浅析硫化氢在油田生产中的防治措施

任俊俊 李佳蓓 何传健 韩铮铮（长庆油田分公司第十一采油厂，陕西 西安 710000）

浅析硫化氢在油田生产中的防治措施

任俊俊 李佳蓓 何传健 韩铮铮（长庆油田分公司第十一采油厂，陕西 西安 710000）

硫化氢是一种无色、臭鸡蛋气味的剧毒气体，在井下作业和油田开采中经常遇到，因为硫化氢的剧毒性和不可逆性，已成为危害油田安全生产的重大隐患之一。本文通过梳理现场生产中常见的硫化氢危害，提出一套硫化氢危害的普遍性应对办法。

硫化氢；油田生产；防治措施

1 硫化氢的性质

硫化氢是可燃性无色气体，具有典型的臭鸡蛋味，相对分子质量34.08,对空气的相对密度1.19，熔点-82.9℃，沸点-60.3℃，易溶于水，20℃时2.9体积气体溶于1体积水中，亦溶于醇类、二硫化碳、石油溶剂和原油中。20℃时蒸气压为1874.5kPa，空气中爆炸极限为4.35%～45.5%(体积比)，自然温度260℃，它在空气中的最终氧化产物为硫酸和（或）硫酸根阴离子。

2 油田生产中硫化氢来源

硫化氢是有机质腐烂后的自然产物，广泛存在于自然界中及多种生产过程中。如煤的低温焦化、含硫油气的开采和提炼、橡胶、皮革、硫化染料、动物胶加工等工业生产中都有硫化氢的产生；开挖沼泽地、沟渠、水井、下水道、涵洞、隧道以及清除垃圾、污物、粪便等作业，也常有硫化氢存在。据统计，目前有70多种职业涉及到硫化氢。

（1）修井：循环罐和油罐是修井时硫化氢的主要来源。

循环罐、油罐和贮浆罐周围有硫化氢气体，这是由于修井时循环、自喷或抽吸井内的液体进入罐内造成的。硫化氢可以以气态的形式存在，也可以存在于井内的钻井液中。

需要注意的是：井内液体中的硫化氢可以通过液体的循环、自喷、抽吸或清洗油罐释放出来。在井口、压井液、放喷管、循环泵及管线中也可能有硫化氢气体。

打开油罐顶盖、计量孔盖和封闭油罐的通风管，这些都是硫化氢向外释放的途径

（2）采油：在采油作业中有九处极易与硫化氢气体接触的场所，其中有六处与实际操作直接有关：1、水、油或乳剂的储藏罐；2、用来分离油和水、乳化剂和水的分离器；3、空气干燥器；4、输送装置，集油罐及其管道系统；5、用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇；6、提高石油采收率也可能产生硫化氢。

此外，还有三处来源途径与设备所在地有关：

（3）油气装载场所；2、计量站调整或维修仪器；3、用来提高空气压力的空气压缩机。

3 防治措施

一旦作业过程中硫化氢监测系统报警，应立即启动相应应急程序。

3.1 应急处理

（1）当H2S浓度达到10ppm的阈限值时应启动应急程序：现场应安排专人观察风向、风速、以便确定受侵害的危险区；切断危险区的不防爆电器的电源；安排专人佩戴正压式空气呼吸器到危险区检查泄露点；非作业人员撤入安全区。

（2）当硫化氢浓度达到20ppm的安全临界浓度时按应急程序应：戴上正压式空气呼吸器；向上级报告；指派专人至少在主要下风口距井口100m、500m、1000m处对硫化氢进行监测；实施井控程序，控制硫化氢泄露源；撤离现场的非应急人员；清点现场人数；切断作业现场可能的着火源；通知救援机构。

当井喷失控时向当地政府报告，作好500m内范围居民的撤离；关停生产设施；设立警戒区，任何人未经许可不得进入；请求援助。

（3）井场浓度达到100ppm时现场作业人员应按预案立即撤离井场，现场总负责人应按规定通知其他有关机构和相关人员，由施工单位和生产经营单位按相关规定分别向其上级主管报告；在采取控制和消除措施后，继续监测危险区大气中的硫化氢和二氧化硫浓度，以确定在什么时候才能重新安全进入。

3.2 防护措施

当硫化氢浓度高于15 mg/m3（10ppm）或者二氧化硫浓度高于5.4 mg/m3（2ppm）时，未配戴任何呼吸保护设备者不得再次进入工作区。如需救助遇险人员，救援人员应配戴适当的个人空气呼吸保护设备直到进入安全区域。

如果仍需继续作业，而空气中的硫化氢浓度仍然高于15 mg/m3（10ppm）或者二氧化硫浓度仍然高于5.4 mg/m3（2ppm），所有留在该区域的工作人员都宜配戴个人呼吸保护设备。

每天开始作业前，应由指定的现场安全监督负责日常安全检查。主要检查项目宜包括：a）作业现场是否有硫化氢存在；b）风向标：根据风向可重新确定临时安全区；c）测试硫化氢监测或检测设备及报警仪；d）个人呼吸保护设备的布置；e）消防装置的布置；f）急救设备。

3.3 硫化氢火源控制

硫化氢一旦与空气混合，即具有可爆性（硫化氢物理性质参见附录C）。应采取以下措施以消除潜在的火源：

a）强制执行“禁止吸烟”的规定；b）非基本人员不得进入作业区；c）作业机底座充分通风（自然或人为通风）；d）便携式发电机组、井场值班房、换班房尽量远离井口或者采取一定安全措施；e）禁止载有催化反应器的车辆在过于靠近井眼的位置操作，除非采取措施确保该区域安全（无潜在的火源）。备用车辆距离井眼宜至少30m（100ft），或与井眼距离同井架等高，取其中值大者，但任何时候都宜在井架绷绳圆周范围以外。如果受地形、位置或其他条件限制，车辆达不到规定距离，则宜采取其他较为安全的措施；f）距离井眼30m（100ft）以内的所有内燃机排气装置上都宜安装避雷器或其他相当的仪器；g）在指定区域内，禁止使用明火炉灶、明火，严禁任何焊接作业或其他可能的引火源（电子打火工具、无线电收发设备等）；h）发动机切断装置位于控制台附近，以备应急之用；i）所有柴油机上都宜安装用于隔绝助燃空气的紧急切断装置。

[1]李李等.国内外处理硫化氢的研究现状[J].广州化工, 2015(8).

任俊俊(1980-)，男，陕西商州人，专科，从事安全管理工作。