《硫化氢防护》PPT课件

硫化氢防护,xxx,硫化氢防护,第一章硫化氢气体的危害,第二章含硫化氢气体井的井场布置及要求,第三章怀疑有硫化氢时应采取的措施,第四章演习,第五章钻井过程中硫化氢气体的处理,第六章含硫油气田设备的腐蚀与防腐,第七章硫化氢中毒途径及现场急救,第八章硫化氢的检测与防护,第一章硫化氢气体的危害,概述,硫化氢的物理化学性质,硫化氢气体的来源,硫化氢对人体的危害,对金属材料的腐蚀,对非金属材料的老化,硫化氢对钻井液的污染,思考题,物理化学性质,硫化氢是一种无色、剧毒、弱酸性气体。有臭鸡蛋气味，相对密度1.176。燃点250C，燃烧时带兰色火焰，当H2S与空气混合，浓度达4.3%46%时，形成爆炸混合物。,硫化氢气体的来源,1.石油中有机硫化物分解。,2.石油中烃类和有机质通过储集层水中硫酸盐的高温还原。,3.下部地层中硫化氢气体上窜。,4.某些钻井液处理剂高温热分解。,序号类别H2S含量(%),1无硫气藏0.0014,2低含硫气藏0.00140.3,3含硫气藏0.31.0,4中含硫气藏1.05.0,5高含硫气藏5.0,气藏分类,硫化氢对人体的危害,硫化氢的毒性，几乎与氰化氢同样剧毒，较一氧化碳的毒性大五至六倍。首先刺激呼吸道使嗅觉钝化、咳嗽，严重时将其灼伤。其次，刺激神经系统，导致头晕等。严重时，心脏缺氧死亡。硫化氢进入人体，与血液中的氧发生反应。浓度低时，被氧化，对人体威胁不大，而浓度高时，将夺去血液中的氧使人体器官缺氧而中毒，甚至死亡。,H2S浓度与危害程度表,电化学失重腐蚀,氢脆,硫化物应力腐蚀开裂,硫化氢的腐蚀形式,硫化氢对非金属材料的老化,1.橡胶会产生鼓泡胀大,失去弹性。2.浸油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件失效。,硫化氢对钻井液的污染,对水基钻井液的污染较大，使pH值下降，粘度上升，以至形成不动的冻胶，颜色变为瓦灰色，墨色和墨绿色。,1.硫化氢的物理化学性质有哪些？2.气藏是如何分类的？3.硫化氢来源有哪些？4.硫化氢对人体的危害？,思考题,第二章井场布置及要求,周围边界受制约的井场,周围边界不受制约的井场,思考题,周围边界不受制约的井场,1.井场及钻机设备的安放应与盛行风的方向一致。,2.井场周围要空旷。,3.井场上一般设置两到三处安全保护区，一个在盛行风向处，另两个成120角分布。,井口,钻台,节流管汇,远控台,放喷管线接出井场100m,机房,钻井泵,循环池,大土池,钻井液罐,搅拌器,除泥器除砂器,振动筛,除气器,柴油罐,发电房,工程室泥浆室地质室值班室,防护室,井场布置示意图,在施工过程中应注意,1.井场入口处应有防护设计,2.井场所有设备的安放必须留有空间,并设置多个风向标,3.辅助设备和机动车辆，远离井口，至少在25米以外,4.在无风和微风时，用鼓风机或排风扇对一定方向吹风,5.进入气层前50米，将二层台、钻台周围的防风护套拆除,7.设置不准吸烟的标示牌,8.确保24小时通讯畅通,9.在方井、钻井液池、振动筛附近和钻台等处，安装硫化氢监测仪及音响报警器。钻台人员配备便携式硫化氢监测器,10.开钻前应绘制一张包括距井口2公里范围内的地形图,6.发电机必须与井眼保持一定距离,1.报警信号、报警标志和风向标等，要设在井架上、山顶上、桅杆上、钻井平台上。,2.振动筛、钻井液池和录井车等处有警告标志，有值班人员脱离危险的通道。,3.在海洋上，钻井船的首尾要设立防护室。,4.守护船应在平台上风方向停泊，密闭救生设备齐全。,周围边界受制约的井场,1.辅助设备和机动车辆远离井口，至少在_米以外。2.进入气层前_米把钻台、二层台周围的防风护套拆除。3.在施工过程中应注意哪些问题？,思考题,第三章怀疑有硫化氢时应采取的措施,合理的钻井设计,含硫油气田钻井的安全操作,井控设备的安装和材质,思考题,合理的钻井设计,1.注明含硫地层及其深度和预计含量,5.钻井液安全附加密度在规定的油井标准0.050.10g/cm3、气井标准0.070.15g/cm3上选用上限值,2.若H2S压力大于0.21KPa时，必须使用抗硫套管、钻杆等其它管材,3.当井下温度高于93C时，套管和钻铤可不考虑抗硫性能,4.高压含硫地区可采用厚壁钻杆,6.井队必须有足量的高密度钻井液和加重材料,7.钻井液的PH值始终控制在9.5以上。若采用铝制钻具时，PH值不得超过10.5,8.限制在含硫地层用常规中途测试工具进行地层测试工作,含硫油气田钻井的安全操作,1.制定救援计划，进入气层前和医院、消防部门取得联系,2.在钻入含硫地层前，对钻井队进行一次防H2S的安全培训,3.在高含硫地区即将钻进油气层时，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,5.做到及时发现溢流显示,6.利用除气器和除硫剂将钻井液中H2S控制在75mg/m3以下,8.必须进行短起下钻,7.前10根立柱起钻速度应控制在0.5m/s以内,9.当取心工具离地面还有五柱时,钻台作业人员带上防毒面具,直到取出岩心筒,11.在H2S含量超过安全临界浓度时,必须佩带防护器具,且至少两人同在一起工作,12.放喷点火时,点火人员应佩带防护器具,在上风方向,离火口不得少于10m,用点火枪远程射击,13.控制住井喷后,应对可能聚集H2S的地方进行检测,10.在油气层钻进时，动用电气焊按规定报批执行,井控设备,材质,安装,1.根据地层和压力梯度配备防喷器组合及井控管汇等设备,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,4.压井管线至少有一条在季节风的上风方向,5.井控设备在安装、使用前应进行无损探伤,安装,井场布置示意图,放喷管线接出井场100m,材质,1.钢材,2.非金属材料,钢的屈服极限不大于655MPa,硬度最大为HRC22,尤其是钻杆,其使用拉应力需控制在屈服极限的60%以下,应具有在H2S环境长期使用而不失效的性能,4.对井控设备的安装和材质有什么要求？,思考题,1.注明含硫_及其_和预计_。,2.钻井液的pH值始终控制在_以上。,3.含硫油气田必须进行_起下钻。,第四章演习,H2S防护演习,疏散,施工现场H2S应急程序,作业区应急逃生路线图,思考题,硫化氢防护演习,1.所有必要人员都要戴上呼吸器，井队的HSE监督检查管道空气系统上的呼吸空气供应阀,2.平台上的鼓风机工况良好，熄灭所有明火,3.防止任何人单独出入H2S污染区,4.不必要人员带上呼吸器离开现场,5.封锁井场大门，并派人巡逻。在大门口插上红旗,6.发出解除信号,7.填写H2S防护演习记录,8.演习后，对应急计划进行讨论,井队的HSE监督应做到：,用检查仪检测低洼区、空气不通区，以及钻机周围有无H2S聚集。,给自持式呼吸器充气。,汇报各种检测设备、防护设备等有无破损情况。,信号解除后,检查呼吸器、空气软管等，判断可能出现的故障，进行整改。,天气情况,钻井深度,完钻所需时间,参加练习的队员名单,在钻台和安全汇报点活动的简单描述,注明队员的不规范操作或设备的故障,内容包括：,日期,培训,填写H2S防护演习记录,疏散,1.所有不必要人员迅速离开现场,2.所有无事可做的必要人员转移到安全区域,3.必要时协助居民疏散,4.未经许可，无关人员不得进入现场,应急程序,1.一旦H2S探测仪或录井仪器发出警报，则首先发现报警的人员立即通知司钻，并赶赴报警点发出警报。,2.司钻立即停止作业，实施关井，司钻、内外钳工戴上防毒面具后留在井上，其它人员全部撤离到上风集合地点。,3.应急小组赶赴井场，检测H2S的含量，同时应急小组组长将井上情况向外方监督通报。,4.若H2S的含量低于10ppm，可进行循环观察，若高于10ppm，则进行循环压井，直至最终控制住气侵。,5.险情解除后，井队安全员写出险情报告。,作业区应急逃生路线图,1、如何进行防护演习？2、硫化氢的应急程序？,思考题,第五章钻井过程中H2S气体的处理,一、压差法,二、使用油基钻井液,三、水基钻井液的处理方法,四、放喷点火,五、控制钻柱浸泡时间,六、思考题,油基钻井液,在250C以下，干燥的H2S几乎无腐蚀。油基钻井液大量吸收H2S气体，进入液相溶液中，而不形成自由气泡。从而降低对钻杆、套管及下井工具的应力腐蚀和氢脆破坏。,水基钻井液处理方法,1.维持一定的PH值，加成膜防腐剂,2.海绵铁(Fe3O4),3.氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌,4.铬酸盐,5.碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3),6.一种应急的办法是，在出口管处加35%的过氧化氢(H2O2),放喷点火,当H2S浓度超过安全临界浓度时，点火人员应佩带防护器具，在上风方向离火口不得少于10米处，用点火枪远程射击。,油气分离器,放喷点火管线,太阳能点火装置,点火枪,气管线,控制钻柱浸泡时间,严格限制在深部地层用常规中途测试工具，若必须进行，应减少钻柱浸泡时间。,思考题,第六章设备的腐蚀与防腐,硫化氢的腐蚀类型,影响因素,防腐措施,思考题,腐蚀类型,硫化物应力腐蚀,氢脆,电化学失重腐蚀,电化学失重腐蚀,氢脆,定义：指金属在硫化氢作用下，由电化学反应过程产生的氢，渗入金属内部，使材料变脆，但不一定破裂。,硫化物应力腐蚀,指硫化氢在离解时，产生的HS-吸附在金属表面上，使阴极放氢加速，并且同硫化氢分子一起阻止氢原子结合成氢分子，使氢原子聚集在金属表面并加速氢原子向金属内部渗透。氢分子所占空间比氢原子大20多倍，使金属内部形成巨大内压。软钢质地会变硬，表面出现氢泡，高硬度的钢会变脆，严展性下降，出现破裂。,硫化氢浓度的影响,pH值的影响,金属自身的影响,温度的影响,硫化氢浓度的影响,pH值的影响,pH,6时，硫化物应力腐蚀严重,6pH9时，产生一般腐蚀,9时，少发生硫化物应力腐蚀开裂,如果溶液中含有O2或CO2或两者都有时腐蚀速度大大增加。,金相组织,硬度的影响,冷加工和焊接的影响,金属自身的影响,温度的影响,硫化氢的氢脆和应力腐蚀，最厉害是在-5C90C,硫化氢应力腐蚀与温度的关系,油管、套管防腐,钻杆防腐,油管、套管防腐,1.选择低屈服强度（52.78Kg/mm2以下）的油、套管2.井内反循环加入缓释剂。如：康多尔，PA23等,钻杆防腐,1.合理选材：硬度小于HRC222.控制钻杆使用环境3.使用内涂层钻杆4.使用除氧剂5.随时对钻杆进行探伤检查6.采用近平衡压力钻井,1.氢气分子的体积比氢原子的体积大_倍。2.硫化氢的腐蚀类型有哪几种？3.影响腐蚀的因素有哪些？如何影响？,思考题,第七章硫化氢中毒途径及现场急救,中毒途径,急救,思考题,引起中毒的途径,硫化氢中毒主要为口腔吸人、皮肤接触。硫化氢进入人体,与血液中的溶解氧发生作用,使人体器官缺氧而中毒,甚至死亡。,抢救程序,护理,抢救程序,护理,1、在中毒者心跳停止之前，当其被转移到新鲜空气区立即恢复正常呼吸者，可认为已迅速恢复正常2、当呼吸和心跳恢复后，可给中毒者喂些兴奋性饮料3、如眼睛轻度损害，可用清水清洗或冷敷4、轻微中毒也要休息几天,不得再度受H2S的伤害5、在医生证明中毒者已恢复健康可返回工作岗位之前，应把中毒者置于医疗监护之下,思考题,1.硫化氢的中毒途径有哪些？2.硫化氢中毒后如何护理？,第八章硫化氢的检测与防护,检测,防毒面具及使用,思考题,硫化氢的检测,醋酸铅试纸法比长式硫化氢测定管检测法可携式硫化氢检测器固定式硫化氢检测器,醋酸铅试纸法,将醋酸铅试液涂在白色的试纸上，试纸仍为白色，当与硫化氢气体接触时变成棕色或黑色，35分钟后，根据色谱带对照试纸改变颜色的深度可判断硫化氢的浓度。,试液配方：10g醋酸铅+100ml醋酸（或蒸馏水）,原理：Pb(CH3COO)2+H2S=PbS（棕色或黑色）+2CH3COOH,比长式硫化氢测定管检测法,1.测定管结构,2.测定范围,3.测定温度,4.使用方法,0250mg/m3,3C30C,测定管结构示意图,使用方法,1.用医用100ml注射器，一次采样100ml,2.把测定管两侧打开，将注射器与测定管用胶管连接,3.将注射器中的气样用100ml/min的速度注入测定管，H2S气体与指示胶起反应，产生一个变色柱或变色环,4.由变色柱或变色环上所指出的高度可直接从测定管上读出硫化氢气体含量（mg/m3）,可携式硫化氢检测器,1.能在硫化氢气体对人体危害之前，对气体的浓度进行检测报警。,2.有两个浓度预警值，当浓度超过第一预警值时仪器发出断续声光报警，当超过第一预警值的三倍时，将发出连续声光报警。浓度由液晶屏显示出来。,3.当浓度超过40PPM时，显示屏出现超量符号“”。,特点,注意事项,1.在显示器上出现超量符号时，应停止使用,2.该仪器严禁撞击,3.严禁在可燃气体达到危险的环境更换电池,4.电池电压达不到要求时要更换电池,5.当出现下列情况时，需更换传感器：零位调不到“0,0,0”；显示器显示数值不稳定,固定式硫化氢检测器,防毒面具及使用,过滤型,自持型,滤毒罐的选择,面罩规格选配,注意事项,直接供氧式,化学反应生氧式,带氧式,非带氧式,全面罩,导气管,接头,滤毒罐,进气口,TF-1型毒气过滤器,滤毒罐防护范围及质量标准,取由头顶沿两颊到下腭的周长，再量取沿上额通过眉毛边沿至两耳鞍点一线之长度，将两次量取的长度相加，依相加得数按下表确定面罩编号。,TF-1型毒气过滤器面罩型号,面罩规格选配,面罩规格选配尺寸测量,注意事项,1.使用前应检查全套面具密封性。,2.佩带时如闻到毒气微弱气味，应立即离开毒气区。,3.有毒区的氧气占总体积18%以下。或有毒气体浓度占总体积2%以上的地方，各型滤毒罐都不能起防护作用。,4.两次使用的间隔时间在一天以上，应将滤毒罐的螺帽盖拧上，塞上橡皮塞保持密闭，以免受潮失效。,5.每次使用后应对面罩进行消毒。,6.滤毒罐应储存于干燥、清洁、空气流通的库房，严防潮湿、过热。有效期