H2S预防和应急预案.doc
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1、H2S预防和应急预案11 钻井过程中H2S的来源(1)某些钻井液处理剂在高温高热分解作用下,产生H2S。(2)钻井液中细菌的作用。(3)钻人含H2S地层,大量均S侵入井中。H2S气田多存在于碳酸盐岩一蒸发岩地层中,尤其在与碳酸岩伴生的硫酸盐沉积环境中,H2S更为普遍。一般地讲,H2S含量随地层埋深增加而增大。12 含硫气田井场及钻机设备的布置(1)进行钻前工程前,应从气象资料中了解当地季节风的风向。(2)井场及钻机设备的安放位置应考虑季节风风向。井场周围要空旷,尽量在前后或左右方向能让季节风畅通。钻机设备及井场布置见图627。(3)测井车等辅助设备和机动车辆,应尽量远离井口,至少在25mm以外
2、。(4)井场值班室、工作室、钻井液室等应设置在井场季节风的上风方向。(5)在季节风上风方向较远处专门设置消防器材室,配备足够的防毒面具和配套供氧呼吸设备。供氧呼吸设备在空气中含任何浓度H2S下,能给钻井人员以保护,当氧气不足时还能发出警告信号。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。(6)在井架上、井场季节风AH处、消防器材室等地应设置风向标。一旦发生紧急情况(如H2S浓度超过安全临界浓度),钻井人员可向上风方向疏散。(7)在钻台上、下和振动筛等H2S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。(8)进入气层前50m应将
3、二层台设置的防风护套和其它类似围布拆除。(9)井场所有用电线路、设备、照明器具和铺设和安装应符合SY 522587中22“井场及钻井设施”和32“井场装置”的规定。(10)确保通讯系统畅通。13 H2S的监测(1)在井场H2S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1lS监测仪及音响报警系统,且能同时开启使用。(2)当空中H2S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听到。二层台应装设音响报警器。(3)含硫地区的井队,井场工作人员必须配备便携式H:S监测器。(4)蝎S监测仪器应进行周检和强检。(5)钻人气层时应加强对钻井液中H,S
4、的测定。(6)在新构造上钻第一口探井时,应采取相应的H2S监测和预防措施。14 井控设备的安装和材质141 安装(1)根据地层和压力梯度配备相应压力等级的防喷器组合及井控管汇等设备,并按要求进行安装、固定和试压。(2)钻井井口和套管的连接, 每条防喷管线的高压区都不允许焊接。(3)放喷管线应装两条,其夹角为90,并接出井场100m以外(图627),若风向改变时,至少有一条能安全使用。(4)压井管线至少有一条在季节风的上风方向,以便必要时放置其它设备(如压裂车等)作压井用。(5)井控设备(和管线)在安装、使用前应进行无损探伤。(6)井控设备(和管线)及其配件在储运过程中,需要采取措施避免碰撞和被
5、敲打;应注明钢级、严格分类保管并带有产品合格证和说明书。142 材质(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,必须经适当的热处理(如调质、固溶处理等),并在含H2S介质的环境中试验,证实其具有抗H2S应力腐蚀开裂的性能后,方可采用。(2)非金属材料。凡密封件选用的非金属材料,应具有在H2S环境中能长期使用而不失效的性能。15 含硫油气田钻井设计的特殊要求(1)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。(2)若预计H2S压力大于021kPa时,必须使用抗硫套管、钻杆等其它管材。(3)当井下温度高于93时,套管和钻铤可
6、不考虑抗硫性能。(4)高压含硫地区可采用厚壁钻杆。(5)设计钻开含硫地层的钻井液密度,其安全附加密度在规定的油井标准O05010gcm3、气井标准007015gcra3上选用上限值。(6)井队必须有足量的高密度钻井液(超过钻进用钻井液密度01gcm3以上)和加重材料储备。高密度钻井液的储存量一般是井筒容积的1-2倍。(7)在钻开含硫地层后,要求钻井液的pH值始终控制在95以上,并选用相适应的加重材料。若采用铝制钻具时,pH值不得超过105。(8)严格限制在含硫地层用常规中途测试工具进行地层测试工作,若必须进行时,应减少钻柱在H2S中的浸泡时间。(9)必须对井场周围2km以内的居民住宅、学校、厂
7、矿等进行勘测,并在设计书上标明位置。在有H2S溢出井口的危险情况下,应通知上述单位人员迅速撤离。16 含硫油气田钻井的安全操作(1)必须制定一个完整的对井队进行救援的计划,在进入气层前应和医院、消防部门取得联系。(2)在即将钻人含硫地层时,应对钻井队进行一次防H2S的安全培训,并向当班的各岗位人员发出警告信号。(3)在高含硫地区即将钻进油气层中时,以及发生井涌、井喷后,应有医生、救护车、技安人员在井场值班。(4)严格按设计钻井液密度配制钻井液。未经批准,不得修改设计钻井液密度。经随钻压力监 测发现地层压力异常时,应及时调整钻井液密度以保持井内压力平衡。(5)做到及时发现溢流显示,迅速控制井口,
8、并尽快调整钻井液密度压井。(6)利用钻井液除气器和除硫剂,将钻井液中H2S的含量控制在75mgL以下,并随时对钻井液的pH值进行监测。(7)在油气层和油气层以上起钻时,前十根立柱起钻速度应控制在05ms以内。(8)在油气层和钻过油气层进行下钻作业时,必须进行短程起下钻。(9)在含硫地层取心起钻,当取心工具离地面还有五柱时,钻台作业人员戴上防毒面具,直到取出岩心筒。(10)钢材,尤其是钻杆,其使用拉应力需控制在屈服极限的60以下。(11)在油气层钻进时,若在井场动用电、气焊,必须采取绝对安全的防火措施,并按规定程序报批执行。(12)当在H2S含量超过安全临界浓度的污染区进行必要的作业时,必须配带
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