含硫油、气井安全钻井技术简易版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.

编订：XXXXXXXX

20XX年XX月XX日

含硫油、气井安全钻井技

术简易版

含硫油、气井安全钻井技术简易版

温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。

一、引言

海上钻井是一项高投入、高风险的特殊作业，具有多学科性、复杂性、隐蔽性等特性。钻进时遇到地层中含有H₂S会造成工具、管材不同程度的腐蚀及氢脆，一旦H₂S超标扩散会给钻井平台施工人员造成生命威胁，因此H₂S 的监测与控制给钻井技术研究和实施作业提出了更高的要求。基于海上钻井平台受气候、海域、运输等不利条件影响，具有不同于陆地钻井的独特风险性，要求管理、设计、技术、施工等人员具有强烈的责任心、做到精心设计、精心组织、精心施工，确保井下、设备、人员

的安全。

二、含硫气田的分布与开发

1、行业标准

国际上：天然气中H₂S≥5％（即77g/m ³）为高含H₂S气藏， CO₂含量2％～＜10％间为中含CO₂气藏（即39.6～＜197.8g/m3）我国：现行石油行业标准SY/T6168《气藏分类》规定：天然气中H₂S≥2％（即≥

30.8g/m³）为高含H₂S气藏。CO₂含量2％～＜10%为中含CO₂气藏。

2、分布

高含硫气田在世界上分布比较广泛，几乎各产油大国都有含H₂S气田。目前已发现具有工业价值的高含硫气田约400多个，其中很多分布在碳酸盐岩地层中。H₂S含量高于5％的

天然气气藏：

我国天然气中H₂S含量大于1％的气田，约占全国天然气储量的1/4。主要分布在四川盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地以及南海崖13－1气田等。其中华北赵兰庄气田H₂S含量高达92％。

目前国内仍以四川盆地含硫气田分布最为广泛。盆地内80％以上气田不同程度含H₂

S 。

其中川东卧龙河气田卧63井嘉五1气藏，H₂S含量达31.95％， CO₂含量达1.65％。特别是近十余年在川东北地区发现的渡口河、罗家寨和中石化普光等气田，高含H₂S和中含CO

₂很具代表性。

3、开发现状

在勘探开发高含硫气田中，法国、加拿大、美国、俄罗斯和伊朗等国，积累了丰富经验。

（1）法国拉克气田H₂S含量为15.4％，CO₂含量为9.5％，1957年投产，生产至今。已累积产气2258×108m²，采出程度70％。

（2）20世纪60年代中期，壳牌公司在美国密西西比州南方，勘探开发的一个高含硫气田， H₂S含硫达45％，最深井深达7620m，井底压力为165.6MPa，温度为221℃。

（3）俄罗斯奥伦堡高含硫气田， H₂S含量达1.3～5％， CO₂含量0.7～2.6％，已开发45年，最高年产气490×108m³，目前年产

气180×108m³。

4、目前为止，四川地区有测试依据的高温、高压、高含硫最高指标情况

最高温度：176℃(盘1井)

最高压力：龙4井关井井口压力

103.42MPa未稳，由于井口受限，未能继续关井，推算地层压力130MPa左右。

最高含硫：496g/m³（卧龙河嘉陵江气藏）。

5、危害

H₂S为无色、剧毒的酸性气体,与空气的相对密度为1.189,爆炸极限范围为4.3% ~46%（天然气5%~15%）。H₂S是一种神经毒剂,亦为窒息性和刺激性气体,一旦发生泄漏,不仅影响高含硫气井平稳开发,还将危及人和环境安

全，其浓度为150ppm（225mg/m³）时就会刺激人眼、呼吸道，麻痹嗅觉神经，浓度为

800ppm(1200mg/m³)以上时，2min就能造成死亡。1ppm=1.5mg/m³。

三、含硫油、气井钻井施工难点

1、地质构造复杂，不易判断

无论前期勘探资料多么丰富，不同区块及相邻井位所钻地质构造均有所不同，设计书中不能概述全部的风险，特别是碳酸盐岩裂缝性气藏深井，纵向上普遍存在多产层多压力系统，由于套管程序的限制，往往造成同一裸眼井段出现喷漏复杂情况。横向上油气水分布不均，且地层压力也存在较大差异，造成同一井组，邻井施工难易程度也不尽相同。

2、钻井平台地域狭小，人员稠密，安全、

环保风险较大

钻井平台面积不如一个足球场大，施工人员达到100余人，矗立大海上施工相对较孤立，一旦发生油、气井井喷，人员的生命和国家重大资产将面临巨大威胁，如果大量原油或H ₂S泄露将给环境造成不可估量的损失。众所周知“12.23”含硫气井井喷事故造成了数百人死亡，数万人员撤离，但这是在陆地，还有地方可疏散；墨西哥湾“深水地平线”平台钻井事故，原油泄露，造成了巨大的海洋环境污染，BP公司面临巨额损失。3、气井井控风险压力大

（1）天然气溢流速度快，来势凶猛

天然气具有可压缩、易膨胀特性，溢流与井喷间隔时间比油井短得多。据有关统计，在

一百多井次中，从发现溢流到井喷的时间间隔小于30min的占2/3以上，其中一半以上在

10min以内，而且来势凶猛，容易失控。

（2）天然气井关井压力高

天然气密度低，是原油的0.7‰，不能靠自重平衡大部分地层压力，不仅井涌、井喷临时关井压力高，完井后井口关井压力也高。

1997年6月14日20:15某油气田某井取心钻进至2924.89m，因最后1.6m钻速突快，当时判断可能钻遇高压油气层，钻井液密度

1.74g/cm³（设计值：1.79—1.84g/cm ³，主要原因密度低）故决定割心起钻,循环钻井液观察后效，至20:45，甲方监督为了不影响岩心收获率要求停止循环立即起钻，起出2立柱钻杆发现井口溢流，3—5秒钟后井喷，喷高10m。