SYT 5087-2003 含硫油气井安全钻井推 荐作法

SYT5087-2003含硫油气井安全钻井推荐作法含硫油气井安全钻井推荐作法替代情况：替代SY5087-93起草单位：四川石油管理局钻采工艺技术研究院本标准是对SY5087—93《含硫油气田安全钻井作法》的修订，修订的主要内容有标准名称、章条标题、规范性引用文件、井场布置示意图及某些条款内容，增补了目次和前言。本标准的附录A是资料性附录。本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：四川石油管理局钻采工艺技术研究院。本标准主要起草人：高碧桦、李强。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——SY5087—85，SY5087—93。质和安装、地质工程及钻井工程设计的特殊要求、钻井作业中的特殊要求和应急计划及演练。本标准适用于陆地含硫油气井勘探开发中的钻井作业。海洋钻井作业可参照执行。2规范性引用文件SY5225—1994石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定。SY5858石油企业工业动火安全规程SY/T5964钻井井控装置组合配套规范SY/T5967钻井井控装置安装调试与维护SY6277—1997含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规定下列术语和定义适用于本标准。3．1安全临界浓度safecriticalconcentration工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最高浓度；参考美国和前苏联相关标准确定3．2氢脆hydrogenembrittlement化学腐蚀产生的氢原子，在结合成氢分子时体积增大，致使低强度钢和软钢发生氢鼓泡、高强度钢产生裂纹，使钢材变脆。3．3硫化物应力腐蚀开裂sulfidestresscorrosioncracking钢材在足够大的外加拉力或残余张力下，与氢脆裂纹同时作用发生的破裂。3．4破化氢分压H2Sfactionalpressure在相同温度下，一定体积天然气中所含硫化氢单独占有该体积时所具有的压力。4井场及钻机设备的布置4．1钻前工程前，应从气象资料中了解当地季节风的风向。4．2井场及钻机设备的安放位置应考虑季节风风向。井场周围应空旷，尽量在前后或左右方向能让季节风畅通。井场及钻机设备布置见图1。4．3测井车等辅助设备和机动车辆应尽量远离井口，至少在25m以外。4．4井场值班室、工程室、钻井液室等应设置在井场季节风的上风方向。4．5在季节风上风方向较远处专门设置气防器材室，配备足够的防毒面具和配套供氧呼吸设备。所有防护器具应放在使用方便、清洁卫生的地方并定期检好的备用状态，同时作好记录。4．6在井架上、井场季节风入口处、气防器材室等处应设置风向标。如果硫化氢浓度超过安全临界浓度，钻井人员应向上风方向疏散。4．7在钻台上、下和振动筛等硫化氢易聚积的地方，应安装排风扇，以驱散工作场所弥漫的硫化氢。4．8进入含硫油气层前，应将机泵房、循环系统及二层台等处设置的防风护套和其它类似围布拆除。寒冷地区在冬季施工时，对保温设施可采取相应的通风5硫化氢的监测5．1含硫油气井钻井过程中的硫化氢监测应符合SY6277—1997中第5章的规定。5．2在井场硫化氢容易积聚的地方，特别是方井、循环池、振动筛附近和钻台等常有井5．3硫化氢监测仪报警浓度设置：a）第一级报警阈值应设置在10mg/m3，但不启动报警音响，仅向钻井施工人员提示硫化氢目前浓度值；b）第二级报警阈值应设置在20mg/m3。5．4当空气中硫化氢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皆能听到。二层台应装设音响报警器。5．5含硫地区的钻井队应配备便携式硫化氢监测器两台，指定专人进行巡回检查。5．6硫化氢监测仪器应进行周检和强检。5．7钻入气层时，应加密对钻井液中硫化氢的测定。5．8在新构造上钻第一口探井时，应采取相应的硫化氢监测和预防措施。6井控装置的材质和安装度比上述要求高的钢材，必须经过适当的热境中试验（采用API5CT证实其具有抗硫化氢应力腐蚀开裂性能后，方可采用。6．2．2钻井井口和套管的连接及防喷管线的高压区在现场不允许焊接。并接出井场100m（见图1若风向改变时，至少有一条能水泥车等）作压井用。6．2．5井控装置、管材和井下工具在送井前应进行无损探伤。产品合格证和说明书；运输过程中需要采取措施避免损伤。6．2．7防喷器大修时，若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺，则应在其后作热处理。7地质工程及钻井工程设计的特殊要求7．1地质工程设计的特殊要求在设计书中标明其位置。度和走向及地面井位与矿井、坑道的关系。7．1．3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。7．2钻井工程设计的特殊要求7．2．1若预计硫化氢分压大于0.2kPa时，应使用抗硫套管、钻杆等其它管材和工具。7．2．2对含硫油气层上部的非油气矿藏开采层应下套管封住，并超过开采层垂深100m7．2．3高压含硫地区可采用厚壁钻杆；在井下温度高于93℃以深的井段，套管可不考虑其抗硫性能。7．2．4钻开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/cm3~0.10mg/cm3、气井0.07g/cm3~0.15g/cm3）时宜取上限值；或附加井底压力在规定的范围内（油井1.5MPa~3.5MPa、气井3MPa~5MPa）时宜取上限值。7．2．57．2．67．2．7储备满足需要的钻井液加重材料。储备足量的除硫剂。7．2．8在钻开含硫地屋前50m，将钻井液的pH值调整到9.5以上直至完井。若采用铝7．2．9不允许在含硫量超过20mg/m3的含硫地层进行欠平衡钻井。8钻井作业中的特殊要求8．1严格执行钻井液密度设计。未征得相关部门的同意，不得修改设计钻井液密度，但不包括下列情况：a）发现地层压力异常时；b）发现溢流、井涌、井漏时。若出现上述异常情况，应关井及时调整钻井液密度或压井，同时向有关部门汇报。8．2利用钻井液除气器和除硫剂，控制钻井液中硫化氢的含量在50mg/m3以下，并随时对钻井液的pH值进行监测。8．3在油气层和钻过油气层进行起下钻作业前，应先进行短程起下钻。8．4钻头在油气层中和油气层顶部以上300m长的井段内的起钻速度应控制在0.5m/s以8．5在含硫地层取心起钻，当取心工具离地面还有五柱时，钻台作业人员应戴上防毒面具，直到取出岩心。8．6钢材，尤其是钻杆，其使用拉应力需控制在钢材屈服强度的60%以下。8．7井场内严禁烟火，若需动火，应执行SY5858中的安全规定。9应急计划及演练9．1应制定一个可实施的应急救援计划。钻前工程前，应了解井场附近的医院和消防部9．2生产班组每人配一套防毒面具，另配一定数量的公用防毒面具置于钻台仪表房内和循环系统上待用。9．3钻井施工人员（包括钻井、钻井液、地质、气测及井下作业等人员）应取得硫化氢防护技术培训合格证，硫化氢防护技术培训内容参见附录A。9．4在即将钻入含硫地层时，应对井场人员（包括新换班上井人员）进行一次防硫化氢安全教育和演练（包括佩戴防护器具进行井控作业及人员救护等并向当班的各岗位人员发出警告信号。在钻开油气层前的检查验收中，应有防硫化氢措施落实情况的检查。9．5在高含硫地区即将钻入油气层和油气层中钻进时，应有医生、救护车、安全监督在井场值班；一旦发生井涌、井喷，应立即启动应急救援计划。9．6在有硫化氢溢出井口的危险情况下，应通知硫化氢超标范围内的人员迅速撤离到安全地方。并在上风方向，离火口距离不得少于10m，用点火枪点火。9．8当在硫化氢含量超过安全临界浓度的污染区进行必要的作业时，宜组织工作梯队，佩戴防护器具，并派专人监护，以便及时救护。9．9控制住井口后，应对井场各个岗位和可能积聚硫化氢的地方进行浓度检测，待硫化氢浓度降至安全临界浓度时，人员方能进入。（资料性附录）硫化氢防护技术培训内容A．1了解硫化氢的物理化学性质和给设备、人体带来的危害，以及钻遇硫化氢可能产生A．1．1硫化氢的物理化学性质：硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气氢气体臭蛋味。其相对密度为1.176，比空气重。硫化氢燃点250℃,燃烧时呈蓝色火焰，产生有毒的二氧化硫。硫化氢与空气混合，浓度达4.3%~46%时，就形成一种爆炸混合物。A．1．2硫化氢对人体的危害：硫化氢的毒性比一氧化碳大五至六倍，剧毒。不同浓度的硫化氢对人体的危害见表A.1。表A.1不同浓度的硫化氢对人体的危害A．1．3硫化氢对金属材料的腐蚀：硫化氢溶于水形成弱酸，对金属的失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂，以后两者为主，一般统称为氢脆破造成井下管柱的突然断落、地面管汇和仪表的爆破、井口装置的破坏控或着火事故。浸油石墨、石棉等非金属材料制作的密封件。它们在硫化氢环境中泡胀大、失去弹性；浸油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件的失