硫化氢防护技术培训讲义(三)

硫化氢防护技术培训讲义（三）

六、工作场所中预防硫化氢实际的操作和维护程序

（一）防护原则

1、阻止硫化氢进入井筒；

2、在井筒内及时消除；

3、在地面点火燃烧；

4、防止人体吸入、接触。

（二）防护方法

1、平衡钻井法，将硫化氢控制在地层内；

2、化学处理法，将硫化氢消除在井筒内；

3、地面导流法，将硫化氢引至安全地带燃烧；

4、隔离法，使用防护器具，防止人体吸入硫化氢；

5、安全距离法，疏散人群至安全地带。

（三）地质设计

1、预告

（1）地层压力

（2）流体类型

（3）含硫地层及其深度

（4）预计硫化氢含量

2、安全距离

油气井井口距

（1）高压线及其它永久性设施不小于75m；

（2）民宅不小于100m；

（3）铁路、高速公路不小于200m；

（4）学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不小于500m。

3、勘察、评估

对井场周边的地形、地貌、气象情况以及居民宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、地下矿井坑道、国防设施、高压电线和水资源等的分布情况的实地勘察，作出地质灾害危险性及环境、安全评估。

4、标注

在设计书中标明探井距井口3000m、生产井距井口2000m范围内的居民住宅、学校、医院、厂矿、公路和铁路等的分布位置；并详查距井口500m范围内的居民和其他人员（学校、医院、地方政府、厂矿等）的分布情况。

4、合法

地质及工程设计应保证钻井作业全过程符合国家和含硫油气井所在地政府安全生产、环境保护等相应法规的要求。

（四）工程设计

1、井控设备、工具和管材

当预计储层中天然气的总压等于或大于0.4MPa（60Psia）,而且该气体中硫化氢分压等于或高于0.0003MPa；或硫化氢含量大于75mg/m3（50ppm）时，应使用抗硫井控设备、工具和井用管材。

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。

在井下温度高于93℃以深的井段，套管可不考虑其抗硫性能。

2、地下（井筒）安全距离

在地下矿产采掘区钻井，井筒与采掘坑道、矿井通道之间的距离不少于100m，套管下深应封住开采层并超过开采层底部深度100m以上。

3、钻井液

（1）钻开高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/cm3～0.10g/cm3,气井0.07g/cm3～0.15 g/cm3）时应取上限值；或附加井低压力规定的范围内（油井１.5 Mpa ～3.5 Mpa，气井3 Mpa～5 Mpa）时应取上限值。

（2）应储备井筒容积0.5倍～2倍的，密度值大于在用钻井液密度0.1 g/cm3以上钻井液。

（3）应储备满足需要的钻井液加重材料。

（4）应储备足量的除硫剂。

（5）在钻开含硫地层前50m，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）不允许在含硫油气地层进行欠平衡钻井。

（五）井场及钻井设备布局

1、风向及通风

钻井设备的安放位置应考虑当地的主要风向和钻开含硫油气层时的季节风风向。井场内的发动机、发电机、压缩机、锅炉房等易产生火花的设备、设施及人员集中区域，宜布置在相对井口、放喷管线出口、液气分离器及除气器的排气管线出口、钻井液罐等容易排出或聚集天然气的装置的上风方向。

井场周围应空旷，风能在井场前后或左右方向畅通流动。

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他类似的围布拆除。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，以保证工作场所空气流通。

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。

2、风向标

在临时安全区、道路入口处、井架上、值班房等点上安装风向指示器（如风向标、风飘带、风袋、风旗等）。

3、临时安全区

井场周围应设置两到三处临时安全区，一个位于当地季节风的上风方向处，其余与之成900～1200分布。

4、设备安全距离

发电房距井口30m以上，锅炉房距井口50m以上；储油罐应摆放在距井口30m以上、距发电房20m以上的安全位置。

5、挂牌

对可能遇有硫化氢的作业井场应有明显、清晰的警示标志

（1）井处于受控状态，但存在对生命健康的潜在或可能的危险[硫化氢浓度小于15mg/m3（10pm）]，应挂绿牌；

（2）对生命健康有影响[硫化氢浓度15mg/m3（10ppm）～30mg/m3（20ppm）]应挂黄牌；

（3）对生命健康有威胁[硫化氢浓度大于或可能大于30mg/m3（20ppm）]，应挂红牌。

（六）井控装置和井用管材的特殊要求

1、井控装置

（1）钻开含硫油气层前在井口安装剪切闸板防喷器直至完井或原钻机试油结束。

（2）放喷管线至少应接两条，其夹角为90º～180º，保证当风向改变时至少有一条能安全使用；管线出口应接至距井口100m以远的安全地带。

（3）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620ºC的高温回火处理。

2、井用管材

（1）管材应使用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。

（3）对于高压646.25Mpa (95000psia)屈服强度的管材，应淬火和回火。