硫化氢防护技术课件

硫化氢防护技术（有毒有害气体防护技术）2005年10月郑社教

Tel.E-mail:质量培训站授课提纲第一章硫化氢事故案例第二章认识硫化氢第三章硫化氢个体防护技术第四章硫化氢的腐蚀与防腐第五章含硫油气井钻井推荐做法第一章硫化氢中毒事故案例概述★我国大部分油气田均含有硫化氢:四川局含硫天然气田约占已开发气田的78.6%,如卧龙河气田硫化氢含量为10%;华北油田晋县赵兰庄古潜山油田个别井硫化氢含量达到92%;长庆气田硫化氢含量见下表★华北气田赵48井,试油起电缆时诱发井喷失控,纯硫化氢气体大量喷出,6人当场死亡,数人中毒,20余万人大逃亡;★1994年8月,克拉玛依油田某养鸡厂清理下水道,因硫化氢中毒导致2人死亡;第一章硫化氢中毒事故案例★1997年中原油田采油三厂在管道清洗中产生硫化氢气体,造成3人中毒死亡;★1997年11月12日21时30分,新疆局采油一厂某站进行管线酸洗清水顶替过程中,由于管线破裂而泄漏,3名现场巡线工在距离破口15米处中毒死亡,其他人员乘车去查看,5人相继中毒,到次日凌晨30分,共死亡7人,1人深度中毒。第一章硫化氢中毒事故案例★1998年3月24日，四川局温泉-4井在川东开江县钻至1700米时发现溢流后关井，由于表层套管浅，井内硫化氢串入煤矿，造成11人死亡，34人受伤，25口煤井停产。第一章硫化氢中毒事故案例★2003年12月23日晚上9点15分左右，重庆开县，由中石油四川石油管理局川东钻探公司承钻的位于开县境内的罗家16号井，在起钻过程中发生特大井喷事故，造成243人因硫化氢中毒死亡，4000多人受伤，6万多人被疏散转移，9.3万多人受灾。直接损失6000万元；……第一章硫化氢中毒事故案例1.“3.30中毒事故”概况

2003年3月30日,庆阳长庆盛源石油工程技术有限公司试油171队6机组在西峰油田庄19井区的庄58-21井进行射孔、高能气体压裂施工时，发生一氧化碳中毒事故，造成3人死亡。第一章硫化氢中毒事故案例2.事故经过

3月29日，该公司试油171队6机组在西峰油田庄19井区的庄58-21井进行射孔、高能气体压裂施工。该井是一口注水井，完钻井深2229米，完钻层位长8，甲方地质方案要求采用TY-102枪127弹射孔，并进行高能气体压裂，抽汲合格后完井。第一章硫化氢中毒事故案例2.事故经过第一次打开闸门后，水龙带振动幅度大，关闭闸门。王某进入罐内用棕绳将水龙带绑在罐内直梯上，然后出罐。第二次打开闸门，水龙带仍然摆动，再次关闭闸门，王某又进入罐内，用铁丝加固水龙带时昏倒在罐内。第一章硫化氢中毒事故案例2.事故经过左某在罐上呼唤王某，没有回应，立即呼救。马某（23岁，劳务合同工）和慕某佩带过滤式防硫化氢面具先后进入罐内救人，相继晕倒在罐内。第一章硫化氢中毒事故案例2.事故经过苗某立即拨打120，同时驻井质量监督张某向监督公司汇报，左某和其他两位试油工戴正压式呼吸器准备入罐救助。左某从罐口进入罐内，用绳子绑住马某救出。为便于抢救，司钻王某用通井机拖倒大罐，使罐口接近地面，救出王某和慕某。3月30日凌晨1时20分，将3人送往庆阳石油职工医院，经抢救无效死亡。法医鉴定3人均系一氧化碳中毒死亡。第一章硫化氢中毒事故案例第一章硫化氢中毒事故案例第一章硫化氢中毒事故案例第一章硫化氢中毒事故案例第一章硫化氢中毒事故案例3.2间接原因3.2.1高能气体压裂后井筒产生高浓度一氧化碳气体。样品试验证实，爆然后一氧化碳浓度为6250毫克/立方米，一氧化氮61.12毫克/立方米3.2.2设施缺陷:由壬丢失。第一章硫化氢中毒事故案例3.2.3安全知识不足。操作人员在情况不明的情况下进入有限空间，导致险情。慕某马某在情况不明（成分不明、未经检测）的情况下，违反“防毒面具滤毒罐使用应根据毒气来选择，不要在狭窄或不通风的房间、蓄水池、容器内使用”、“如果情况不明，或不稳定时，要采用自给式呼吸器”的规定，错误选择了过滤式硫化氢滤度罐防毒面具，使事故扩大。第一章硫化氢中毒事故案例C基层干部违章指挥慕某为副队长,违背了《安全管理须知》第六条“安全操作七不准”中“大罐未经检查允许，不准进入大罐内施工”之规定。D员工应变能力差第一章硫化氢中毒事故案例1.硫化氢的物理化学性质硫化氢是一种无色、剧毒、弱酸性、具臭鸡蛋味、比空气重的气体，且可在液体中溶解。

空气中硫化氢浓度为1PPM时，可以闻到臭鸡蛋味，但硫化氢刺激嗅觉神经，只需几秒钟即可使人失去嗅觉。硫化氢的浓度达100PPM以上时,人与其接触4小时后将导致死亡。浓度大于600PPM时，接触不到2分钟，即导致死亡。

硫化氢气体燃烧后产生二氧化硫，二氧化硫也是一种有毒气体，因此在硫化氢燃烧有影响的区域内，不能认为是安全的。第二章认识硫化氢第二章认识硫化氢气味可溶性颜色密度爆炸极限可燃性沸点硫化氢的物理化学性质可燃性：硫化氢易燃，燃烧时发出兰色火焰。(燃烧充分)2H2S+3O2=2SO2+2H2O(燃烧不充分)2H2S+O2=2S

+2H2O可溶性：1体积水可溶解2.9体积硫化氢(20℃,1大气压),水溶液为弱酸,具有腐蚀作用。沸点：液态的硫化氢的沸点很低，我们通常看到的是气态的硫化氢。(-62℃）第二章认识硫化氢1.1剧毒:毒性是一氧化碳5-6倍,对人的致死浓度为500PPM,安全临界浓度不超过30mg/m3(国外15mg/m3)。安全临界浓度(TLV)安全临界浓度，通常认为是允许的浓度，被认为所有工作人员在此浓度中露天工作八小时是适应的环境。有的国家采用15mg/m3，中国：30mg/m3。

第二章认识硫化氢第二章认识硫化氢2.气体浓度单位3.1体积百分比3.2mg/m33.3ppm(百万分之一)4.3%=43000ppm;1mg/m3=0.000001/34*22.4*1000000ppm=0.66ppm(标准状态，对硫化氢)1mg/L=0.001/34*22.4*1000000ppm=660ppm(标准状态)第二章认识硫化氢3.硫化氢的来源3.1硫化物分解：石油中硫醇、硫醚受热分解,油层越深,温度越高,硫化氢含量越高：2600米,含量0.1-0.5%,。3.2硫酸盐的还原：石油中烃类或有机质还原储层中的硫酸盐产生硫化氢。3.3硫化氢上串：通过裂缝等通道,下部地层中硫酸盐层的硫化氢上串而来。3.4腐败厌氧环境产生：石油天然气加工厂、造纸厂、实验室等下水道、沼气池产生。第二章认识硫化氢修井循环罐和油罐是硫化氢在修井时的主要来源途径,这是由于修井时循环，自喷或抽吸井内的液体进入罐中造成的。第二章认识硫化氢采油1.水、油的储罐。2.用来分离油和水，乳化剂和水的分离器。3.输送装置，集油罐及其管道系统。4.用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇。5.提高石油回收率也可能会产生硫化氢。第二章认识硫化氢6.装载场所。油罐车一连数小时的装油，装卸管线时管理不严，司机没有经过专门培训，而引起硫化氢气体泄露。7.计量站调整或维修仪表。8.气体输入管线系统之前，用来提高空气压力的空气压缩机。第二章认识硫化氢炼油厂塔器、容器、换热设备等。第二章认识硫化氢酸洗作业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。第二章认识硫化氢4.硫化氢气藏的分类根据天然气中硫化氢的含量,将气藏分为5类。第二章认识硫化氢5.硫化氢安全技术说明书品名:硫化氢;Hydrogensulfide;CAS：7783-06-4理化性质:为无色气体。具有臭蛋味。分子式H2-S。分子量34.08。相对密度1.19。熔点-82.9℃。沸点-61.8℃。易溶于水,亦溶于醇类、石油溶剂和原油中。可燃上限为45.5％,下限为4.3％。燃点292℃。侵入途径：硫化氢经粘膜吸收快,皮肤吸收甚慢。第二章认识硫化氢5.硫化氢安全技术说明书中毒机理：硫化氢对粘膜的局部刺激作用系由接触湿润粘膜后分解形成的硫化钠以及本身的酸性所引起。对机体的全身作用为硫化氢与机体的细胞色素氧化酶及这类酶中的二硫键(-S-S-)作用后,影响细胞色素氧化过程,阻断细胞内呼吸,导致全身性缺氧,由于中枢神经系统对缺氧最敏感，因而首先受到损害。但硫化氢作用于血红蛋白,产生硫化血红蛋白而引起化学窒息,仍认为是主要的发病机理。急性中毒早期,实验观察脑组织细胞色素氧化酶的活性即受到抑制,谷胱甘肽含量增高,乙酰胆碱酯酶活性未见变化。第二章认识硫化氢5.硫化氢安全技术说明书临床表现：急性中毒起病快。可出现流泪、眼痛、眼内异物感、畏光、视物模煳、流涕、咽喉部灼热感、咽干、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、乏力、恶心、意识模糊,部分患者可有心脏损害。重症者可出现脑水肿或肺水肿。胸部X线检查可见支气管炎、肺炎或肺水肿的表现。极高浓度(1000mg/m^3以上)时可在数秒钟内突然昏迷、呼吸骤停,继而心跳骤停,发生闪电型死亡。第二章认识硫化氢5硫化氢安全技术说明书处理迅速将患者移离中毒现场至空气新鲜处,松开衣领,气温低时注意保暖,密切观察呼吸和意识状态。对呼吸、心跳停止者同时立即施行人工呼吸、胸外心脏按压等心肺复苏。立即给氧,保持呼吸道通畅,短程应用糖皮质激素,及时合理的采用对症、支持等综合疗法。中、重度中毒有条件时可应用高压氧治疗。注意防治脑水肿和肺水肿。第二章认识硫化氢5硫化氢安全技术说明书标准车间空气卫生标准:中国MAC10mg/m^3;美国ACGIHTLV-TWA14mg/m3(10ppm),第二章认识硫化氢第三章硫化氢防护技术第一节硫化氢防护技术1.硫化氢泄漏的预防♣钻遇硫化氢地层之前,应有针对硫化氢的技术措施,如泥浆技术、近平衡钻井技术、采用合适的材质等。♣加强系统气密性检查2硫化氢的监测♣现场配备便携式硫化氢监测仪、固定式硫化氢监测仪，并周期检验和强制检验。3加强通风♣硫化氢泄漏场所设置通风机。4配备硫化氢防毒面具四通道硫化氢检测仪第三章硫化氢防护技术第六章钻井队硫化氢防护技术第六章钻井队硫化氢防护技术第二节过滤式防毒面具1.结构:“滤毒罐(盒)+导气管+面罩”滤毒罐起过滤毒气的作用，使用一段时间后要更换。头盔式面罩防止毒气对眼睛的刺激，过滤式防毒面具只能短时间使用，使用时间不超过30分钟。第三章硫化氢防护技术第二节过滤式防毒面具2.注意事项2.1严格按照说明书佩带,并检查全套面具的气密性;2.2使用时若闻到微弱的气味,应立即离开有毒区域;2.3有毒区氧气浓度<18%或有毒气体>2%时,不适用;第三章硫化氢防护技术第二节过滤式防毒面具2.4两次使用时间间隔在一天以上,不用时应将滤毒罐的螺冒盖拧上,塞紧橡皮塞;2.5面罩使用后要消毒2.6滤毒罐应保存在干燥、清洁、空气流通的库房，严防受潮受热。第三章硫化氢防护技术滤毒罐第三章硫化氢防护技术滤毒罐编号标色防毒类型防护对象（举例）1绿色综合防毒氰氢酸、氯化氰、砷化氰、光气、双光气、氯化苦、苯、溴甲烷、路易氏气、二氯甲烷、芥子气3棕色防有机气体苯、丙酮、醇类、二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷、溴甲烷、氯甲烷、硝基烷、氯化苦4灰色防氨、硫化氢氨、硫化氢5白色防一氧化碳一氧化碳6黑色防汞蒸气汞蒸气7黄色防酸性气体酸性气体和蒸气：二氧化硫、氯气、硫化氢、氮的氧化物、光气、磷和含氯有机农药8灰蓝防六氟化硫气体六氟化硫、SF6（SF6防毒面具、六氟化硫防毒面具）滤毒罐第三章硫化氢防护技术滤毒盒

滤毒盒编号标色图片防毒类型防毒对象（举例）单价(RMB)3棕色防有机气体苯及其同系物、汽油、丙酮、二硫化碳、醚等24.00元/个4灰色防氨、硫化氢氨、硫化氢30.00元/个6黑色防汞蒸气汞蒸气80.00元/个7黄色防酸性气体氯气、二氧化硫、氮氧化物30.00元/个第三章硫化氢防护技术滤毒盒

盒名称图片防毒类型包装单价(RMB)3#滤毒盒防有机气体80个/箱36.00元/个4#滤毒盒防氨，硫化氢80个/箱36.00元/个6#滤毒盒防汞蒸气80个/箱118.00元/个7#滤毒盒防酸性气体80个/箱36.00元/个第三章硫化氢防护技术

全面具

FF-A-2型防尘面罩FF-A-1型防毒面罩FF-B防毒面具

(配小型滤毒罐)第三章硫化氢防护技术

FF-B防毒面具

（配中型滤毒罐）FF-B长管面具第三章硫化氢防护技术第三节正压自给式空气呼吸器结构:空气瓶(背负)、供气调节器、背带、供气软管、压力表、报警器，可以供气30分钟。使用规程与注意事项第三章硫化氢防护技术第三章硫化氢防护技术第三章硫化氢防护技术第三章硫化氢防护技术第三节正压自给式空气呼吸器佩带前准备和检查1.1打开包装箱,取出面罩,检查面罩是否完好、干净；解开气瓶固定带,将气瓶调整到便于检查的位置。1.2将减压阀手轮左旋1.5-2圈,检查气瓶气压；将减压阀手轮右旋,关上气瓶开关,检查高压软管、中压软管是否漏气，观察压力表是否有压降，压降不应高于2Mpa/min；轻按供气阀上的黄色按钮，缓慢释放管路中气体的同时观察压力表的变化情况，当压力低于5±0.5Mpa时,听报警哨是否报警。第三章硫化氢防护技术第三节正压自给式空气呼吸器2.正确佩带和使用方法2.1将减压阀手轮左旋1.5-2圈,打开气瓶开关；2.2两手反抓气瓶背带,气瓶面向自己,背上背架气瓶,系好腰带,抓住肩带扣环,向上跳,拉紧肩带；第三章硫化氢防护技术第三节正压自给式空气呼吸器2.正确佩带和使用方法2.3挂上面罩带,松开安全帽系绳,将安全帽推到背后,将面罩由下颚部套入并贴合面部,把五点束带的中心放在头顶的后方,均匀的由上至下抽拉束带的五个端部,调节束带,使其适当束紧；用手掌堵住面罩供气接口,检查面罩密封是否良好；带好安全帽，系好安全帽系绳。2.4将供气阀连接在面罩的供气接口上。第三章硫化氢防护技术第三节正压自给式空气呼吸器2.正确佩带和使用方法2.5使用结束后，按住供气阀快速接头两侧的黄色按钮，使面罩与供气阀脱离。2.6松开安全帽系绳，将安全帽推到背后，扳开头带扳扣，卸下面罩，带好安全帽。2.7将减压阀手轮右旋关好气瓶开关，轻按供气阀黄色按钮，排空整个系统。2.8松开肩带及腰带，卸下背架气瓶，放回包装箱，固定好气瓶。第三章硫化氢防护技术第三节正压自给式空气呼吸器3.技术要求3.1带面罩时不要把头发卡在面罩内,否则影响密封性；3.2每次用完要排空管路中的气体。3.3放压时要缓慢按下按钮,防止压力表指针损坏。3.4呼吸器应轻拿轻放,否则会造成损坏。3.5使用完毕后,呼吸器上的部件必须用温水和中性清洁剂清洗,然后用温水漂洗。第三章硫化氢防护技术第三节正压自给式空气呼吸器4.注意事项4.1使用者呼吸应缓慢而均匀；4.2使用时发现或怀疑面罩或与之相连的呼吸保护装置有问题,应立即离开有毒有害场所。4.3当报警哨报警时，应立即离开有毒有害场所。4.4取下面罩时要谨慎,防止吸入附着在面罩上的有害灰尘。第三章硫化氢防护技术第三章硫化氢防护技术空气呼吸器型号气瓶工压力MPa气瓶容积L供气流量Lmin呼吸阻力Pa

报警压力MPa使用时间min整机重量kg包装尺寸呼气吸气RHZK2/30空气呼吸器302300<687<5884-620≤4700×300×470RHZK-5/30空气呼吸器305300<687<5884-650≤12700×300×480RHZK-6/30空气呼吸器306300<687<5884-660≤14700×300×480RHZK-6.8/30空气呼吸器306.8300<687<5884-660≤8.5700×300×480RHZK-9/30空气呼吸器309300<687<5884-690≤11700×300×480第三章硫化氢防护技术第四章硫化氢的腐蚀与防腐第一节硫化氢腐蚀的类型硫化氢对钢材的腐蚀与油气井中含水及其矿化度、二氧化碳含量及环境参数等有关。如果油气井中既含二氧化碳也含硫化氢则腐蚀更强烈，有资料表明一些井投产短时间后井下管串即被腐蚀报废。第四章硫化氢的腐蚀与防腐1.电化学失重腐蚀注：钢材受到硫化氢腐蚀以后阳极的最终产物就是硫化亚铁，该产物通常是一种有缺陷的结构，它与钢铁表面的粘结力差，易脱落，易氧化，且电位较正，于是作为阴极与钢铁基体构成一个活性的微电池，对钢基体继续进行腐蚀。

第四章硫化氢的腐蚀与防腐2.应力腐蚀(氢脆腐蚀)原理同上。原电池产生的氢气进入金属内部，造成巨大的内压，即在金属内部形成巨大的内应力，若是软钢（20号以下的低碳钢），则会变硬或出现氢泡，若是高硬度钢，则会变脆，延展性下降，出现破裂。第四章硫化氢的腐蚀与防腐应力腐蚀特点：♣断口平整，不存在塑性变形，象陶瓷断口；♣断口裂纹与拉力方向垂直；♣往往是突然性断裂，无先兆；♣属于低应力下破裂；♣裂源多发生在应力集中点,如伤痕、焊件的焊缝等。第四章硫化氢的腐蚀与防腐3.影响硫化氢腐蚀因素♣温度对硫化氢腐蚀的影响；温度越高，失重腐蚀越严重；25度时硫化氢应力腐蚀最严重（与氢气扩散有关）；♣酸度：PH<6,硫化氢应力腐蚀严重;PH>6,发生一般腐蚀♣与钢材金相组织、表面光洁度、焊接处理有关；第四章硫化氢的腐蚀与防腐浓度的影响溶解H2S/ppm32腐蚀速度25.4×10-6m/a060024001800300120042081216241828温度＝26.7℃第四章硫化氢的腐蚀与防腐温度的影响第四章硫化氢的腐蚀与防腐分析在一定温度范围内，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，随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。第四章硫化氢的腐蚀与防腐第二节油套管、钻柱防腐措施★油管、套管防腐♣选择防硫管材：一般低屈服强度（52.78kg/mm2）的油套管比中高屈服强度（56.3kg/mm2)的油套管更适合含硫油气井使用。♣使用缓蚀剂第四章硫化氢的腐蚀与防腐第二节油套管、钻柱防腐措施★钻柱♣合理选择钢材材质♣控制使用环境:如控制泥浆PH>10;泥浆中加入脱硫剂(碱式碳酸锌);使用油基泥浆;使用内涂层钻杆;对钻杆随时探伤检查;近平衡钻井,防止硫化氢出现…第五章钻井队硫化氢防护技术第一节监测与防护要求1硫化氢探测、报警系统每个钻井装置都应安装硫化氢报警装置，且能向全装置上报警。当空气中硫化氢的浓度超过10PPM时，该系统即能以声、光报警方式工作。1.1固定式探头至少应安装在：喇叭口附近；钻台上；泥浆筛附近；泥浆池附近(泥浆舱)；生活区、发电及配电房(只须在抽风机抽风口处安装，遇有硫化氢报警即关闭风机)。1.2探测器件的灵敏度应达到5PPM。1.3储备足够数量的硫化氢检测样品，而且指定的人员应学会使用它，以便随时检测所有探头。1.4便携式硫化氢探测器。一般配备探测范围0－20PPM和0－100PPM各一套放在钻井监督室或钻台上。第五章钻井队硫化氢防护技术2人员保护器具在钻井装置上，一般应配备15～20套呼吸保护器。对钻进已知含硫化氢地层前，或临时钻遇含硫化氢地层时，钻井装置上配备供全员使用的呼吸保护器。2.1防毒面具：仅供作业人员在二氧化硫环境中使用。第五章钻井队硫化氢防护技术2人员保护器具2.2呼吸保护器的存放位置：平台经理室4—5套钻井队长室1—2套钻井监督室1—2套钻台(包括钻台以上任一工作区)5—6套泥浆池附近(泥浆舱)2套气测房2—3套上述分配，也可根据实际情况适当变动。第五章钻井队硫化氢防护技术2.3在钻井装置上应具备给呼吸保护器气瓶随时充装新鲜空气的条件。2.4医务室：应配有处理硫化氢中毒医疗用品、复苏器和氧气瓶。2.5呼吸保护器具的检查、维护、保养和储存，应按厂商推荐的技术要求执行。第五章钻井队硫化氢防护技术3标志信号3.1风向标、风速仪安装位置，应使人员易于看到的地方。3.2标牌及红旗：当空气中硫化氢浓度达到50PPM时，应挂出写有硫化氢(H2S)字样的标牌，并升起红旗。第五章钻井队硫化氢防护技术4危险区通风设备的动力应符合防爆要求。在有可能形成硫化氢和二氧化硫聚集的地方应有良好的通风。第五章钻井队硫化氢防护技术第二节作业措施在可能有硫化氢地区的钻井设计中，尽可能指明含硫化氢地层及其深度，并估计硫化氢的可能含量以提醒作业人员注意和采取必要的措施。第五章钻井队硫化氢防护技术1应急计划应急计划至少应包括下列内容：1.1根据实际情况指定安全区。1.2当空气中硫化氢浓度达到20PPM时，为安全起见，有关在岗人员迅速取用呼吸器，未工作的人员到安全区去。1.3安全程序、作业程序和人员分工职责。1.4撤离计划。1.5应急时向上级报告的有关机构。1.6其它。第五章钻井队硫化氢防护技术2泥浆2.1使用适合于钻含硫化氢地层的泥浆;2.2泥浆的PH值保持在10以上;2.3净化剂、添加剂和防腐剂，应有适用的处理剂储备，尽量清除泥浆中的硫化氢以保护金属器材。2.4泥浆中脱出的硫化氢气体尽可能集中排放。第五章钻井队硫化氢防护技术3在泥浆录井中若发现硫化氢显示时，应及时向钻井监督报告。4钻进中发现硫化氢时，浓度达到20PPM，应暂时停止钻进，循环泥浆，准备好有关的措施。通知守护船停靠在“上风”方向待命。5在含硫化氢地层取芯时，当取芯筒起出地面之前10—20个立柱时，以及从岩芯筒取出岩芯时，操作人员要戴好呼吸保护器。运送含硫化氢岩芯时应密封好，并写明岩芯含硫化氢字样。第五章钻井队硫化氢防护技术6.生产作业中的技术措施6.1含硫油、气田的生产装置上，应配有防护器具，以保护人员的健康和生命安全。6.1.1人员防护安全临界浓度：空气中含硫化氢的浓度20PPM。6.1.2呼吸保护器：装置上一般应配备15～20套。第五章钻井队硫化氢防护技术6.生产作业中的技术措施6.1.3硫化氢监测：6.1.3.1探测报警系统：根据情况，在工程设计中考虑。6.1.3.2轻便式探测器：装置上应配备2～3套。6.1.4装置上应配有处理硫化氢中毒医疗用品、复苏器和氧气瓶。第五章钻井队硫化氢防护技术第六章含硫油气井安全钻井推荐作法Safedrillingreommendedpracticeforoilandgaswellcontainingsulfide(SY/T5087-2003代替SY5087-93)

自2003-8-1起执行前言

本标准是对SY5087—93《含硫油气田安全钻井作法》的修订，修订的主要内容有标准名称、章条标题、规范性引用文件、井场布置示意图及某些条款内容，增补了目次和前言。

本标准的附录A是资料性附录。

本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位：四川石油管理局钻采工艺技术研究院。

本标准主要起草人：高碧桦、李强。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

——SY5087—85，SY5087—93。

第六章含硫油气井安全钻井推荐作法1范围本标准规定了含硫油气井钻井作业井场及钻机设备的布置、硫化氢的监测、井控装置的材质和安装、地质工程及钻井工程设计的特殊要求、钻井作业中的特殊要求和应急计划及演练。

本标准适用于陆地含硫油气井勘探开发中的钻井作业。海洋钻井作业可参照执行。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法SY5225—1994石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定。

SY5858石油企业工业动火安全规程

SY/T5964钻井井控装置组合配套规范

SY/T5967钻井井控装置安装调试与维护

SY6277—1997含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规定第六章含硫油气井安全钻井推荐作法3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3．1安全临界浓度safecriticalconcentration工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最高浓度；参考美国和前苏联相关标准确定的安全临界浓度为20mg/m3。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法4井场及钻机设备的布置4.1钻前工程前，应从气象资料中了解当地季节风的风向。4.2井场及钻机设备的安放位置应考虑季节风风向。井场周围应空旷，尽量在前后或左右方向能让季节风畅通。井场及钻机设备布置见图1。4.3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。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法4井场及钻机设备的布置4.4井场值班室、工程室、钻井液室等应设置在井场季节风的上风方向。4.5在季节风上风方向较远处专门设置气防器材室，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，以保证这些器具处于良好的备用状态，同时作好记录。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法4.6在井架上、井场季节风入口处、气防器材室等处应设置风向标。如果硫化氢浓度超过安全临界浓度，钻井人员应向上风方向疏散。4.7在钻台上、下和振动筛等硫化氢易聚积的地方，应安装排风扇，以驱散工作场所弥漫的硫化氢。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法4.8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套和其它类似围布拆除。寒冷地区在冬季施工时，对保温设施可采取相应的通风措施，保证工作场所空气流通。4.9井场所有用电线路、照明器具的敷设和设备安装应符合SY5225—1994中3.2和4.2的规定。4.10确保通讯系统24h畅通。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法第六章含硫油气井安全钻井推荐作法5硫化氢的监测5.1含硫油气井钻井过程中的硫化氢监测应符合SY6277—1997中第5章的规定。5.2在井场硫化氢容易积聚的地方，特别是方井、循环池、振动筛附近和钻台等常有井队人员的地方，应安装硫化氢监测仪及音响报警系统，且能同时开启使用（见图1）。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法5硫化氢的监测5.3硫化氢监测仪报警浓度设置：a）第一级报警阈值应设置在10mg/m3，但不启动报警音响，仅向钻井施工人员提示硫化氢目前浓度值；b）第二级报警阈值应设置在20mg/m3。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法5.4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皆能听到。二层台应装设音响报警器。5.5含硫地区的钻井队应配备便携式硫化氢监测器两台，指定专人进行巡回检查。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法5.6硫化氢监测仪器应进行周检和强检。5.7钻入气层时，应加密对钻井液中硫化氢的测定。5.8在新构造上钻第一口探井时，应采取相应的硫化氢监测和预防措施。

第六章含硫油气井安全钻井推荐作法6井控装置的材质和安装6.1材质6.1.1钢材：钢的屈服极限不大于655MPa，硬度最大为HRC22。若需使用屈服极限和硬度比上述要求高的钢材，必须经过适当的热处理（如调质、固溶处理等）并在含硫化氢介质环境中试验（采用API5CT），证实其具有抗硫化氢应力腐蚀开裂性能后，方可采用。6.1.2非金属材料：凡密封件选用的非金属材料，应具有硫化氢环境中能使用而不失效的性能。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法6.2安装6.2.1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。6.2.2钻井井口和套管的连接及防喷管线的高压区在现场不允许焊接。6.2.3放喷管线应至少装两条，其夹角为90°，管线转弯处的弯头夹角不小于120°，并接出井场100m（见图1）；若风向改变时，至少有一条能安全使用。6.2.4压井管线至少有一条在季节风的上风方向，以便必要时连接其它设备（如压裂车、水泥车等）作压井用。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法6.2.5井控装置、管材和井下工具在送井前应进行无损探伤。6.2.6井控装置、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；运输过程中需要采取措施避免损伤。6.2.7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。

第六章含硫油气井安全钻井推荐作法8地质工程及钻井工程设计的特殊要求8.1地质工程设计的特殊要求8.1.1应对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿等进行勘测，并在设计书中标明其位置。8.1.2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。8.1.3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。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法8.2钻井工程设计的特殊要求8.2.1若预计硫化氢分压大于0.2kPa时，应使用抗硫套管、钻杆等其它管材和工具。8.2.2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。8.2.3高压含硫地区可采用厚壁钻杆；在井下温度高于93℃以深的井段，套管可不考虑其抗硫性能。8.2.4钻开含硫地层的设计钻井液密度，其安全附加密度在规定的范围内（油井0.05g/cm3~0.10mg/cm3、气井0.07g/cm3~0.15g/cm3）时宜取上限值；或附加井底压力在规定的范围内（油井1.5MPa~3.5MPa、气井3MPa~5MPa）时宜取上限值。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法8.2.5井队应储备井筒容积1~2倍的大于在用钻井液密度0.1g/cm3的高密度钻井液。8.2.6储备满足需要的钻井液加重材料。8.2.7储备足量的除硫剂。8.2.8在钻开含硫地屋前50m，将钻井液的pH值调整到9.5以上直至完井。若采用铝制钻具时，pH值控制在9.5至10.5之间。8.2.9不允许在含硫量超过20mg/m3的含硫地层进行欠平衡钻井。

第六章含硫油气井安全钻井推荐作法9钻井作业中的特殊要求9.1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，应关井及时调整钻井液密度或压井，同时向有关部门汇报。9.2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。9.3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。第六章含硫油气井安全钻井推荐作法9.4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。9.5在含硫地层取心起钻，当取心工具离地面还有五柱时，钻台作业人员应戴上防毒面具，直到取出岩心。9.6钢材，尤其是钻杆，其使用拉应力需控制在钢材屈服强度的60%以下。9.7井场内严禁烟火，若需动火，应执行SY5858中的安全规定。第六章含硫油气井安全钻井