毒罐

20、TF-4型已淘汰77面罩规格的选配取由头顶沿两颊到下腭的周长，再量取沿上额通过眉毛边沿至两耳鞍点线之长度,将两次量取的长度相加，依相加的得数按下表确定面罩编号。78TF-1型毒气过虑器面罩型号尺 寸cm 94以下 95-97 98-100 101以上编 号 1 2 3 479滤毒罐类别 序号 颜色 气体名称1L 草绿加白道 氯化氰 光气 等1 草绿 氢氰酸 芥子气3 褐色 苯 4 灰色 氨 H2S5 白色 一氧化碳6 黑色 汞7 黄色 二氧化硫80 注意事项：1、选用正确的滤毒罐。（灰色、黄色）2、使用前检查密封性。3、佩戴时如闻到毒气微弱气味，应立即离开有毒区域。4、有毒区的氧气占总体积的1

21、8%以下，或有毒气体浓度占总体积的2%以上的地方，各型滤毒罐都不起防护作用。5、每次使用完后应对面罩进行消毒。6、滤毒罐密封，以防受潮，储存于干燥、清洁、空气流通的库房。7、两次使用的间隔时间在一天以上，应将滤毒罐的螺帽盖拧上，塞上橡皮塞保持密闭。81二、呼吸装备风向标安全拖车 空气软管空气分配器面 罩 调节器 背带 撤离气瓶 822-1、便携式正压空气呼吸器83 1） E.RPP-20B/12型空气呼吸器主要结构a.储存压缩空气的气瓶;b.支承气瓶和减压阀背托架;c.安装在背托架上的减压阀;d.面罩;e. 供气阀。 84面 罩a.面窗b.面窗密封圈c.口鼻罩d.两个传声器组件e.系带 85供

22、 气 阀a.红色冲泄阀b.用橡胶罩保护 的节气开关 86气 瓶 总 成a.气瓶总成是由气瓶和气瓶阀组成，气瓶阀上装有安全膜片，可在气瓶内压力过高时自动卸压 b.碳纤维复合气瓶是在铝合金内胆外用碳纤维和玻璃纤维等高强度纤维缠绕制成。 87减 压 器减压器安装在背托架上，包括一个用以连接气瓶总成的手轮、一个连接到肩部的压力表、一个中压安全阀、一个向供气阀供气的中压管和一个报警器 88背 托 架a.背架b.肩带c.腰带d.固定气瓶的 瓶箍带892）便携式正压空气呼吸器工作原理 打开气瓶阀，充装在气瓶内的高压空气经减压阀减压，输出0.7Mpa的中压气体，经中压管送至供气阀。吸气时供气阀自动开启，供使用

23、者吸气。呼气时，供气阀关闭，呼气阀打开呼出体外。 903）使用方法及注意事项 （）使用前检查报警器：压力在46a之间鸣叫检查压力： 其值应在28-30a之间 压系统气密性：关闭气瓶阀门，观察压力表 的读数。在分钟内压力下降值不大于0.583a，表明良好。 913）使用方法及注意事项 （）使用时气瓶背在身后，拉紧肩带，固定腰带、系牢胸带。923、使用方法及注意事项 （）将面罩上的长脖带套在脖子上，面罩跨在胸前。一手握住面罩的进气口，另一只手抓住面罩系带。由下向上戴，不要让头发或其它物体压在面罩的密合框上，然后收紧系带。933、使用方法及注意事项 用手掌堵住进气口，检查面罩的气密性943）使用方法

24、及注意事项 （）在使用过程中，应随时观察压力表的指示数值，当压力下降到46a时，报警器会发出报警声响，提醒使用者及时撤离现场。 （）用完后，卸下呼吸器，关闭气瓶阀用软布蘸清水擦洗干净装入包箱内。 （）气瓶只能用纯净的空气不能用氧气。呼吸器应有专人保管。应贮存在通风、干燥的阴凉处。( 7) 耳鼓膜损坏的人佩戴此面罩时仍可能会导致中毒.95气瓶储气量的计算：储气量气瓶容积气瓶空气压力（系数）碳纤维气瓶6.8，则储气量为：6.83010=2040 L使用者平均消耗速率一般是30-40L/min,中国是按30L/min的基础给出964）不同劳动强度下消耗空气量 t=10pv/qv劳动强度空气消耗量（L

25、/min）轻1520低强度2030中强度3040高强度3550极度5080975）呼吸空气的质量 a.氧气含量19.5% - 23.5%。b.每立方米空气中凝析烃的含量等于或小于5毫克。c.一氧化碳的含量为10ppm或更低。d.二氧化碳的含量为1000ppm或更低。e.没有明显的臭味。 982-2 空气呼吸站 它主要有气瓶组、空气压缩机、减压阀、拖车、软管、分配器、面罩、调节器等组成。 风向标安全拖车 空气软管空气分配器面 罩 调节器 背带 撤离气瓶 992）含硫油气田安全作业法SY/T5087-2003SY 6277-1997Q/SHA、含硫气藏井场及钻机设备的布

26、置进行钻井施工前,应从气象资料中了解当地季节风的风向。设立三个互成1200 的安全区，至少保证一个在上风方向。井场及钻机设备的安放位置应考虑季节风风向，井场周围要空旷(25m)，尽量在前后或左右方向能让季节风畅通。(3)测井车等辅助设备和机动车辆应尽量远离井口，至少在25m以外。101（4） 井场值班室、工程室、钻井室等应设置在井场季节风的上风方向，（5 ）在季节风上风方向较远处专门设置消防器材室，配备足够的防毒面具和配套供氧呼吸设备。所有防护器具应放在使用方便、清洁卫生的地方并定期检查，同时作好记录，以保证这些器具处于良好的备用状态。102（6）在井架上、井场入口处、消防器材室等处设置风向标

27、。（7）在钻台上、下和振动筛等硫化氢易聚集的地方安装排风扇，以驱散工作场所弥漫的硫化氢。（8）井场所有用线电路、照明器具的安装符合防爆和应急要求。103（9）进入含硫油气层前，应将机泵房、循环系统及二层台等处设置的防风护罩和其他类似围布拆除。寒冷地区在冬季施工时，对保温设施可采取相应的通风设施，保证工作场所空气流通。（10）确保通讯系统24小时畅通(11) 井场选址时，应尽量远离民房、学校、工厂等公共区域，井口距以上位置至少要在500米以上，距井队生活区要在300米以上。104105B、硫化氢的监测硫化氢监测使用电子监测仪；在井场硫化氢容易集聚的地方，特别是方井、循环池、振动筛附近和钻台等常有

28、井队人员的地方，应安装硫化氢监测仪及音响报警系统，且能同时打开使用；硫化氢监测仪报警浓度设置： 第一级报警阈值为10ppm(15mg/m3), 第二级报警阈值为20ppm (30mg/m3)106第一级报警值为10ppm(15mg/m3), 当H2S浓度达到10ppm时，启动应急程序，现场应：A）立即安排专人观察风向，风速以确定受侵害的危险区；B）切断危险区的不防爆电器的电源C）安排专人佩带正压式空气呼吸器到危险区检查泄露点；D）非作业人员撤入安全区107第二级报警值为20ppm (30mg/m3)当H2S浓度达到20PP m时的安全临界浓度时，按应急程序应：A）戴上正压式空气呼吸器；B）向上

29、级（第一责任人及授权人）报告C）指派专人至少在主要下风口100m, 500m, 1000m处进行H2S监测，D）实施井控程序，控制H2S泄露源E）撤离现场的非应急人员；F）清点现场人员G）切断作业现场可能的着火源；H）通知救援机构。1084当空气中硫化氢含量超过安全临界浓度时，监测仪能自动报警，其音响应使井场工作人员都能听到。二层台应装设音响报警器5含硫地区的钻井队应配备便携式硫化氢监测仪两台。指定专人进行巡回检查6硫化氢监测仪器应进行周检和强检7钻入气层时，应加密对钻井液中硫化氢含量的测定109C 井控装置的材质和安装 钢材 钢的屈服极限不大于655Mpa,硬度最大为HRC22。若需使用屈服

30、极限和硬度比上述要求高的钢材,必须经适当的热处理（如调质、固溶处理等），并在含硫化氢介质环境中试验，证实其具有抗硫化氢应力腐蚀开裂性能后，方可采用。 非金属材料 凡密封件选用的非金属材料，应具有在硫化氢环境中能长期使用而不失效的性能110(3)安装钻井设计中有关井控装置的配套应符合SY/T5964的规定；其安装、固定和试压应符合SY/T5967的规定。钻井井口和套管的连接及放喷管线的高压区在现场不允许焊接。放喷管线应至少装两条，其夹角为900，管线转弯处的弯头夹角不小于1200，并接出井场100m；若风向改变时，至少有一条能安全使用。111压井管线至少有一条在季风的上风方向，以便必要时放置其他

31、设备（压裂车等）作压井用。井控设备、管材和井下工具在安装、使用前应进行无 损探伤。井控设备、管材和井下工具及其配件在储放时应注明钢级，严格分类保管并带有产品合格证和说明书；运输过程中需采取措施避免损伤。防喷器大修时，若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺，则应在其后作热处理。112 D、含硫气田钻井设计的特殊要求地质设计应对井场周围（2KM)一定范围内的居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿等进行勘测，并在设计书中表明其位置。在煤矿、金属矿等非油气矿藏开采区钻井，还应标明地下矿井、坑道的分布、深度和走向及地面井位与矿井、坑道的关系。在含硫地区的钻井设计中，应注明含硫地层及其深度和预计含量。113D、含硫气田

32、钻井设计的特殊要求钻井设计若预计硫化氢分压大于0.2KPa时，必须使用抗硫套管、 钻杆等其他管材和工具。对含硫油气层上部的非油气矿藏开采层应下套管封住，并超过开采层垂深100m以上。高压含硫地区可采用厚壁钻杆。当井下温度高于93C时套管和钻铤可不考虑其抗硫性能。泥浆密度、井底压力安全附加值取上限114备足井筒容积1.52倍的大于在用泥浆密度01的加重泥浆储备满足需要的钻井液加重材料。储备足量的除硫剂。在钻开含硫地层前50m，将钻井液的PH值调整到95以上直至完井。若采用铝制钻具时， PH值控制在95105之间。不允许在含硫量超过20mg/m3的含硫地层进行欠平衡钻井115E 钻井作业中的特殊要

33、求严格执行钻井液密度设计。未征得相关部门的同意，不得修改设计钻井液密度，但不包括下列情况： A、发现地层压力异常时 B、发现溢流、井涌、井漏时 若出现上述异常情况，应管井及时调整钻井液密度或压井，同时向有关部门汇报利用钻井液除气器和除硫剂，控制钻井液中硫化氢的含量在50mg/m3以下，并随时对钻井液的PH值进行监测。116在油气层和钻过油气层进行起下钻作业前，应先进行短程起下钻。钻头在油气层中和油气层顶部以上300m长的井段内的起钻速度应控制在0.5m/s以内。在含硫地层取心起钻，当取心工具离地面还有5-10柱时，钻台作业人员应带上防毒面具，直到取出岩心。钢材，尤其是钻杆，其使用拉力需控制在钢

34、材屈服强度的60%以下。井场内严禁烟火，若需动火，应执行SY5858 中的安全规定。1173）防硫化氢安全设备 的基本配备 118一号急救站应位于上风位置距井口大约90米的井场主入口处 ，主要设施包括：（1）总容积大约8立方米的气瓶组或空气呼吸器（2）两个备用的便携式空气呼吸装置 （3）气体检测器一套 （4）爆炸量表(测爆仪) （5）带备用架盒的点火枪 （6）救生索(150米)和安全皮带 （7）拖车的正面书写“急救站NO ” (应能在黑暗中发光) 119一号急救站（8）张贴：“医疗急救程序”和 “紧急 呼叫电话号码” （9）插在拖车上有旋转托架杆的风向袋 （10）黑板、粉笔或白板、水笔 （11

35、）便携式输氧袋和一个备用氧气瓶 （12）带固定索的担架，带子和毯子 （13）带蒸馏水瓶的紧急眼睛冲洗台 （14）蛇咬紧急处理工具箱 （15）骨折固定夹板箱 （16）二氧化碳灭火器 120一号急救站（17）带电池的扩音器 （18）各种维修设备和备用低压软管，调节器等 （19）在拖车上安装声音和灯光报警器 （20）能为气瓶充气的空气压缩机 121二号急救站设置于与一号急救站成90度角的出口路口处 （1）总容积大约8立方米的气瓶组或空气呼吸器（2）两个备用的便携式空气呼吸装置 （3）黑暗中发光的第二号急救站标志 （4）插在拖车上有旋转托架杆的风向袋 （5）如有必要在第二条逃生路口插上 “只许出去”的

36、标志 122固定式硫化氢检测仪 检测仪主机应安装在录井拖车和总监或平台经理办公室 探头应位于：（1）1号探头：钻台台板上，大约齐膝盖高的位置；（2）2号探头：钻台下靠近喇叭口处，但要便于 取出和检查以及校正；（3）3号探头：靠近振动筛；（4）4号探头：靠近泥浆混和装置 注意：探头不要置放于能被化学或高湿度如蒸汽 污染的地方或者置放于振动筛上方有烟雾； 的地方探头线应保证畅通。123警报低级警报应为视觉警报，视觉与听觉警报一起出现时成为高级报警。 硫化氢的警报位置应可见和可听到：司钻操作台（声响、灯光）动力间（声响、灯光）泥浆房（声响）生活区（每一层的声响）每个建筑层的中心区（声响、灯光）控制间

37、注：高音量贯穿井场，区别于其它声光源。 124便携式呼吸器 应放置于紧急救助和逃生用得着的地方。 1个放置于钻井液座岗房内； 4个放置于值班经理房和监督房内； 2个放置于录井拖车内； 1个放置于泥浆工程师的办公房内； 2个放置于1号急救站； 2个放置于2号急救站； 1个放置于发电机房； 3个放置于钻工值班房内； 1个放置于井架二层平台上； 2个放置于动力机房内。125工作呼吸面罩 应放置于工作人员可以在工作区域进行有效工作的地方。 设置情况为： 6个在钻井台上； 3个在1号急救站； 3个在2号急救站； 2个在靠近振动器的栏杆上； 2个在靠近泥浆混和区的托架上； 1个在井架(为井架工准备)。12

38、6工作呼吸面罩 在情况出现变化时，放置位置可以改变，这些放置地点包括： 1)燃烧管线的点火器处； 2)远距离蓄电池处等等。注：每套呼吸器应保持清洁卫生，在室内条件下应挂起来，如果可能，钻井工的工作呼吸器应装置一个对讲装置。 127风向袋和风向指示器 井场应至少有3个装在插竿上的风向袋它安装于（1）每个急救站 （2）井架顶 （3）钻工值班房的房顶； 风向指示器应在这些地方指示方向 1)高于钻台，钻台以外的位置 2)与第一个指示器成直角的位置 3)微风情况下即可引起人们的注意128警告标示 （1）大门入口处，至少有一个1.2米X1.2米大小的入口警告牌。 （2）大门入口处，至少有一个1.2米X1.

39、2米的指示牌，内容如： 黄色：表示有潜在危险 桔红色：表示中等程度危险 红色：表示极度危险 有些公司使用两种附加颜色： 绿色：表示无危险； 黑色：表示放弃(弃置)。129警告标示 （3）至少一个“非经培训者未经许可人员请勿 进入”警示牌（4）“警告：硫化氢有毒气体”（5）此处严禁烟火（6）两块(黑暗中能发光)“第X号急救站”标牌（7）张贴：“医疗急救程序”和“紧急电话号码”于下述位置： 1)安全拖车(急救站)； 2)钻工值班房； 3)甲方监督、值班经理办公室； （8）如有必要“只准出去”标志设置于第二条逃 生道路的入口130通风与排气 排气扇在下述区域有作用： （1）地下室和通向坑洼区的地方。

40、 （2）振动筛。 （3）钻台。 （4）修井或试油中的集液罐。 131钻井架通讯联络 通讯装置应安装在下述地点： （1）司钻操作台 （2）井架二层台 （3）钻井液工程师室和座岗房 （4）录井房 （5）现场监督住处 （6）储存罐控制室 （7）经理值班房和生活区132 辅助照明 辅助灯光应考虑设置于下述位置 （1）入口警告标志 （2）风向袋 （3）临时指挥站(急救站) （4）生活居住区应装备一旦停电或因为油井问题断电时，可自动启动的电池供电紧急照明系统。133应急发电机 在钻遇（试油、修井）可能硫化氢超标井时，有必要考虑有一套独立的30至50千瓦发电机，装在可移动的滑轮上，离钻井（试油、修井）架至少

41、60米90米的地方，提供动力给：（1）生活居住区；（2）硫化氢防护设备处；（3）排气扇；（4）便携式照明；（5）指挥站外的应急灯光；（6）急救站。1341353、现场救护技术（1）医疗急救应急程序 1）一旦发生人员中毒事故，目击者应立即赶赴报警点，发出急救信号，戴上呼吸器，抢救中毒者。 2) 医生和应急小组接到报警信号后，立即赶赴受伤现场，救护车司机启动车辆作好护送准备。 136 3)现场医生检查受伤情况并采取必要的救护，填写好应急救护报告，由承包商代表将病情通报外方现场监督和总部应急小组。 4)用电台、电话、对讲机与医院联系，并让医院作好急救准备。 5)救护车运送伤员途中要与急救小组时刻保持

42、联系，并对伤员实施急救，应急小组还要向高一级医院联系，以便在当地医院无法处理时接收处理。 137（2）现场实施病员救护程序 138 离开毒气区 了解气体的来源地。确定风向（如果中毒事件发生在室外）确定进出线路，避免自身中毒 报警器报警 安动报警器，并使报警器报警。如果报警器在毒气区里，或附近没有合适的报警系统，就大声警告在毒气区的其它人。 139戴呼吸装置 在安全地区，按照要求的配戴程序戴好呼吸器。 救护中毒者脱离毒气区判断中毒情况140病人的搬运方式 、拖两臂法、拖衣服法、两人搬运法141拖两臂法21142拖衣法 1143两人搬运法 21144使中毒者复活-心肺脑复苏一）A从判断神智到畅通呼

43、吸道判断病人神智；呼救；将患者置于仰卧位；畅通呼吸道。145使中毒者复活-心肺脑复苏二）B-判断呼吸及人工呼吸前提：病人呼吸道畅通，口部张开；姿势：跪伏在病人一侧，一手掌根轻按病人前额保持头部后仰，同时用两指捏闭病人鼻孔；深吸、包紧、猛吹8001200ml；观察吹气效果，作下次准备。146使中毒者复活-心肺脑复苏三）C循环判断心跳胸外心脏按压CPR确定按压部位按压手势按压姿势按压力度按压频率人工呼吸和按压的配合：单人 15：2 双人 5：1 147护理注意事项：1、当呼吸和心跳完全恢复后，可给中毒者喂些兴奋 性饮料，如浓茶或咖啡，而且由专人护理。2、若眼睛受到轻度损害，可用干净水彻底清洗，也可

44、进行冷敷。3、中毒者恢复心跳呼吸后，要注意休息一段时间。4、冬天要注意保暖，夏季防中暑5、对于中度中毒的病人，要将其头部侧向一侧，防止呕吐后发生误吸148三、硫化氢对设备的腐蚀与防护硫化氢对金属的腐蚀形式有:电化学失重腐蚀硫化物应力腐蚀开裂149湿硫化氢环境的定义 “在同时存在水和硫化氢的环境中,当硫化氢分压大于或等于0.00035 MPa时，或在同时存在水和硫化氢的液化石油气中，当液相的硫化氢含量大于或等于1010-6时，则称为湿硫化氢环境”。 150硫化氢污染钻井液 硫化氢主要是对水基钻井液具有较大的污染密度、PH值下降粘度上升形成不动胶，颜色变深151硫化氢的电离在湿硫化氢环境中，硫化氢

45、会发生电离，使水具有酸性，硫化氢在水中的离解反应式为：H2S H+ HS （1） HS H+ S2 （2） 1521、硫化氢电化学腐蚀阳极： Fe2e Fe2+阴极： 2H+ 2e Had + Had 2H H2 H 钢中扩散 其中：Had 钢表面吸附的氢原子； H 钢中的扩散氢阳极反应产物： Fe2 S2 FeS 1532、硫化氢应力腐蚀开裂反应产物氢一般认为有两种去向： 一是氢原子相互结合形成氢分子排出； 另一个去向就是原子半径极小的氢原子获得足够的能量后变成扩散氢H而渗入钢的内部并溶入晶格中，在夹杂物、晶界等处形成的氢气团可产生一个很大的内应力，在强度较高的材料内部产生微裂纹，并由于氢原

46、子在应力梯度的驱使下，向微裂纹尖端的三向拉应力区集中，钢的塑性降低，当内压所致的拉应力和裂纹尖端的氢浓度达到某一临界值时，微裂纹扩展，扩展后的裂纹尖端某处氢再次聚集、裂纹再扩展，这样最终导致破断154湿H2S环境中的开裂类型： 氢鼓泡(HB)、 氢致开裂(HIC)、 硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、 应力导向氢致开裂(SOHIC)酸性环境中氢损伤的几种典型形态 155（1）氢鼓泡(HB)腐蚀过程中析出的氢原子向钢中扩散，在钢材的非金属夹杂物、分层和其他不连续处易聚集形成分子氢，由于氢分子较大难以从钢的组织内部逸出，从而形成巨大内压导致其周围组织屈服，形成表面层下的平面孔穴结构称为氢鼓泡，其分布

47、平行于钢板表面。156（2） 氢致开裂(HIC)在氢气压力的作用下，不同层面上的相邻氢鼓泡裂纹相互连接,形成阶梯状特征的内部裂纹称为氢致开裂,裂纹有时也可扩展到金属表面。157酸性环境下的氢致开裂机理示意图 158（3）硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)湿H2S环境中腐蚀产生的氢原子渗入钢的内部固溶于晶格中，使钢的脆性增加，在外加拉应力或残余应力作用下形成的开裂，叫做硫化物应力腐蚀开裂。SSCC通常发生在中高强度钢中或焊缝及其热影响区等硬度较高的区域。 159硫化物应力腐蚀开裂机理 160（4）应力导向氢致开裂(SOHIC)在应力引导下，夹杂物或缺陷处因氢聚集而形成的小裂纹叠加，沿着垂直于应力的方

48、向(即钢板的壁厚方向)发展导致的开裂称为应力导向氢致开裂,其典型特征是裂纹沿“之”字形扩展。 161应力导向氢致开裂示意图 162蜡油加氢精制装置某出口管弯头硫化氢应力腐蚀开裂 163164使用14年后弯头的壁厚减薄165内壁应力腐蚀开裂裂纹形貌166（5）硫化氢应力腐蚀开裂特征 1.断裂应力水平低 2.断裂时间的延迟性 3.脆性断裂的断口特征1673、硫化氢腐蚀的影响因素及预防措施 3-1.材料因素显微组织强度、硬度合金元素 168 显微组织 对应力腐蚀开裂敏感性按下述顺序升高 铁素体中球状碳化物组织完全淬火和回火组织正火和回火组织正火后组织淬火后未回火的马氏体组织。 169硫化氢应力腐蚀断

49、裂临界应力和材料显微组织之间的关系 170 强度和硬度 随屈服强度的升高，临界应力和屈服强度的比值下降，即应力腐蚀敏感性增加。 材料硬度的提高，对硫化物应力腐蚀的敏感性提高。材料的断裂大多出现在硬度大于HRC22（相当于HB200）的情况下，因此，通常HRC22可作为判断钻柱材料是否适合于含硫油气井钻探的标准。 171钢材屈服强度与硫化氢应力腐蚀开裂临界应力之间的关系172 合金元素有害元素：Ni、Mn、S、P有利元素：Cr、Ti 173 冷加工 经冷轧制、冷锻、冷弯或其他制造工艺以及机械咬伤等产生的冷变形，不仅使冷变形区的硬度增大，而且还产生一个很大的残余应力，有时可高达钢材的屈服强度，从而

50、导致对SSCC敏感。一般说来钢材随着冷加工量的增加，硬度增大，SSCC的敏感性增强。 1743-2. 环境因素的影响 硫化氢浓度 硫化氢浓度越高，钢材的失重速度也越快。 对应力腐蚀开裂的影响 NACE MR017588标准认为发生硫化氢应力腐蚀的极限分压为0.3410-3MPa（水溶液中H2S浓度约20mg/L），低于此分压不发生硫化氢应力腐蚀开裂。 高强度钢即使在溶液中硫化氢浓度很低（体积分数为110-3mL/L）的情况下仍能引起破坏，硫化氢体积分数为510-2610-1 mL/L时，能在很短的时间内引起高强度钢的硫化物应力腐蚀破坏，硫化物应力腐蚀的下限浓度值与使用材料的强度（硬度）有关。

51、175 碳钢在不同浓度硫化氢溶液中的破坏时间 1763-2. 环境因素的影响 pH值对硫化物应力腐蚀的影响： 随pH的增加，钢材发生硫化物应力腐蚀的敏感性下降pH6时，硫化物应力腐蚀很严重；6pH9时，硫化物应力腐蚀敏感性开始显著下降，但达到断裂所需的时间仍然很短；pH9时，就很少发生硫化物应力腐蚀破坏。 177含硫化氢溶液中钢的破坏时间与pH值之间的关系 1783-2. 环境因素的影响 温度 在一定温度范围内，温度升高，硫化物应力腐蚀破裂倾向减小。 在22左右硫化物应力腐蚀敏感性最大。温度大于22后，温度升高硫化物应力腐蚀敏感性明显降低。 对钻柱来说，由于井底钻井液的温度较高，因此发生电化学

52、失重腐蚀严重，而上部温度较低，加上钻柱上部承受的拉应力最大，故而钻柱上部容易发生硫化物应力腐蚀开裂。179温度对硫化物腐蚀的影响 1803-2. 环境因素的影响(4)流速 碳钢和低合金钢在含H2S流体中的腐蚀速率，通常是随着时间的增长而逐渐下降，平衡后的腐蚀速率均很低，这是相对于流体在某特定的流速下而言的。如果流体流速较高或处于湍流状态时，由于钢铁表面上的硫化铁腐蚀产物膜受到流体的冲刷而被破坏或粘附不牢固，钢铁将一直以初始的高速腐蚀，从而使设备、管线、构件很快受到腐蚀破坏。为此，要控制流速的上限，以把冲刷腐蚀降到最小。通常规定阀门的气体流速低于15m/s。相反，如果气体流速太低，可造成管线、设

53、备低部集液，而发生因水线腐蚀、垢下腐蚀等导致的局部腐蚀破坏。因此，通常规定气体的流速应大于3m/s。 1813-2. 环境因素的影响(5)氯离子 在酸性油气田水中，带负电荷的氯离子，总是争先吸附到钢铁的表面，阻碍保护性的硫化铁膜在钢铁表面的形成。于是形成孔蚀核，加速了孔蚀破坏。 在酸性天然气气井中与矿化水接触的油套管腐蚀严重，穿孔速率快，与氯离子的作用有着十分密切的关系。 1823-3、硫化氢应力腐蚀开裂的预防1. 选用抗硫化氢材料 抗硫化氢材料 美国国家腐蚀工程师学会（NACE）标准MR0175(1980年修订)中规定：含硫化氢环境中使用的钻杆、钻杆接头、钻铤和其它管材的最大硬度不许高于HR

54、C22；钻杆接头与钻杆的焊接及热影响区应进行淬火595以上温度的回火处理；对于最小屈服强度大于655MPa的钢材应进行淬火回火处理，以获得抗硫化物应力腐蚀开裂的最佳能力。1833-3、硫化氢应力腐蚀开裂的预防2. 添加缓蚀剂 用于含H2S酸性环境中的缓蚀剂，通常为含氧的有机缓蚀剂(成膜型缓蚀剂)，有胺类、米唑啉、酰胺类和季胺盐，也包括含硫、磷的化合物。如四川石油管理局天然气研究所研制的CT2l和CT24油气井缓蚀剂及CT22输送管道缓蚀剂，在四川及其他含硫化氢油气田上应用均取得良好的效果。 1843. 控制溶液pH值 提高溶液pH值降低溶液中H+含量可提高钢材对硫化氢的耐蚀能力，维持pH值在9

55、11之间，这样不仅可有效预防硫化氢腐蚀，又可同时提高钢材疲劳寿命。 3-3、硫化氢应力腐蚀开裂的预防185失去弹性油被溶解非金属材料186第四部分重大硫化氢灾难事故的应对措施187一、应急体系建设1881、我国应急体系建设的问题A、应急救援力量分散，应急指挥职能交叉B、应急管理薄弱，应急反应迟缓C、应急装备数量不足且落后，救援能力差D、应急法制不完善E、应急预案操作性差，应急难以有序进行1892、应急指导思想A、控制事态发展B、保障生命财产安全C、恢复正常状态190应急体系组织体制运作机制法制基础保障系统管理机构功能部门应急指挥救援队伍统一指挥分级响应属地为主公众动员紧急状态法应急管理条例政府

56、令标准信息通讯物资装备人力资源经费财务191事故发生接警判断级别报警YYN信息反馈中心人员到位信息网络开通应急资源调配现场指挥到位应急扩大申请增援现场清理解除警戒善后处理事故调查应急启动救援行动事态控制NY应急恢复应急结束（关闭）关闭人员救助工程抢险警戒与交管医疗救护人群疏散环境保护现场监测专家支持总结评审192二、应急预案1931、制定应急预案的必要性制定预案是国家法律、法规的要求。制定预案是减少事故中人员伤亡和财产损失的需要。制定预案是事故预防和救援的需要。制定预案是实现本质安全行管理的需要。通过预案的编制，可以发现预防系统的缺陷，更好的促进事故预防工作。 1942、制定应急预案的原则遵循

57、预防为主的原则 必须坚持统一领导、统一指 挥的原则 坚持单位自救和社会救援相 结合的原则 制定预案前进行调查1952、制定应急预案的原则充分考虑公众的利益符合所在国的标准保存在有利于启动的地方1963、制定应急预案的要求制定预案必须以科学的态度，在全面调查的基础上，实行领导与专家相结合的方式，开展科学分析和论证，制定出严密、统一、完整的事故应急预事故案，使事故预案真正具有科学性。 应符合当地的客观情况，具有便于操作，起到准确、迅速控制事故的作用。1973、制定应急预案的要求应急预案制定或修订后，应经本级安全生产第一责任人审批，并报上一级部门批准后才能实施并到相应的部门备案，保证预案具有一定的权

58、威性和法律保证。1984、预案基本结构=+综合预案基本预案应急功能设置特殊风险预案标准操作程序支持附件1995、预案应包括的内容1）基本预案 1-1预案发布令 1-2 应急机构署名页 1-3术语与定义 1-4相关法律法规 1-5方针与原则2005、预案应包括的内容 1-6 危险分析与环境综述 1-7 应急资源 1-8 机构与职责 1-9 教育培训演练 1-10 与其他应急预案的关系 1-11 预案管理2015、预案应包括的内容2）应急功能设置 2-1 接警与通知 2-2 指挥与控制 2-3 警报与紧急公告 2-4 通讯 2-5 事态监测与评估 2-6 警戒与治安2025、预案应包括的内容 2-

59、7 人群疏散 2-8 人群安置 2-9 医疗卫生 2-10 公共关系 2-11 应急人员安全 2-12 消防与抢险 2-13 泄漏物控制 2-14 现场恢复2035、预案应包括的内容3）特殊风险4）标准操作程序5）支持附件2046、应急预案的编制与实施1、成立预案编制小组2、危险分析和应急能力评估3、编制预案4、应急预案的评审与发布5、应急预案的实施205应急预案举例206一、 防硫化氢的准备工作工作人员的准备设计的准备 防硫化氢呼吸器及监测仪的配备预案的准备207 、每个工作人员应经过专门的培训 、对工作人员进行防护设备的使用训练和防硫化氢演习。使每个人做到非常熟练的使用防护设备，达到在没有

60、灯光的条件下正确佩戴呼吸器。 、在进入怀疑有硫化氢存在的地区前，应先进行检测，以确定其是否存在及其浓度。监测时要佩戴正压式空气呼吸器，除此之外任何呼吸装置都是不安全的。 工作人员的准备208 、当你准备在一个被告有硫化氢存在的环境中工作时，你必须对危险情况有全面的思想准备。你可以提前准备一个对付紧急情况，帮你及时逃生的方案。 、工作人员应相互密切关注。可能的话，应两人结对工作，以互相照应。209 、所有工作人员应明确自身应急程序：如果发生硫化氢泄露，必须：离开此地打开警报器戴上防毒呼吸器抢救受害者使中毒者苏醒争取医疗救援210 、没有戴上合适的防毒器具的人，切记不要进入硫化氢可能积聚的封闭地区