硫化氢防护培训课件

硫化氢防护2015-06硫化氢防护第一章硫化氢气体的危害第二章含硫油气井安全钻井推荐作法(SY/T5087-2005)第三章应急管理(SY/T5087-2005)第四章钻井过程中硫化氢气体的处理第五章含硫油气田设备的腐蚀与防腐第六章硫化氢中毒途径及现场急救第七章硫化氢的监测与防护有关定义阈限值(TLV)：几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的某种有毒物质在空气中的最大浓度。硫化氢的阈限值为15mg/m3(10ppm)，二氧化硫的阈限值为5.4mg/m3(2ppm)。(一级)

安全临界浓度：工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最高浓度；硫化氢安全临界浓度为30mg/m3(20ppm)。(二级)危险临界浓度：达到此浓度时,对生命和健康会产生不可逆转或延迟性影响；硫化氢的危险临界浓度为：150mg/m3(100ppm)。(三级)含硫化氢天然气：指天然气的总压等于或大于0.4MPa，而且该气体中硫化氢分压等于或高于0.0003MPa；或H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气。硫化氢分压：指在相同温度下，一定体积天然气中所含硫化氢单独占有该体积时所具有的压力。物理化学性质硫化氢是一种无色、剧毒、弱酸性气体。有臭鸡蛋气味，相对密度1.19，比空气重。燃点260ºC，燃烧时带兰色火焰，当H2S与空气混合，浓度达4.3%~46%时，形成爆炸混合物。H2S易溶于水和油，在20℃、1个大气压下，一体积水可溶解2.9体积的H2S，随温度升高溶解度下降。硫化氢气体的来源1.某些钻井液处理剂高温热分解产生硫化氢。2.细菌作用产生硫化氢。（案例1）3.某些丝扣油在高温中与游离硫反应生成硫化氢（在含硫油气井中禁止使用红丹丝扣油）。4.钻入含硫化氢地层、地层流体侵入钻井液，这是钻井液中硫化氢的主要来源。硫化氢对人体的危害硫化氢的毒性，几乎与氰化氢同样剧毒，较一氧化碳的毒性大五至六倍。首先刺激呼吸道使嗅觉钝化、咳嗽，严重时将其灼伤。其次，刺激神经系统，导致头晕等。严重时，心脏缺氧死亡。硫化氢进入人体，与血液中的氧发生反应。浓度低时，被氧化，对人体威胁不大，而浓度高时，将夺去血液中的氧使人体器官缺氧而中毒，甚至死亡。（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b)、慢性中毒

人长时间暴露于浓度高于100ppm的空气中也有可能造成窒息和死亡（据资料介绍在100ppm浓度的空气中暴露4小时以上将导致死亡）。如果人暴露在低硫化氢浓度的环境中（50-200ppm），硫化氢将对人体产生慢性中毒，主要是眼睛感觉剧痛，连续咳嗽，胸闷和皮肤过敏等。 当人员受硫化氢伤害时，没有办法预测会发生什么样的后果。中毒者有可能突然倒下，在倒地之前，由于强烈的肌肉痉挛，使中毒者变得非常僵硬。因此，有些中毒者在倒下时受伤，使中毒者可能难于治疗，并可能会长时间需要某种人工呼吸器来协助和恢复呼吸。电化学失重腐蚀氢脆硫化物应力腐蚀开裂硫化氢的腐蚀形式硫化氢对非金属材料的老化1.橡胶会产生鼓泡胀大,失去弹性。2.浸油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件失效。硫化氢对钻井液的污染主要对水基钻井液的污染较大，使密度下降，pH值下降，粘度上升，以至形成流不动的冻胶，颜色变为瓦灰色，墨色和墨绿色。第二章含硫油气井安全钻井推荐作法(SY/T5087-2005)地质工程设计的特殊要求钻井工程设计的特殊要求井用材料钻井作业中的特殊要求井场及钻机设备的布置特殊作业井场及钻井设备的布置1.钻前工程前，应从气象资料中了解当地季节风的主要风向。2.井场内的引擎、发电机、压缩机等容易产生引火源的设施及人员集中区宜部署在井口、节流管汇、天然气火柜装置或放喷管线、液气分离器、钻井液罐、备用池和除气器等容易排出或聚集天然气的装置的上风方向。4.在确定井位任一侧的临时安全区的位置时，应考虑季节风向。当风向不变时，两边的临时安全区都能使用。当风向发生90°变化时，则应有一个临时安全区可以使用。当井口周围环境硫化氢浓度超过安全临界浓度时，未参加应急作业人员应撤离至安全区内。5.测井车等辅助设备和机动车辆应尽量远离井口，宜在25米以外。未参加应急作业的车辆应撤离到警戒线以外。6.井场值班室、工程室、钻井液室、气防器材室等应设置在井场主要风向的上风方向。7.应将风向标设置在井场及周围的点上，一个风向标应挂在被正在工地上的人员以及任何临时安全区的人员都能容易地看得见的地方。安装风向标的可能的位置是：绷绳、工作现场周围的立柱、临时安全区、道路入口处、井架上、气防器材室等。风向标应挂在有光照的地方。8.在钻台上、井架底座周围、振动筛、液体罐和其他硫化氢可能聚集的地方应使用防爆通风设备（如鼓风机或风扇），以驱散工作场所弥散的硫化氢。9.钻入含硫油气层前，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。10.应确保通信系统24小时畅通。钻井工程设计的特殊要求1.若预计H2S分压大于0.3KPa

时，应使用抗硫套管、油管等其它管材和工具。3.高压含硫地区可采用厚壁钻杆。2.对含硫油气层上部的非油气矿藏开采层应下套管封住，套管鞋深度应大于开采层底部深度100m以上。目的层为含硫油气层以上地层压力梯度与之相差较大的地层也应下套管封隔。当井下温度高于93ºC

以深的井段，套管可不考虑其抗硫性能。5.应储备井筒容积0.5~2倍的大于在用钻井液密度0.1g/cm3以上钻井液。8.在钻开含硫地层前50米，应将钻井液的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9.5～10.5之间。6.应储备满足需要的钻井液加重材料。7.应储备足量的除硫剂。9.不允许在含硫油气地层进行欠平衡钻井。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0.05~0.10g/cm3

，气井0.07~0.15g/cm3）时应取上限值;或附加井底压力在规定的范围内（油井1.5~3.5MPa、气井3~5MPa）时应取上限值。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。5.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。6.井场内严禁烟火；若需动火，按SY5858执行。3.在油气层中进行起钻前，应先进行短程起下钻。井用材料一、非金属材料二、钻井液三、防喷设备四、管材五、井控装置的安装井用材料钻井设备的制造材料应具备抗硫应力开裂的性能。非金属材料：非金属密封件，应能承受指定的压力、温度和硫化氢环境，同时应考虑化学元素或其他钻井液条件的影响。钻井液：1.在使用除硫剂时，应密切监测钻井液中除硫剂的残留量；2.维持钻井液的pH值为9.5~11，以避免发生能将硫化氢从钻井液中释放出来的可逆反应。管材1.应使用符合规定的材料及经测试证明适合用于硫化氢环境的材料。2.应选用规格化并经回火的较低强度的管材（例如J55或L-80油管，E级和X级的钻杆）及规格化并经回火的方钻杆用于含硫油气井。3.对于高于646.25MPa（95000psia）屈服强度的管材，应淬火和回火。4.在没有使用特种钻井液的情况下，高强度的管材（例如P110油管和S135钻杆）不应用于含硫化氢的环境。常温下不适应硫化氢环境的管材API钻杆：G-105、S-135。API套管：N-80、P-105、P-110、S-95、S-105、SOO-95。国产套管：D75。1.钻井设计中有关井控装置的设计、安装、固定和试压应符合SY/T5964的规定。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。3.

放喷管线应至少装两条，其夹角为90º~180°，管线转弯处的弯头夹角不应小于120°，并接出距井口不少于100m；若风向改变时，至少有一条能安全使用，以便必要时连接其他设备（如压裂车、水泥车）做压井用。井控装置的安装4.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。运输过程中需采取措施避免损伤。5.防喷器大修时，若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺，则应在其后做大于620℃的高温回火处理。特殊作业一、取心作业二、油气井测试作业三、弃井作业四、海上作业1.在从已知或怀疑含有硫化氢的地层中起出岩心之前应提高警惕。在岩心筒到达地面以前至少10个立柱，或在达到安全临界浓度时，应立即戴上正压式空气呼吸器。2.当岩心筒已经打开或当岩心已移走后，应使用移动式硫化氢监测设备来检查岩心筒。在确定大气中硫化氢浓度低于安全临界浓度之前，人员应继续使用正压式空气呼吸器。3.在搬运和运输含有硫化氢的岩心样品时，应提高警惕。岩样盒应采用抗硫化氢的材料制作，并附上标签。取心作业油气井测试作业1.在油气井测试期间应作好人员的安全防护。2.只有经硫化氢防护合格的人员才能参与作业。3.实施作业的主要人员数量应保持最低。作业过程中，应使用硫化氢监测设备来监测大气情况，正压式空气呼吸器应放在主要工作人员能迅速而方便取得的地方。4.在开始作业前，应召开钻井及相关工作人员参加的特殊安全会议，并特别强调使用正压式空气呼吸器、急救程序及应急反应程序。5.应在保证人员安全的条件下，排放和（或）燃烧所有产生的气体。对来自储存的测试液中的气体，也应安全地排放。6.在处理已知或怀疑有硫化氢地层的液体样品过程中，人员应保持警惕。处理和运输含硫化氢的样品时，应采取预防措施。样品容器应使用抗硫化氢的材料制成，并附上标签。弃井作业用水泥将产生或可能产生危险浓度硫化氢的整个地层封死，并按有关规定和程序实施弃井作业。第三章应急管理（SY/T5087—2005）

基本要求应急预案编制内容油气井点火程序应急联络培训和演习应急预案的更新1.在含硫油气井的钻井作业前，与钻井相关各级单位应制定各级防硫化氢的应急预案。钻井各方人员都应掌握应急预案的相关内容。应急预案应考虑硫化氢和二氧化硫浓度可能产生危害的严重程度和影响区域；还应考虑硫化氢和二氧化硫的扩散特性。2.应急预案的内容包括但不限于：

a)应急组织机构。b)应急岗位职责。

c)现场监测制度。d)应急程序：

——报告程序；e)培训与演习。

——人员撤离程序；

——点火程序。基本要求应急预案编制内容1.机构及职责：应急预案中应包括钻井各相关方的组织机构和负责人，并应明确应急现场总负责人及各方人员在应急中的指责。2.应急响应。⑴当硫化氢浓度达到15mg/m3(10ppm)的阈限值时应启动应急程序，现场应：

a)立即安排专人观察风向、风速以便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。⑵当硫化氢浓度达到30mg/m3(20ppm)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和1000m处进行硫化氢监测，需要时监测点可适当加密；d)实施井控程序，控制硫化氢泄露源；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。⑶当井喷失控时，按下列应急程序立即执行：a)由现场总负责人或其指定人员向当地政府报告，协助当地政府作好井口500m范围内的居民的疏散工作，根据监测情况决定是否扩大撤离范围；b)关停生产设施；c)设立警戒区，任何人未经许可不得入内；d)请求援助。⑷当井喷失控时，井场硫化氢浓度达到150mg/m3(100ppm)的危险临界浓度时，现场作业人员应按预案立即撤离现场。现场总负责人应按应急预案的通信表通知（或安排通知）其他有关机构和相关人员（包括政府有关负责人）。由施工单位和生产经营单位按相关规定分别向其上级主管部门报告。⑸在采取控制和消除措施后，继续监测危险区大气中的硫化氢及二氧化硫浓度，以确定在什么时候方能重新安全进入。油气井点火程序1.含硫油气井井喷或井喷失控事故发生后，应防止着火和爆炸。2.发生井喷后应采取措施控制井喷，若井口压力有可能超过允许关井压力，需点火放喷时，井场应先点火后放喷。3.井喷失控后，在人员的生命受到巨大威胁、人员撤离无望、失控井无希望得到控制的情况下，作为最后手段应按抢险作业程序对油气井井口实施点火。4.油气井点火程序的相关内容应在应急预案中明确。油气井点火决策人宜由生产经营单位代表或其授权的现场总负责人来担任，并列入应急预案中。5.井场应配备自动点火装置，并备用手动点火器具。点火人员应佩带防护器具，并在上风方向，离火口距离不少于10m处点火。6.点火后应对下风方向尤其是井场生活区、周围居民区、医院、学校等人员聚集场所的二氧化硫的浓度进行监测。应急联络考虑到与相关方应急联系和报告的需要，应准备和保存一份应急通信表。根据应急通信表的内容制成联络框图，并作为应急预案的一部分：a)应急救援服务机构；b)政府机构和联系部门；c)其他相关单位与承包商。培训和演习（略）模拟应急程序的训练和演习是作业人员执行或演示他们的任务的重要手段。在这样的演练中，要包括动用设备和测试通信设备，而模拟伤员要被送往有医治模拟商情设施的医院。这些演练应通知政府有关部门（最好能让他们参加）。应急预案的更新对应急预案应定期复核，随时对条款或覆盖范围的改变进行更新。特别应观察和考虑的变化是居住或住宅区、仓库、公园、商店、学校或公路，以及油气井作业的变化和租用设施的变化。硫化氢防护演习1.所有必要人员都要戴上呼吸器，井队的HSE监督检查管道空气系统上的呼吸空气供应阀；2.平台上的鼓风机工况良好，熄灭所有明火；3.防止任何人单独出入H2S污染区；4.不必要人员带上呼吸器离开现场；5.封锁井场大门，并派人巡逻。在大门口插上红旗；6.发出解除信号；7.填写H2S防护演习记录；8.演习后，对应急计划进行讨论。井队的HSE监督应做到：用检查仪检测低洼区、空气不通区，以及钻机周围有无H2S聚集；给自持式呼吸器充气；汇报各种检测设备、防护设备等有无破损情况。信号解除后检查呼吸器、空气软管等，判断可能出现的故障，进行整改；

天气情况；

钻井深度；

完钻所需时间；

参加练习的队员名单；

在钻台和安全汇报点活动的简单描述；

注明队员的不规范操作或设备的故障。内容包括：

日期；

培训；填写H2S防护演习记录应急预案的制定及实施一、制定应急预案的必要性1、是国家法律法规的要求；2、是减少事故中人员伤亡和财产损失的需要；3、是事故预防和救援的需要；4、是实现本质安全管理的需要；5、通过应急预案的编制，可以发现预防系统的缺陷，更好地促进事故预防工作。二、油气田应急机构组成1、各油气田应将硫化氢防护纳入井喷事故应急预案中，并成立应急机构。应急机构由勘探、开发、技术监督、安全环保、物资装备、公安、消防、医疗等部门组成，并明确相应的职责。2、钻井公司、钻井队、井控车间及定向井、欠平衡钻井、固井、综合录井、钻井液、取心、测试等专业服务公司都应成立井喷事故应急机构，并明确相应的职责。三、应急预案的内容1、与钻井作业相关的各级单位根据各自的职责，并结合硫化氢防护特点，制定应急预案，主要包括但不限于下述内容：⑴应急组织机构和职责；⑵参与应急工作人员的岗位和职责；⑶环境调查；⑷应急资源准备；⑸应急演练、评估与应急预案修订；⑹紧急情况报告程序；⑺信息搜集与发布；⑻应急响应、实施和终止；⑼事故调查与处理。2、钻井队的应急预案还应增加下述内容：⑴应急设备及设施布置图；⑵井场警戒点的设置及警戒人员的职责；⑶人员救护措施；⑷井场及营区逃生路线图和简易交通图；⑸周边情况的信息搜集及联系电话。四、油气田应急机构与职责1、应急机构⑴油气田应设立井喷事故应急领导小组，正副组长由井控领导小组的正副组长担任。⑵油气田应设立井喷事故应急办公室。⑶油气田处理井喷事故时要设立现场抢险指挥部，下设：技术组、抢险组、协调组、消防保卫组、安全环保组、生活保障组。⑷二级单位应急机构的组成参照油气田应急机构建立。⑸基层队应急机构由队长、副队长、技术员、大班及司钻组成。2、应急职责现场抢险指挥部职责⑴负责抢险工作的组织与指挥，并指定技术组等小组负责人。⑵负责抢险人员、抢险物资、器材、设备、工具的调运及外部应急资源的调用；⑶根据井喷情况，结合井口装置、喷出物和喷势，在井口周围划定警戒线，组织技术组制定抢险方案，由现场抢险指挥部批准后实施。根据险情的发展，督促安全环保组对现场人员和井场人员和井场周边群众的安全和环境及时采取措施。⑷督促消防保卫组组织消防人员作好消防工作，督促生活保障组组织医务人员作好救护工作；⑸负责与地方政府、武警和消防、医疗卫生、道路交通等部门协调应急工作；⑹负责抢险工作各种信息的搜集、汇报与发布；⑺负责事故的调查与善后处理。技术组职责⑴取全取准现场各种地质、工程资料和图表，在现场抢险指挥部的组织下研究、制定抢险方案；⑵负责抢险方案实施中的技术工作；⑶负责设计并组织加工抢险需要的专用工具。抢险组职责⑴组织现场应急抢险队；⑵负责抢险方案的实施；⑶组织踏勘井喷流量、喷出物、井口压力、井口装置和井口设备损坏程度、障碍物、地形、水源、道路状况、井口周围地裂、地陷漏气等情况；⑷负责向抢险队进行抢险方案及每道操作工序的交底，并操作演练，杜绝抢险过程中的误操作；⑸按现场需要，储备足够量的压井用水和消防用水。⑹采取安全措施保护抢险施工输电线路、电气设备防爆性能可靠；⑺为抢险人员配备必要的防护用品。协调组职责⑴及时传达沟通各种信息，协调抢险工作，收集抢险工作汇报；⑵协调组织抢险所需供水、供电、器材物资供应和设备保障，确保通信运行畅通；⑶协调油区各单位、部门在抢险过程中的配合事宜。消防保卫组职责⑴工具井喷势头和火势大小及现场情况，调集足够的消防、照明、通信等设备及操作人员；⑵根据抢险方案制定相应的消防措施，并布置消防设备；⑶现场储备足够的灭火剂及消防措施，并布置消防设备；⑷设置警戒线，作好现场保卫工作，在交通线上设立车辆导向标志，限制非抢险车辆和人员进入危险区，督促进入现场的车辆带好防火罩。安全环保组职责⑴负责在需要时配合地方政府组织居民疏散到安全地带；⑵作好现场喷出物和空气中有毒气体含量的监测。若井着火，要勘察火焰强度，发现喷出物中存在有毒有害气体时，立即报告现场抢险指挥部，并采取相应的应急措施；⑶提出并落实抢险人员防护用具的配备种类和数量；⑷提出并落实防止环境污染的措施。生活保障组职责⑴负责组织与协调医务、生活等工作；⑵设立现场医务室、负责现场抢险人员伤病的治疗与抢救；⑶联系医院接纳伤员；⑷保证抢险人员的生活供给。5、制定应急预案的要求⑴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、完整的事故应急预案。⑵应符合当地的客观情况，具有便于操作、能迅速控制事故的作用。⑶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威性和法律保证。6、钻井队制定应急预案的程序评估可能的危害程度→确定危害区域→准备应急预案初稿→取得当地政府认可和支持→主管领导组织专家和有关部门审查批准→根据预案进行人员培训和演练。7、制定应急预案时需要注意的问题⑴明确各岗位的职责、权限及相关联系人的通讯电话。⑵对周边环境进行详细调查，包括地形、气象、交通、建筑、人员分布、医院和消防部门所在地等情况。⑶建立不同半径危险区域范围内的撤离单位和人员的通知清单及通信联络方式。⑷对井场周围一定范围内的居民进行防硫化氢知识宣传，使他们了解硫化氢防护基本知识、逃生路线、简单的逃生和自救、互救方法。⑸编制的应急预案应征求当地政府相关部门的意见，并得到认可和支持，以确保该预案的科学性和适用性。8、应急预案演练及修订应急预案是训练和检验作业人员执行和完成其任务的重要手段，应将应急预案下发到所有负责执行该应急预案的人手中。施工单位与相关单位组织演练，并根据情况考虑是否与地方人员共同组织联动演练，使每个参与者设立掌握该预案内容，并不断改进、充实和完善该预案。（一）演练的目的⑴检验应急组织机构的应急指挥能力。⑵检查应急队伍在发生各种紧急情况时的应急响应能力及他们之间的协调程度。⑶一次全面的应急抢险救援演练，可以全面提高应急响应能力和抢险救援技术。⑷演练中发现预案存在的问题，通过演练后的评审，可以提出改进建议。（二）演练的分类及内容⑴基本要求：事故应急预案是一项复杂的系统工程，为了使演练得到预期的效果，演练计划必须细致周密，要把各级应急力量和应急物资器材组成统一的整体。⑵演练的基本内容是根据演练的任务、要求和规模而定，一般应考虑如下几个方面的内容：a、各演练科目时间顺序的逻辑性；b、生产系统运行情况；c、应急场景。一般只要简单的事件描述，如应急监测演练。演练的序列要强调时间性，演练程序要符合逻辑性。有关预想的数据设置要符合实际情况，演练时要求测得的数据应从实战出发。⑶演练用的记号、标志和指令要统一，并符合标准，力求使每个演练者都能立即明白、迅速执行。⑷检查项目和考核内容标准清楚，容易考核和评价。⑸演练模拟条件要有一定的广度，以便于各应急抢险及救护专业分队有各自的灵活性。⑹分类：事故应急演练根据其任务、要求和规模，又分为单项演练、部分演练和综合演练三种。单项演练：针对性地完成应急任务中的某个单项科目而进行的基本操作。部分演练：检验应急任务中的某个相关联的科目、某几个部分准备情况、应急单位之间的协调程度而进行的基本演练。综合演练：根据油气产量、硫化氢含量和井场周围居民、高危场所及其他公共设施的分布情况，选择性地与地方政府进行应急预案地综合演练，以检验整个应急反应系统是否能正常运行，以及应急预案中各部门、各岗位人员是否能迅速、正确地执行其职责。演练中要动用通信、消防、医疗、抢险等设备或设施，包括将模拟伤员送往有医治模拟伤情设施的医院。（三）评审对于每个抢险及救护专业队来说，通过评审要写出书面报告送交上级部门，报告内容应包括：⑴通过演练发现的主要问题；⑵对演练准备情况的评价；⑶对预案有关程序、内容的建议和改进意见；⑷对训练、器材设备方面的改进意见；⑸演练的最佳顺序和时间建议；⑹对演练预想设置的意见；⑺对演练指挥机关的意见等。（四）事故应急预案的修订演练后的评审是每个演练者的再次学习。各单位应把在演练中发现的问题和解决的方案及时提出，并对事故应急预案进行修订完善。现场危险设施和危险物发生变化时，也应及时修订事故应急预案。修订后的事故应急预案应重新发布，并将事故应急预案的修订情况及时通报所有相关的人员。第四章钻井过程中

H2S气体的处理一、压差法（略）二、使用油基钻井液

三、水基钻井液的处理方法

油基钻井液在250ºC以下，干燥的H2S几乎无腐蚀。油基钻井液大量吸收H2S气体，进入液相溶液中，而不形成自由气泡。从而降低对钻杆、套管及下井工具的应力腐蚀和氢脆破坏。水基钻井液处理方法1.维持一定的pH值，加成膜防腐剂2.海绵铁(Fe3O4)3.氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌4.铬酸盐5.碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3)6.一种应急的办法是，在出口管处加35%的过氧化氢(H2O2)第五章设备的腐蚀与防腐

硫化氢的腐蚀类型

影响因素

腐蚀类型硫化物应力腐蚀氢脆电化学失重腐蚀电化学失重腐蚀硫化氢溶于水发生离解:H2SH++HS-2H++S2-阳极反应：Fe-2eFe2+阴极反应：2H++2e2HFe2+进一步与H2S反应：XFe2++YH2SFeXSY+2YH+氢脆定义：指金属在硫化氢作用下，由电化学反应过程产生的氢原子，渗入金属内部，在结合成氢分子时体积增大（20倍），致使低强度钢和软钢发生氢鼓泡、高强度钢产生裂纹，使钢材变脆。HHHHHHH金属H2SHS-水硫化物应力腐蚀开裂钢材在足够大的外加拉力或残余张力下，与氢脆裂纹同时作用发生的破裂。影响因素

硫化氢浓度的影响

pH值的影响金属自身的影响温度的影响硫化氢浓度的影响H2S浓度与电化学失重腐蚀关系曲线溶解的H2SPPM腐蚀速度25.4×10-4cm/spH值的影响pH＜6时，硫化物应力腐蚀严重6＜pH＜9时，产生一般腐蚀＞9时，少发生硫化物应力腐蚀开裂如果溶液中含有O2或CO2或两者都有时腐蚀速度大大增加。

金相组织

硬度的影响

冷加工和焊接的影响金属自身的影响温度的影响硫化氢的氢脆和应力腐蚀，最厉害是在-5ºC~90ºC硫化氢应力腐蚀与温度的关系25℃破坏时间第六章硫化氢中毒途径及

现场急救中毒途径急救引起中毒的途径硫化氢中毒主要为口腔吸入、皮肤接触。硫化氢进入人体,与血液中的溶解氧发生作用,使人体器官缺氧而中毒,甚至死亡。

抢救程序

护理急救⑥抢救程序①②③④⑤硫化氢中毒后早期抢救（1）进入毒气区抢救伤员，必须先带上防毒面具；（2）迅速将中毒者从毒气区抬到通风且空气新鲜的上风地区；（3）如果中毒者已停止呼吸和心跳，应立即实施人工呼吸和胸外心脏按压，直至呼吸和心跳恢复正常，亦可使用呼吸器进行抢救；（4）如中毒者没有停止呼吸，应绝对保持中毒者处于放松状态，并给予输氧，随时保持中毒者的体温，不能乱抬乱背，应将中毒者放于平坦干燥的地方就地抢救。护理1、在中毒者心跳停止之前，当其被转移到新鲜空气区立即恢复正常呼吸者，可认为已迅速恢复正常。2、当呼吸和心跳恢复后，可给中毒者喂些兴奋性饮料。3、如眼睛轻度损害，可用清水清洗或冷敷。4、轻微中毒也要休息几天,不得再度受H2S的伤害。5、在医生证明中毒者已恢复健康可返回工作岗位之前，应把中毒者置于医疗监护之下。第七章硫化氢的监测与防护

硫化氢监测

呼吸保护设备

井场安全硫化氢监测(SY/T5087-2005)一、监测仪器和设备二、固定式硫化氢监测系统三、便携式硫化氢监测仪(5台)四、警报的设置五、监测设备的检查、校验和检定六、钻进油气层的检测监测仪器和设备1.应按照制造厂商的说明对监测仪器和设备进行安装、维护、校验和修理。2.在可能含硫地区进行钻井作业时，现场应有监测仪器。3.当硫化氢的浓度可能超过在用的监测仪的量程时，应在现场准备一个量程达1500mg/m3（1000ppm）的监测仪器。4.二氧化硫在大气中的含量超过5.4mg/m3（2ppm），应在现场配备便携式二氧化硫检测仪或带有检测管的比色指示监测器。5.应指定专人保管和维护监测设备。固定式硫化氢监测系统用于油气井钻井作业的固定式硫化氢监测系统，应能同时发出声光报警，并能确保整个作业区域的人员都能看见和听到。监测传感器的位置:监测传感器至少应在下述位置安装：⑴方井；⑵钻井液出口管口、接收罐和振动筛；⑶钻井液循环罐；⑷司钻或操作员位置；⑸井场工作室；⑹未列入进入限制空间计划的所有其他硫化氢可能聚集的区域。固定式硫化氢检测器可携式硫化氢检测器警报的设置1.当空气中硫化氢含量超过阈限值时[15mg/m3（10ppm）]，监测仪应能自动报警。2.第一级报警值应设置在阈限值[硫化氢含量[15mg/m3（10ppm）]，

达到此浓度时启动报警，提示现场作业人员硫化氢的浓度超过阈限值，应采取相应措施。3.第二级报警值应设置在安全临界浓度[硫化氢含量30mg/m3（20ppm)]，达到此浓度时，现场作业人员应佩带正压式空气呼吸器，并采取措施。4.第三级报警值应设置在危险临界浓度[硫化氢含量150mg/m3（100ppm)]，报警信号应与二级报警信号有明显区别，警示立即组织现场人员撤离，并采取相应措施。监测设备的检查、校验和检定1.在极端湿度、温度、灰尘和其他有害环境的作业条件下，检查、校验和测试的周期应缩短。[说明]极端湿度是指相对湿度大于95％的情况；极端温度是指低于零下20℃、高于55℃（电化学式）或低于零下40℃、高于55℃（氧化式）。2.监测设备应由有资质的机构定期进行检定。3.检查、校验和测试应做好记录，并妥善保存，保存期至少1年。4.设备警报的功能测试至少每天一次。钻进油气层的检测在新构造上钻预探井时,应采取相应的硫化氢监测和预防措施。呼吸保护设备(SY/T5087-2005)一、基本要求1.当环境空气中硫化氢浓度超过30mg/m3(20ppm）时，应佩带正压式空气呼吸器，其有效供气时间应大于30min。2.使用者应接受关于正压式空气呼吸器的限制和正确使用方法的指导和培训。3.含硫油气井钻井作业应配备正压式空气呼吸器。放在作业人员能迅速取用的方便位置。陆上钻井队当班生产班组应每人配备一套，另配备一定数量作为公用。海上应保证100%配备。4.正压式空气呼吸器每次使用后应进行清洁和消毒。需要修理的应作好明显标记并将其从设备仓库中移出，直至修好。5.含硫油气井钻井作业之前，应确认作业人员身体状况良好并熟悉正压式空气呼吸器的使用方法。6.钻井作业中，应对硫化氢作业区的硫化氢浓度和作业人员状况进行持续监测。二、存放、检查和维护1.正压式空气呼吸器应存放在人员能迅速取用的安全位置，并应根据应急预案的要求配备额外的正压式空气呼吸器。2.应对正压式空气呼吸器加以维护并存放在清洁、卫生的地方，以避免损坏和污染。3.对所有正压式空气呼吸器应每月至少检查一次，并且在每次使用前后都应进行检查，以保证其维持正常的状态。月度检查记录应至少保留12个月。三、空气供应正压式空气呼吸器空气的质量应满足下述要求：1.氧气含量19.5%~23.5%。2.空气中凝析烃的含量小于或等于5×10－6（体积分数）。3.一氧化碳的含量小于或等于12.5mg/m3(10ppm)。4.二氧化碳的含量小于或等于1960mg/m3(1000ppm)。5.没有明显的异味。四、呼吸空气压缩机所有使用的呼吸空气压缩机应满足下述要求：1.避免污染的空气进入空气供应系统。当毒性或易燃气体可能污染进气口的情况发生时，应对压缩机的进口空气进行监测。2.减少水分含量，以使压缩空气在一个大气压下的露点低于周围温度5℃~6℃。3.依照制造商的维护说明定期更新吸附层和过滤器。压缩机上应保留有资质人员签字的检查标签。4.对于不是使用机油润滑的压缩机，应保证在呼吸空气中的一氧化碳值不超过12.5mg/m3(10ppm)。5.对于机油润滑的压缩机，应使用一种高温或一氧化碳警报，或两者皆备，以监测一氧化碳浓度。如果只使用高温警报，则应加强入口空气的监测，以防止在呼吸空气中的一氧化碳超过12.5mg/m3(10ppm)。防毒面具及使用过滤型自持型滤毒罐的选择面罩规格选配注意事项直接供氧式化学反应生氧式带氧式非带氧式全面罩导气管接头滤毒罐进气口TF-1型毒气过滤器滤毒罐防护范围及质量标准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一线之长度，将两次量取的长度相加，依相加得数按下表确定面罩编号。TF-1型毒气过滤器面罩型号面罩规格选配面罩规格选配尺寸测量注意事项1.使用前应检查全套面具密封性。2.佩带时如闻到毒气微弱气味，应立即离开毒气区。3.有毒区的氧气占总体积18%以下。或有毒气体浓度占总体积2%以上的地方，各型滤毒罐都不能起防护作用。4.两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，以免受潮失效。5.每次使用后应对面罩进行消毒。6.滤毒罐应储存于干燥、清洁、空气流通的库房，严防潮湿、过热。有效期为五年，超过时应重新鉴定。正压式空气呼吸器

（以RHZK型为例）使用前的准备工作（1）佩带前首先打开气瓶开关，会听到警报器发出短暂的音响；气瓶开关完全打开后，检查空气的贮存压力，一般应在28～30MPa。（2）关闭气瓶开关，观察压力表的读数，在5min时间内压力下降不大于5MPa，表明供气系统气密完好。（3）供气系统气密完好后，轻轻按动供气阀膜片，观察压力表示值变化，当压力降至4～6Mpa时，警报器汽笛发出音响，同时也是吹洗一次警报器通气管路。正压式空气呼吸器

佩带使用方法⑴呼吸器背在人体身后，根据身材可调节肩带、腰带，并以合身牢靠、舒适为宜。⑵全面罩的镜片应经常保持清洁、明亮。将面罩与供给阀相连（平时也可以连接使用），并将全面罩上一条长脖带套在脖子上，使用前全面罩跨在胸前，以便佩带使用。⑶使用时首先打开气瓶开关，检查气瓶的压力，使供给阀转换开关处于关闭状态，然后将快速插头插好插牢。⑷佩带好全面罩，进行2～3次的深呼吸，感觉舒畅，有关的阀件性能必须可靠，屏气时，供给阀门应停止供气。⑸在佩带不同系列的空气呼吸器时，佩带者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4～6MPa时，应撤离现场，这时警报器也会发出警报音响告戒佩带者撤离现场。⑹使用后可将全面罩系带卡子松开，从面部摘下全面罩，同时将供给阀转换开关置于关闭状态。此时从身体上拆下呼吸器，并关闭气瓶开关。

检查全面罩气密性的方法带好全面罩后，关闭气瓶开关，深呼吸数次，将呼吸器内气体吸完。面罩体应向人体面部移动，面罩内保持负压，人体感觉呼吸困难，证明面罩和呼吸阀有良好气密性，但时间不宜过长。深吸几次气就可以了。此后应及时打开气瓶开关，开关开启应在两圈以上。正压式空气呼吸器使用后的处理队员使用完呼吸器后，对呼吸器的管理是极其重要的一项工作，无论早晚或疲劳程度如何，均应首先将呼吸器恢复到战备状态，并做以下工作：⑴使用后的清洗；⑵旋拧下全面罩上的供给阀；⑶卸下背托的气瓶。擦净装具上的油雾或有毒有害灰尘，并检查有无损坏痕迹；⑷使用温和的中性消毒液洗涤面罩，然后用清水擦洗，洗净的部位应自然干燥。井场安全(SY/T5087-2005)一、计划1.应制定一套与本标准的要求相一致的作业计划。2.在开始作业前，生产经营单位、承包公司、钻井公司、服务公司和其他与工作有关的代表应讨论有关油气井的数据和将要执行的作业的有关事项，并以合同形式明确各方的安全责任。3.在安装设备之前，生产经营单位或用合同形式委托的单位及代表应提供硫化氢应急预案，并与钻井和服务公司代表一起审查该预案。4.生产经营单位还应审查钻井和服务公司的“应急预案”，以保证在硫化氢紧急情况下的响应协调。二、日常检查在每天开始工作之前，应由指定的井场监督实行日常检查。应包括但不限于下述检查项目：1.已经或可能出现硫化氢的工作场地；2.风向标；3.硫化氢监测设备及警报（功能试验）；4.人员保护呼吸设备的安置；5.消防设备的布置；6.急救药箱和氧气瓶。三、钻井液储存1.从储存的钻井液中溢出的硫化氢气体对人员是有害的，特别是在封闭的空间里。当可能曾经暴露在硫化氢环境中的钻井液储存在钻井液罐、起下钻灌浆罐、钻井液储备罐或其他罐中时，应极其小心。2.储存的钻井液与某些材料之间的化学反应也会产生硫化氢。当人员进入任何容纳有或曾经容纳过储存的钻井液的封闭的或通风不畅的地点时，应采取合适的安全预防措施。被污染的钻井液应以安全的方式进行处理。四、特别预防措施1.在钻井作业期间，比如放喷、拆卸井口设备和起下管柱、循环钻井液等，应采取特别预防措施，以避免残存其中的硫化氢释放出来造成危害。2.为避免无风和微风情况下硫化氢的积聚，可以使用防爆通风设备将有毒气体吹往期望的方向。3.应特别注意低洼的工作区域，比如井口方井，由于较重的硫化氢或二氧化硫在这些地点的沉积，可能会达到有害的浓度。4.当人员在达到硫化氢危险临界浓度的大气中进行任务时，应有接受过救护技术培训的值班救护人员，同时应备有必要的救护设备，包括适用的呼吸器具。五、安全工作许可证硫化氢作业之前要制定相应的作业程序，签署作业许可单，明确安全措施。安全措施应包括向作业人员提供所需要的防护设备、正确的隔离设备、正确地进行设备和管线的通风等。六、受限制空间的进入对进出已知或潜在硫化氢危险的封闭设施应特别注意。在通常情况下，这些封闭设施不通风。进入受限制空间时应有一个受限制空间进入许可证。许可证至少应注明：1.标明作业场地、许可证签发日期和使用期限；2.保证安全作业的特殊检测要求和其他条件；3.进行持续监测，以确定硫化氢、氧和可燃气体浓度不会导致起火和伤害作业人员的身体健康；4.生产经营单位其他特殊规定。七、硫化氢和二氧化硫防护演习1.除了对人员进行硫化氢及二氧化硫培训外，还应定期举行应急演习。这些应急演习应包括应急程序所必需的步骤。2.人员培训和应急演习的记录文件应保存至少1年。八、硫化氢着火源为了将可能的着火源减至最低，应考虑下列事项：1.强制执行“不准吸烟”的规定；2.在危险区使用的任何电器设施等均应满足防爆要求；3.禁止装备有催化转化器的车辆在十分接近井口的地方作业，除非采取了措施保证该地安全而没有产生火花的可能；没有参与应急作业的车辆应在远离井口的警戒线以外；4.在离井口30米以内的所有内燃机的排气管上，应安装火花捕捉器或等同的设备；5.将明焰箱、明火、焊接作业或其他可能的火源（电动工具、无线电通信等）限制在指定的区域；6.其他防止火源措施。一、基本情况中毒事故案例分析

1995年以来，第三修井分公司在沧州小集油田一直采用氨基磺酸除垢工艺从事油水井的除垢作业。

2005年10月5-12日，井下作业公司306队在小6-3井进行除垢作业前的配液作业过程中，发生硫化氢中毒事故，导致3人死亡，1人受伤。大港“10.12”硫化氢中毒事故案例分析二、事故经过

2005年10月5日至12日，306队按照甲方设计要求在小6-3井进行换管柱作业。起管柱过程中发生油管断裂，并进行打捞施工。发现井内结垢严重，12日上午向甲方进行汇报。甲方决定先进行除垢作业，并下发《设计变更通知单》。井下第三修井分公司生产技术部组织编写施工设计，经审核、审批后，交作业队组织施工。

10月12日下午，该队接到设计后，由技术员进行技术交底，副队长组织现场施工：

按设计要求清理储液罐内井下返出物。将40袋除垢剂搬至罐顶平台上。(有何隐患?)副队长带领其他3名员工站在平台上向罐内倒除垢剂。

19时50分，当倒至第24袋(每袋25千克)时，4人突然晕倒，其中3人掉入罐内，1人倒在平台上，现场人员发现后：立即将倒在平台上的人员抢救到安全地带。感觉有难闻气味，怀疑是有害气体中毒，没有贸然入罐抢救。立即向分公司汇报，并向周边作业队求救。

除垢剂的主要成分氨基磺酸与储液罐内残泥中的硫化亚铁发生化学反应，产生硫化氢气体，导致人员中毒。1、直接原因

H++S2-→H2SH2S氨基磺酸硫化亚铁三、原因分析硫化亚铁产生的原因经检测分析：该井含有大量硫酸根离子。地层水硫酸根离子898毫克/升；注入水硫酸根离子2402毫克/升。该井含有大量硫酸盐还原菌。在77小时内，其繁殖量达到25000个/毫升，是SY/T5329-94标准要求“不大于1000个/毫升”的25倍。

硫酸根离子在大量硫酸盐还原菌的作用下，由正6价硫离子被还原成负2价硫离子，负2价硫离子与亚铁离子发生化学反应，产生硫化亚铁。硫化亚铁在洗井时返出地面，滞留在配液罐中，返出物中硫化亚铁含量高达62.4%。S+6S-2通过生物还原作用S+4S-2+Fe+2=FeS2、间接原因配液罐底未清理干净。罐底存有洗井作业时的返出物，其中含有大量硫化亚铁。配液罐结构不合理。罐底有三道高5cm左右的加强筋，仅有一个排放口，罐内残泥不便于清除干净；罐顶工作面小，未安装防护格栅。现场人员对异常气味没有警觉，继续盲目作业。现场环境不利于有毒气体扩散。当日天气无风、空气潮湿，硫化氢气体不易扩散，导致浓度急剧增高，人员在短时间内中毒晕倒。中毒事故案例分析

3、管理原因风险识别不全面。没有对成熟工艺在特定环境条件下的风险引起足够重视，没有识别出配液作业会产生硫化氢风险。规章制度不落实。制度和设计明确要求配液前必须将罐清理干净，但作业人员没有认真执行。设备管理存在漏洞。罐本身设计不合理的现象已存在多年，一直没有得到解决。现场储液罐和配液罐混用问题已存在多年，没有制定具体安全要求。基层干部带头违章。副队长带领作业人员向未清理干净的罐内倒除垢剂。培训教育不到位。员工对硫化氢的相关知识掌握不够，对配液过程中产生的异味，没有引起足够的警觉。

1998年3月温泉4井井喷事故1、基本情况设计井深4650米，Φ508mm下深20m，Φ339.7mm下深239m。1998年3月温泉4井井喷事故2、事故发生经过

1998年3月22日钻至井深1869m发生溢流，因表层套管（Φ339.7mm）下深238m，裸眼长，漏层多，不得不进行间断放喷，随后进行压井处理。1998年3月温泉4井井喷事故

关井后在准备堵漏桥浆及压井泥浆过程中，天然气窜入煤洞，导致发生附近小煤矿11死亡、13人中毒、1人烧伤的突发性事故。

1998年3月温泉4井井喷事故3、事故原因

1）因该构造已钻的几口井在该层位均未发现气显示，从而造成该井从设计到施工对该气层认识不足。

2）该井井身结构是在地质预告的地层压力，参考该构造已完钻的几口井的实钻资料基础上设计的。表层套管设计只考虑了封固地表疏松跨塌层段，没有考虑封隔煤层，导致井涌关井后，该井天然气窜入附近煤矿，致使采煤工人死伤和硫硫化氢中毒。1998年3月温泉4井井喷事故

4、事故教训在地质设计中需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井、坑道的分布走向、长度和离地表深度。1998年3月温泉4井井喷事故

在确定井位时，应对地面附近煤矿做实地调查，尽量避开煤矿，这些煤矿长期开采，采掘坑道相互串通，地层出现大量裂隙，承压能力低。若不了解这些煤矿，钻井工程设计和钻井中又未采取针对性的技术措施，就会造成天然气窜入某个采掘坑道，继而蔓延到数个煤矿，出现大面积受灾。钻井安全作业一、钻开含硫油气层的准备工作1、向全队职工及协作单位人员进行地质、工程、钻井液、井控装备、井控措施和安全等方面的技术交底，对含硫油气层及时做出地质预报，建立预警预报制度。2、钻井液密度及其他性能符合设计要求，并按设计要求储备压井液、加重剂、堵漏材料和其他处理剂。3、检查各种钻井设备、仪器仪表、防护设备、消防器材及专用工具等配备是否齐全；检查所有井控装置、电路和气路的安装是否符合规定、功能是否正常，发现问题应及时整改。4、钻开油气层前对全套井控装备进行一次试压（包括井口附近套管）。5、在进入油气层前50～100m，按照下步钻井设计最高钻井液密度值，对裸眼地层进行承压能力检验。6、在进入油气层前50m，将钻井液的pH值调整到9.5～11之间，直至完井；若采用铝合金钻具时，pH值控制在9.5～10.5之间。7、落实溢流监测岗位、关井操作岗位和钻井队干部24h值班制度。8、进行班组防喷、防火、防硫化氢演习，并达到规定要求。二、钻开含硫油气层前的检查验收钻开含硫油气层前的检查验收中，应对井场的硫化氢防护措施（含应急预案及演练等）进行安全评估，未达到要求的不准钻开含硫油气层。三、管材和工具使用1、方钻杆旋塞阀、钻具止回阀和旁通阀的安装按SY/T

6616—2005《含硫油气井钻井井控装备配套、安装和使用规范》中的相应规定执行。2、钢材，尤其是钻