【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 缺陷難以蓋上涂膜，新的腐蝕也從這些地方開始。 的適應(yīng)性 從前面介紹的硫化氫對(duì)金屬腐蝕機(jī)理可知，影響其腐蝕速率的因素不僅在于金屬材質(zhì)本身 (硬度、強(qiáng)度、金相等 )，也取決于一些外部因素，如鉆井液的 PH值，溫度和對(duì)金屬材料的保護(hù)措施（緩蝕劑、除硫劑和涂層）等，下面推薦適應(yīng)硫化氫環(huán)境使用的部分鋼級(jí)。 (1)適應(yīng)硫化氫環(huán)境使用的管材 API鉆桿： D級(jí)、 E級(jí)鋼和 X95。 API套管： H J5 K5 C7 C90、L80、 S80、 SS9 RY8 MN80、 S0090等。 日本住友套管： SM80S、 SM90S、 SM95S、 SM85SS、 SM90SS等。 日本 NKK套管： NKAC80、 NKAC8 NKAC90、 NKAC9 NKAC85S、 NKAC90S、 NKAC95S、 NKAC90MS、 NKAC95MS等。 國(guó)產(chǎn)： E級(jí)鉆桿、 D55套管、 D40和 D55級(jí)油 管等。 (2)研究表明，各種鋼級(jí)的管材都有其抗硫化氫腐蝕的最低臨界溫度（在此溫度之上，它就具有抗硫化氫的腐蝕性能），表 2所列為 ARCO公司推薦的部分鋼級(jí)套管抗硫化氫腐蝕的最低臨界溫度。300V150150S95250S140150N80100C75210Q12575L80180P11075K55臨界溫度℃套管鋼級(jí)臨界溫度℃套管鋼級(jí) 對(duì)于含硫化氫氣井，在設(shè)計(jì)套管柱時(shí)，由于愈接近井口其井溫愈低，因而套管柱接近井口部分應(yīng)優(yōu)先選擇 K5 L80、 C75等鋼級(jí)套管，往下再按臨界溫度值選擇 N80、 S9 P110等鋼級(jí)套管。 (3)不適合硫化氫環(huán)境使用的管材 API鉆桿： G10 S135。 API套管： N80、 P10 P110及 S9 S10 S0095等。 國(guó)產(chǎn)： D75套管等。二、非金屬材料 根據(jù)美國(guó) SPE—AIME 及有關(guān)資料推薦，可用于硫化氫環(huán)境的非金屬密封件材料有氟塑料 (聚四氟乙烯、 F—46) 、 聚苯硫醚塑料和氟橡膠 (F—4 F—246) 、 丁氰橡膠、氯丁橡膠。 據(jù) API BULL 5AP和 7AI通報(bào)的技術(shù)要求 ,鉆具和套管用密封脂（絲扣油）應(yīng)是耐酸又不易分解的多效脂基或復(fù)合脂基，具有適當(dāng)稠度的礦物油高級(jí)密封材料。如目前國(guó)內(nèi)氣田廣泛使用的 8401鉆桿絲扣油， 8503油套管密封脂以及 740 7409絲扣密封脂。 四川氣田鉆井井口和采氣井口平板閥廣泛采用的密封潤(rùn)滑脂有 790 7902等產(chǎn)品，二次密封脂有 EM—09—1 等產(chǎn)品。第六章 含硫油氣井鉆井作業(yè)安全措施鉆井施工中對(duì)硫化氫防護(hù)方面采取的主要措施，歸納在石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SY/T5087《 含硫化氫油氣井安全鉆井推薦作法 》 和中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CNPC《 含硫油氣井鉆井操作規(guī)程 》 中。要保證在含硫油氣田進(jìn)行安全鉆井作業(yè)，首先是搞好平衡鉆井和井控工作，嚴(yán)格執(zhí)行井控有關(guān)規(guī)章制度，尤其是上述標(biāo)準(zhǔn)和 SY/T6426《 鉆井井控技術(shù)規(guī)程 》 、 SY/T5964《 鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與維護(hù) 》 等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 。第一節(jié) 井場(chǎng)及鉆井設(shè)備的布置1．井場(chǎng)選址應(yīng)遠(yuǎn)離人口稠密的村鎮(zhèn)，油氣井井口距高壓線及其它永久性設(shè)施不小于 75m；距民宅不小于 100m； 距鐵路、高速公路不小于200m； 距學(xué)校、醫(yī)院和大型油庫(kù)等人口密集性、高危性場(chǎng)所不小于 500m。2． 井場(chǎng)周圍應(yīng)空曠，風(fēng)能在井場(chǎng)前后或左右方向暢通流動(dòng)；井場(chǎng)上應(yīng)有兩個(gè)以上出入口，便于應(yīng)急時(shí)采取搶救和疏散人員。3．鉆井設(shè)備的安放位置應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐闹饕L(fēng)向和鉆開含硫油氣層時(shí)的季節(jié)風(fēng)風(fēng)向。井場(chǎng)值班室、工程室、鉆井液室、氣防器材室等應(yīng)設(shè)置在井場(chǎng)主要風(fēng)向的上風(fēng)方向。4．井場(chǎng)發(fā)電房、鍋爐房和儲(chǔ)油罐的擺放，以及電器設(shè)備、照明器具及輸電線路的安裝應(yīng)按 SY5225《 石油與天然氣鉆井、開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)防火防爆安全規(guī)定 》 中的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行。 5．井場(chǎng)周圍應(yīng)設(shè)置兩到三處臨時(shí)安全區(qū)，一個(gè)位于當(dāng)?shù)丶竟?jié)風(fēng)的上風(fēng)方向處（一般為生活區(qū)方向），其余與之成 900～ 1200分布。6．在臨時(shí)安全區(qū)、道路入口處、井架上、值班房等點(diǎn)上安裝風(fēng)向指示器。7．進(jìn)入含硫油氣層前應(yīng)將機(jī)泵房、循環(huán)系統(tǒng)及二層臺(tái)等處設(shè)置的防風(fēng)護(hù)套和其它類似圍布拆除。寒冷地區(qū)在冬季施工時(shí)，對(duì)保溫設(shè)施可采取相應(yīng)的通風(fēng)措施，保證工作場(chǎng)所空氣流通。第二節(jié) 地質(zhì)及工程設(shè)計(jì)的要求1．對(duì)井場(chǎng)周圍一定范圍內(nèi)的居民住宅、學(xué)校、廠礦（包括開采地下資源的礦業(yè)單位）、國(guó)防設(shè)施、高壓電線和水資源情況以及風(fēng)向變化等進(jìn)行實(shí)地勘察和調(diào)查，在鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)中標(biāo)注說(shuō)明，并作出地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性及環(huán)境、安全評(píng)估；在煤礦、金屬礦等非油氣礦藏開采區(qū)鉆井，還應(yīng)標(biāo)明地下礦井坑道的分布、深度和走向及地面井位與礦井、坑道的關(guān)系 。2．在地下礦產(chǎn)采掘區(qū)鉆井，井筒與采掘坑道、礦井通道之間的距離不少于 100m， 套管下深應(yīng)封住開采層并超過(guò)開采層底部深度 100m以上。3．在含硫地區(qū)的鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)中，應(yīng)注明含硫地層及其深度和預(yù)計(jì)含量。當(dāng)預(yù)計(jì)儲(chǔ)層中天然氣的總壓等于或大于 （ 60Psia） ,而且該氣體中硫化氫分壓等于或高于 ； 或硫化氫含量大于 75mg/m3（ 50ppm） 時(shí)，應(yīng)使用抗硫井控設(shè)備、工具和井用管材。4．高壓含硫地區(qū)可采用厚壁鉆桿；在井下溫度高于 93℃ 以深的井段，套管可不考慮其抗硫性能。（注意：在壓裂酸化、大排量洗井時(shí)，井下溫度可能降低。）5．鉆開含硫地層的設(shè)計(jì)鉆井液密度，其安全附加密度在規(guī)定的范圍內(nèi)（油井 ～、 氣井 ～ ） 宜取上限值；或附加井底壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)（油井 ～ 、 氣井 3MPa～ 5MPa） 宜取上限值。6．井隊(duì)?wèi)?yīng)儲(chǔ)備井筒容積 1～ 2倍的大于在用鉆井液密度的高密度鉆井液。7．儲(chǔ)備滿足需要的鉆井液加重材料。8．儲(chǔ)備足量的緩蝕劑和除硫劑。9．不允許在含硫油氣地層進(jìn)行欠平衡鉆井。第三節(jié) 井用管材材質(zhì)及井控設(shè)備安裝1．用于含硫油氣井的套管、油管和鉆桿，其材質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。（ 1）鋼材：鋼的屈服極限不大于 655MPa，硬度最大為 HRC22。 若需使用屈服極限和硬度比上述要求高的鋼材，必須經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄈ缯{(diào)質(zhì)、固溶處理等）并在含硫化氫介質(zhì)環(huán)境中試驗(yàn)（采用 API5CT）， 證實(shí)其具有抗硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂性能后，方可采用。（ 2）非金屬材料：凡密封件選用的非金屬材料，應(yīng)具有在硫化氫環(huán)境中能使用而不失效的性能。2．用于硫化氫環(huán)境的井口設(shè)備按 APISpec6A的要求執(zhí)行。（ 1）鉆井設(shè)計(jì)中有關(guān)井控設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、固定和試壓應(yīng)符合 SY/T5964《 鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與維護(hù) 》 的規(guī)定。（ 2）在高含硫、高壓地層和區(qū)域探井的鉆井作業(yè)中，在防噴器上應(yīng)安裝剪切閘板；剪切閘板防噴器的壓力等級(jí)、通徑應(yīng)與其配套的井口設(shè)備的壓力等級(jí)和通徑一致。3．鉆井液回收管線、防噴管線和放噴管線應(yīng)使用經(jīng)探傷合格的管材。防噴管線應(yīng)采用螺紋與標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接。鉆井井口和套管的連接及防噴管線、放噴管線在現(xiàn)場(chǎng)不允許焊接。4．放噴管線至少應(yīng)接兩條，布局要考慮當(dāng)?shù)丶竟?jié)風(fēng)向、居民區(qū)、道路、油罐區(qū)、電力線及各種設(shè)施等情況，其夾角為 90186。～ 180186。，保證當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)至少有一條能安全使用；管線轉(zhuǎn)彎處的彎頭夾角不小于 120186。；管線出口應(yīng)接至距井口 100m以遠(yuǎn)的安全地帶。5．放噴管線出口不能正對(duì)井場(chǎng)附近的居民住宅、距各種設(shè)施不小于 100m、 具備放噴點(diǎn)火的條件。6．壓井管線至少有一條在季節(jié)風(fēng)的上風(fēng)方向，以便必要時(shí)連接其它設(shè)備（如壓裂車、水泥車等）作壓井用。7．液氣分離器及除氣器的排氣管線通徑滿足要求，其出口接至距井口 50m以遠(yuǎn)有點(diǎn)火條件的安全地帶。8．井口、放噴管線出口、液氣分離器及除氣器的排氣管線出口應(yīng)位于可能的火源（如發(fā)電房、鍋爐房等）和人員相對(duì)集中的區(qū)域（如值班房、生活區(qū)等）的下風(fēng)位置。9．井控設(shè)備、井下管材和工具及其配件在儲(chǔ)放時(shí)應(yīng)注明鋼級(jí)，嚴(yán)格分類保管并帶有產(chǎn)品合格證和說(shuō)明書；運(yùn)輸過(guò)程中需采取措施避免損傷。10．井控設(shè)備的大修工作應(yīng)嚴(yán)格控制缺陷補(bǔ)焊，若進(jìn)行了焊接、補(bǔ)焊、堆焊等工藝，則應(yīng)在其后做大于 620186。C的高溫回火處理，對(duì)設(shè)備修理前后作出正確的技術(shù)評(píng)定。第四節(jié) 硫化氫的監(jiān)測(cè)及人身安全防護(hù)1．硫化氫易聚集的區(qū)域，如井口、循環(huán)池等處應(yīng)設(shè)立毒氣警告標(biāo)志。2．作業(yè)區(qū)應(yīng)配備空氣呼吸器、充氣泵、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警儀、便攜式硫化氫監(jiān)測(cè)報(bào)警儀和固定式硫化氫監(jiān)測(cè)報(bào)警儀。3．值班干部、當(dāng)班司鉆、副司鉆和 “座崗 ”人員應(yīng)佩戴便攜式硫化氫監(jiān)測(cè)報(bào)警儀；固定式硫化氫監(jiān)測(cè)儀應(yīng)在司鉆或操作員位置、方井、振動(dòng)篩、井場(chǎng)工作室等地方設(shè)置探頭，并能同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警。4．硫化氫防護(hù)器具應(yīng)存放在清潔衛(wèi)生和便于快速取用的地方，并對(duì)其采取防損壞、污染、灰塵和高溫的保護(hù)措施。5．鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書檢查和保養(yǎng)硫化氫監(jiān)測(cè)儀器、防護(hù)器具，保證其在進(jìn)入油氣層后處于良好的備用狀態(tài)；建立使用臺(tái)帳，按時(shí)送往具有資質(zhì)的檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)。 6．硫化氫監(jiān)測(cè)報(bào)警儀設(shè)置：（ 1）第一級(jí)報(bào)警值應(yīng)設(shè)置在閾限值［硫化氫含量 15mg/m3（ 10ppm）］， 達(dá)到此濃度時(shí)啟動(dòng)報(bào)警，提示現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員硫化氫的濃度超過(guò)閾限值；（ 2）第二級(jí)報(bào)警值應(yīng)設(shè)置在安全臨界濃度［硫化氫含量 30mg/m3（ 20ppm）］， 達(dá)到此濃度時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)佩戴正壓式空氣呼吸器；（ 3）第三級(jí)報(bào)警值應(yīng)設(shè)置在危險(xiǎn)臨界濃度［硫化氫含量 150mg/m3（ 100ppm）］， 報(bào)警信號(hào)應(yīng)與二級(jí)報(bào)警信號(hào)有明顯區(qū)別，警示立即組織現(xiàn)場(chǎng)人員撤離。7．作業(yè)班除進(jìn)行常規(guī)防噴演習(xí)外，還應(yīng)佩帶硫化氫防護(hù)器具進(jìn)行防噴演習(xí)；防護(hù)器具每次使用后對(duì)其所有部件的完好性和安全性進(jìn)行檢查；在硫化氫環(huán)境中使用過(guò)的防護(hù)器具還應(yīng)進(jìn)行全面的清潔和消毒。8．進(jìn)入含硫油氣層后，每天白班開始工作前應(yīng)檢查下述項(xiàng)目：（ 1）指定的臨時(shí)安全區(qū)是否在風(fēng)向指示器指示的上風(fēng)方向；（ 2）硫化氫監(jiān)測(cè)報(bào)警儀的功能是否正常；（ 3）硫化氫防護(hù)器具的存放位置、數(shù)量和相關(guān)參數(shù)是否符合規(guī)定；（ 4）消防設(shè)備的布置；（ 5）急救藥箱和氧氣瓶。9．若遇硫化氫溢出地面（嗅到較濃的臭蛋氣味）身邊又無(wú)防護(hù)器具時(shí)，可用濕毛巾或濕衣物等捂住口鼻，迅速離開危險(xiǎn)區(qū)域。10．鉆開含硫油氣層前和在含硫油氣層中鉆進(jìn)，應(yīng)及時(shí)向當(dāng)?shù)卣▓?bào)井上的井控安全狀況。11．根據(jù)井場(chǎng)安全狀態(tài)按 SY/T5087《 含硫化氫油氣井安全鉆井推薦作法 》 中的要求分別掛出 綠、黃、紅牌 ；當(dāng)空氣中硫化氫濃度超過(guò)安全臨界濃度［硫化氫含量 30mg/m3（20ppm）］ 時(shí)，關(guān)閉井場(chǎng)入口處的大門，并派人巡邏，同時(shí)掛出寫有 “危險(xiǎn)：硫化氫 — 硫化氫 ”字樣的危險(xiǎn)標(biāo)牌。12． 硫化氫與空氣混合后濃度達(dá)到 ％～ 46％、天然氣與空氣混合后濃度達(dá)到 5％～15％時(shí)都將形成一種遇火產(chǎn)生爆炸的混合物，應(yīng)采取如下防范措施：（ 1）柴油機(jī)排氣管無(wú)破漏和積炭，并有冷卻防火裝置，出口與井口相距 15m以上，不朝向油罐； （ 2）在鉆臺(tái)上下、振動(dòng)篩等硫化氫易聚積的地方應(yīng)安裝防爆通風(fēng)設(shè)備，以驅(qū)散工作場(chǎng)所彌漫的硫化氫；（ 3）嚴(yán)格控制井場(chǎng)內(nèi)動(dòng)火，若需動(dòng)火，應(yīng)按 SY5858《 石油企業(yè)工業(yè)動(dòng)火安全規(guī)程 》 中的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行；（ 4）進(jìn)入井場(chǎng)的車輛應(yīng)距井口 25m以遠(yuǎn)，排氣管加裝防火罩。13．鉆井隊(duì)在實(shí)施井控作業(yè)中放噴時(shí)，通過(guò)放噴管線放出的含硫油氣應(yīng)點(diǎn)火燒掉。14．放噴點(diǎn)火可用固定點(diǎn)火裝置或移動(dòng)點(diǎn)火器具點(diǎn)火；若使用移動(dòng)點(diǎn)火器具點(diǎn)火，點(diǎn)火人員應(yīng)佩帶防護(hù)器具，并在上風(fēng)方向距離火口 10m外點(diǎn)火。第五節(jié) 硫化氫防護(hù)演習(xí)為了使井場(chǎng)上的所有作業(yè)人員都能高效地應(yīng)付硫化氫緊急情況，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常進(jìn)行硫化氫防護(hù)演習(xí)。1．當(dāng)硫化氫報(bào)警器發(fā)出警報(bào)時(shí)，應(yīng)采取下列步驟：（ 1）作業(yè)人員戴上空氣呼吸器，然