钻井过程中硫化氢的预防

钻井作业过程硫化氢防护在钻井作业过程中，假设油气井压力掌握不当，当井底压力小于地层压力时，就会发生如溢流、井涌、井喷甚至井喷失控。特别是含硫的油气井，一旦消灭井喷乃至井喷失控，油气井中所含H2S然气一起喷出，导致H

S2给钻井作业带来灾难性的事故。所以，要做好钻井作业过程中H2S作，保证在含硫油气田进展安全钻井作业，其根本，就是要做好钻井作业过程中的井控安全工作。防腐是高酸气田开发生产的重点和难点。硫化氢、二氧化碳等介质对井下管柱、设备、集输系统、自然气净扮装置的腐蚀影响着气田的安全高效开发。川东北的自然气资源大局部含有硫化氢和二801%~13%(体积分数〕，35.11%。硫化氢导致金属材料突发性的硫化氢应力开裂〔SSC)，造成巨大的经济损失，泄漏出硫化氢的毒性也威逼着人身安全。1、硫化氢对材料的腐蚀1.120段有积液导致了该部位裂开。在积水段气水交界处有一条长约520mm、宽7mm0.5mm。同时管内觉察大量的黑色腐蚀产物，主要为硫化亚铁，腐蚀以硫化氢为主。威远气田威23井〔1.2%),N80442、20232492527m3浸泡未解卡，2625.3m3解卡剂，88点15915井预备中，觉察悬重ll00t550t,钻具发生氢脆掉落井下，7311011.75m2929.35m31190.24m。井下余226.3m2.硫化氢对金属材料的腐蚀硫化氢在枯燥的环境中对金属的腐蚀较轻，一旦溶于水后，对油气井套管、井下工具、集输管道、自然气净扮装置等金属材料有很强的腐蚀性。对金属的腐蚀形式有两种即电化学腐蚀、硫化氢应力开裂。硫化氢应力开裂主要可分为氢脆和硫化物应力腐蚀开裂。在油气田勘探开发中氢脆破坏为主要腐蚀形式。硫化氢应力开裂的定义金属材料在硫化氢环境中可能发生多种开裂形式，工程上常常把在硫化氢中产生的全部开裂形式统称为硫化氢应力开裂。主要分为以下几种：氢要类型氢鼓泡〔HB):氢鼓泡〔HB):腐蚀过程中析出的氢原子向钢中集中，在钢材的非金属杂物、分层和其他不连续处，易聚拢形成氢分子，由于在钢的组织内部氢分子很难逸出，形成强大内压导致四周组织屈服，形成外表层下的平面孔隙构造称为氢鼓泡，其分布平行于钢板外表。它的发生与连接，形成阶梯状特征的内部裂纹称为氢诱导开裂，裂纹可扩展到金属外表。HIC〔SSCC):S〔SSCC):就是在拉应力或剩余压力的作用下，可集中氢会在应力梯度下在三向应力集中区域积聚而导致沿应力集中方向发生开裂的现象。硫化氢对非金属材料的影响硫化氢对非金属材料主要是加速非金属材料的老化。在油气田勘探开发、地面设备、完井井口装置、井下工具及自然气净化联合装置中大量承受橡胶、浸油石墨、石棉等非金属材料制作的密封件，它们在硫化氢环境中使被溶解而导致密封件的失效，造成自然气泄漏引起的火灾、爆炸、中毒等严峻事故。硫化氢对井下水泥环柱的腐蚀井下包着套管的水泥环柱的先导腐蚀可引起和加快套管的腐蚀和破坏。水泥石孔隙特别是贯穿孔道，构成了腐蚀介质的通道。硫化氢能破坏水泥石的全部成分，水泥石全部水化产物都呈碱性，硫化氢与水泥石水化产物反响生成硫化钙、硫化铁、硫化铝没有胶结性的物质。假设水泥环耐硫化氢1989299口报废井中拔出的套管，几乎都不黏附水泥，水泥石也疏松多孔，经分析其中有局部为硫化氢腐蚀的结果。硫化氢监测及个体防护钻井作业对硫化氢监测及个体防护的安全要求应包括但不仅限于以下要求：硫化氢易聚拢的区域，如井口、循环池等处应设立毒气警告标志。作业区应配备空气呼吸器、充气泵、可燃气体监测报警仪、便携式硫化氢监测报警仪和固定式硫化氢监测报警仪，并配置防爆排气扇。值班干部、当班司钻、副司钻和“坐岗”人员应佩戴便携式硫化氢监测报警仪；固定式硫化氢监测报警仪应在司钻或操作员位置、方井、振动筛、井场工作室等地方设置声光报警式探头，并配置防爆排气扇。硫化氢防护器具应存放在清洁卫生和便于快速取用的地方，并对其采取防损坏、防污染、防灰尘和防高温的保护措施。钻井队应按产品说明书检查和保养硫化氢监测仪器、防护器具，保证其处于良好的备用状态；建立使用台账，按时送往具有资质的检验单位检验。硫化氢监测报警仪设置15mg/m3(10PPm)]，到达此浓度时启动报警，提示现场作业人员硫化氢的浓度超过阈限值；30mg/m3(20PPm)]，到达此浓度时，现场作业人员应佩戴正压式空气呼吸器；第三级报警值：应设置在危急临界浓度[硫化氢含量织现场人员撤离。化氢。化氢。〔嗅到较浓的臭鸡蛋气味〕而身边又无防护器具时，可用湿毛巾或湿衣物等捂住口鼻，快速离开危急戴正压式空气呼吸器。在清罐作业时要遵守受限空间作业的规定。携带便携式硫化氢检测仪。5.钻进操作井控安全状况。在含硫油气层中钻进时，假设因检修设备短时间〔<30min)停顿作业，井口和循环系统观看溢流的岗位不能离人；假设停顿作业时间较长〔>30min)，应坐好钻具，关闭半封闸板防喷器，井口和循环系统仍旧需要坐岗观看，同时实行可行措施防止卡钻〔或提钻至上层套管鞋内〕。停顿钻井液循环进展其他作业期间，以及随后重循环钻井液的过程中，钻台和循环系统上的人员要留意防范因油气侵而进人钻井液中的H2S。钻30mg/m3处理措施。含硫化氢油气层钻进中不宜使用有线随钻仪进展随钻作业。6.起下钻操作含硫油气层钻开后，每次起钻前都应进展短程起下钻，假设循环后效严峻，则应调整钻井液密度，使之具备起钻条件。在含硫油气层的水平井段钻进中，每次起钻前循环钻井液的时间应到达一周半以上。进出口钻井液密度0.02g/m3含硫化氢油气层的水平井段钻井中，每次起钻前循环钻井液的时间不得少300m井控安全状况。在含硫油气层中钻进时，假设因检修设备短时间〔<30min)停顿作业，井口和循环系统观看溢流的岗位不能离人；假设停顿作业时间较长〔>30min)，应坐好钻具，关闭半封闸板防喷器，井口和循环系统仍旧需要坐岗观看，同时实行可行措施防止卡钻〔或提钻至上层套管鞋内〕。停顿钻井液循环进展其他作业期间，以及随后重循环钻井液的过程中，钻台和循环系统上的人员要留意防范因油气侵而进人钻井液中的H2S。钻30mg/m3处理措施。含硫化氢油气层钻进中不宜使用有线随钻仪进展随钻作业。6.起下钻操作具，并安排专人观看出口槽处的返浆状况。在含硫地层中，每次下钻到底，钻台及循环系统上的检测人员都要格外留意H2S取芯操作取芯在含H2S10开启防爆通风设备，并持续监视硫化氢浓度，在到达安全临界浓度时应带上正压式空气呼吸器。当岩心筒已经翻开或当岩心已经移走后，应使用便携式H2SH2S1.5g/m3气井段出芯和搬运过程中，作业人员应连续使用正压式空气呼吸器。在井口取芯工具操作和岩心出芯过程中发生溢流时，马上停顿出芯作业，快速抢接防喷钻杆单根或将取芯工具快速提出井口。在危急场所操作时两人结对工作；工作人员应明确自身工作程序；在搬运和运输含有硫化氢的岩心样品时，实行相应包装和措施密封岩心，并标明岩心含有硫化氢字样，岩样盒应承受抗硫化氢材料制作，并标明标签。电测操作电测遇有H2S经过H2S持最低，作业过程中应使用H2S器应放在主要工作人员能快速并便利拿取的地方。在开头作业前，应召开钻井及相关方工作人员参与的特别安全会议，特别强调使用气防器具、急救程序、应急反响程序。电测作业的生产预备、设备、井下仪器的吊装，储源箱、雷管保险箱、射孔弹保险箱的吊装均应在设备吊装前，测井人员应了解吊装设备的吊升力量.勘察设备摆放位罝，确定吊装方法。井下仪器吊装应放在便于测井施工的位罝；贮源箱、雷管保险箱、射孔弹保险箱均应单独吊装；遇雷雨天气停顿吊装民用爆炸物品；每次乘吊篮人数不应超6吊索应定期检査和探伤，并记录其结果标准。电测前井内状况均应正常、稳定。假设电测时间长，应考虑中途通井循环再电测，做好井控防喷工作。应在保证人员安全的状况下，排放和燃烧所产生的气体。对来自储存的测试液中的气体，也应安全排放。固井操作揭开储层或非目的层揭开高压地层流体的井，下套管前，应更换与套管外径全都的防喷器闸板芯子并试压合格，实施悬挂固井时，如悬挂长度缺乏井深的三分之一，可承受过度接头和止回阀组成的放喷单根，使用无接箍套管时，应备用放喷单根。固井下套管前，应换装与套管尺寸一样的防喷器闸板；固井全过程应保证井内压力平衡，尤其要防止注水泥浆候凝期间H2S、C02体和高压气井的油层套管、有毒有害气体含量较高的简单井的技术套管，其固井水泥浆应返至地面。对含硫化氢油气层上部的非油气矿藏开采层应100m化氢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。溢流处理操作起下钻(钻杆、钻铤〕中发生溢流，应尽快抢接内防喷工具或防喷单根。只要条件允许，掌握溢流量在允许的范围内，尽可能多下一些钻具，再关井。电测时发生溢流，应尽快起出电缆。假设溢流量将超过规定值，则马上起电缆。发生溢流后应尽快组织压井。在处理溢流的循环压井过程中，留意防范钻井液中所含H2S，宜经液气分别器循环钻井液。中途测试操作中途测试中途测试和先期完成井，在进展作业前观看一个作业时间，起下钻杆或油管应在井口装置符合安装、试压要求的前提下进展。在含硫地层中，一般状况下不宜使用常规式中途测试工具进展地层测试工作，假设需进展时，应削减钻柱在H2S面测试流程应全部承受抗硫材料，测试管线严禁现场焊接；至少安装一条应急放喷管线。一旦发生以下状况，应马上终止放喷测试：风向变化危及放喷测试时；放喷出口处消灭长明火焰熄灭，而又不能准时重点燃；放喷测试管线消灭险情危及施工安全时。应在保证人员安全的条件下，排放和燃烧全部产生的气体。处理和运输含H2S样品容器应使用抗H2S钻井液维护处理加强对钻井液中硫化氢的测量，充分发挥除硫剂和除气器的功能；停顿钻注入井内；假设虚加重应在气侵钻井液排完气后停顿钻进的状况下进展，严禁边钻进边加重。当钻井液曾在含硫化氢地层中使用过，其储存时可能会逸出硫化氢气体，在对储存的钻井液进展处理时，作业人员应携带便携式硫化氢检测仪，并在作业点便于取用处放置正压式呼吸器。13在探区、层系及含硫化氢地区录井时，应进展硫化氢监测；钻开含硫监测坐岗时，应携带便携式硫化氢检测仪；录井中假设觉察有硫化氢显示，应准时向钻井监视报告，并将信息传递现场施工的全部单位，当硫化氢浓20ppm14.完井含硫化氢油气井的采油〔气〕树应具有抗硫化氢性能，并安装硫化氢压力表。15应在每组射孔段顶部以上15m15m30m50m自然气井、含腐蚀性流体的井或地层孔隙压力当量密度高于1.3g/cm330m,用桥塞进展封隔时桥塞顶部应倾倒水泥，顶部油气层以上15m50m30m60m口装置及井口房定期进展压力观看。永久弃井100m,侯凝、试压15m并在桥塞上注水泥塞，封堵油气层，挤注半径不低于井筒半径的315m注、间歇挤水泥的方法向油气层挤入水泥，设计最小挤入不应少于15m的井筒容积，最高挤入压力为该井段原始地层裂开压力，挤入水泥后在挤50m30m60m100m探水泥面，特别井应在此位置作封一只桥塞，试压合格并在其上注长度不100m其他防护要求没有戴上适宜的正压式呼吸器，不要进入硫化氢可