浅谈沙特钻井现场硫化氢气体的监测与防护措施

宋昊堃

摘要：随着石油与天然气行业对硫化氢防护重视程度的提高，硫化氢防护措施不具体、操作性差等问题经常被提出。在钻井现场，加强硫化氢气体监测并采取有效的防护措施是确保人员及设备安全的前提。中国石化胜利工程公司沙特项口在沙特东部省施工的几个油田都含有高浓度硫化氢，承钻的多口油气井有些甚至最高可达到上万ppm，在钻井作业过程中存在很大的风险。本文概述了沙特钻井现场硫化氢气体监测的作用和内容，以及钻井过程中硫化氢的安全防范与处理措施。对于指导类似含硫化氢地区钻井、修井、录井安全作业，确保人员及设备安全具有一定的指导意义。

关键词：钻井；硫化氢；监测；防护措施

中国石化胜利工程公司沙特项目部自2014年开始，在沙特东部省地区提供井筒钻修井服务，其中在完成钻修井"5+2”项目期间，钻修井施工的部分区块井眼具有高含硫、高压、高温特性，施工难度大，井控风险高，高浓度硫化氢环境下的钻修井作业将面临极大挑战。一旦采取措施不当，发生施工期间硫化氢地面泄漏，将会对人员和设备造成严重威胁。

1硫化氢的特性

在谈硫化氢的危害之前，我们必须先了解硫化氢的特性，由于硫化氢自身的特殊性质，使得它对钻井工作人员及设备造成很大的危害。

硫化氢是一种可燃性气体，燃点为260℃，燃烧时为蓝色火焰，并生成危及人眼睛和肺部的二氧化硫；硫化氢也是一种极易爆炸的气体，当硫化氢在空气中浓度达到4.3%～46%时，形成的混合气体，遇火将产生强烈的爆炸；硫化氢还具有强烈的腐蚀性，人体吸入硫化氢后，可致人眼、喉、呼吸道发炎。它对人体的致死浓度为500ppm，在正常条件下，对人的安全临界浓度是不能超过30PPm。

2硫化氢中毒时的症状

2.1急性中毒。

吸入高浓度的硫化氢气体会导致气喘，脸色苍白，肌肉痉挛；当硫化氢浓度大于700ppm时，人很快失去知觉，几秒钟后就会窒息，呼吸和心脏停止工作，如果未及时抢救，会迅速死亡。

2.2慢性中毒

人体暴露在低浓度硫化氢环境（如50-100ppm）下，将会慢慢中毒，症状是：头痛、晕眩、兴奋、恶心、口干、昏睡、眼睛感到剧痛，连续咳嗽、胸闷或皮肤过敏等。长时间在低浓度硫化氢条件下工作，也可能造成人员窒息死亡。

硫化氢的中毒机制和毒性作用，随接触浓度和接触时间变化而不同。浓度越高则对中枢神经抑制作用越明显，浓度较低时对粘膜刺激作用明显。

经过以上分析我们发现，只要钻井作业中有硫化氢存在，其必然对我们现场工作人员带来很大的危害。

3硫化氢的监测

在井场硫化氢易积聚的地方，主要分布在方井、循环罐、振动筛附近和钻台井口等地方。为了能够在硫化氢泄漏时及时预警，我们采用硫化氢探测设备来监测硫化氢的浓度。主要方法如下：（1）首先划分出井场的危险区域。主要包括钻台、井口转盘、方井、振动筛区域。（2）安装固定式硫化氢探测仪，探头探测到硫化氢气体在空气中的体积比浓度超过10ppm，安装在钻台偏房和井队管理人员办公室内的的报警器会发出报警，同时琥珀色信号灯闪烁报警，实现声光两种方式报警。固定式硫化氢探测仪必须每隔30天或每次搬迁重新安装后标定一次。

4硫化氢的防护

4.1硫化氢防护用品

在含硫环境中至少需要配备3种个人防护用品。

（1）个人紧急撤离装备SABA（正压呼吸器）。此装备在从事体力劳动或是紧张状态下使用时间会少于15分钟。因此，仅用于个人紧急撤离而不是进入危险区。

（2）配有气管线或长时间供气装备。此装备在原有基础上，配有气管线或软管外接气源，在正常工作中给操作者连续供气。配有独立的应急气瓶，供气有故障时使用。

（3）正压呼吸器（SCBA），该装置配备30分钟或更长时间的气瓶，用于进入危险区域作业或急救，即使不用外接气源供气，也可以使用，具有移动性，其剩余气体只能维持5分钟时开始报警。

4.2储气站

在井场设置有1个储气站，储气站中的气源通过相应的管线与井场各固定式呼吸器站连接，其中储存的空气至少可以供7个人连续工作2. 5小时。

4.3其他配备

另外还需要在应急集合点配备担架，便于救援。在明显位置配备风向标，如司钻房、泥浆罐、远控房等。

5培训

培训的目的是让员工了解硫化氢特性和基本防护知识及应急反应程序，提高员工的安全意识和技能。目前的培训主要分为3种：

（1）取证培训。进入钻井现场的所有岗位必须取得硫化氢证。

（2）现场培训。聘请硫化氢专业人员在现场对员工培训预防硫化氢基础知识和如何使用以及快速佩戴正压式呼吸器，现场所有工作人员必须参加。

②气体监测培训。现场需要有专门的人员进行气体监测，相应的人员需要参加气体监测的培训。

③呼吸防护培训（Respiratory protection）。现场所有工作人员必须参加此培训。.Basic Life Support& First aid（急救）。每个班组的急救队员以及队医必须参加此培训。

（3）应急反应培训。现场平台经理和安全官对员工和搜救组成员讲解现场的应急反应计划，并定期组织硫化氢演习。

6硫化氢溢出时的应急救援

在钻井过程中一旦发生硫化氢泄漏，就会威胁到人的生命。现场要立即启动应急预案，迅速控制事态继续恶化，避免或减少人员、财产的损失。

（1）首先建立、健全硫化氢应急反应程序，明确应急反应中各岗位人员的职责。平台经理和甲方监督为应急小组第一负责人。安全官指导应急反应按照程序有序进行并负责确认井场人员全部到达应急集合点，随时报告是否有人失踪。带班队长负责进入井场进行硫化氢监测并将泄漏情况汇报给甲方监督，司钻采取正确的措施确保井下的安全。救援组人员负责带领搜救队进行救援。

（2）组建搜救队。搜救队成员必须掌握SCBA的穿戴并且参加过急救培训。搜救队由4人组成，每2人一组。

（3）强化现场应急实战演练，提高班组的应战能力在钻开富含硫化氢井段前，必须安排各班做硫化氢演习。演习时是以班组为单元，以带班队长为核心，开展防硫化氢等实战演练，强化基层班组应急操作的准确性和及时性。

7结束语

可靠的监控系统能够第一时间准确的报警，配备足够的、可靠的监控系统是预防硫化氢的前提；全面的防硫化氢培训是落实各项防范措施的基础；完备的防护体系、及时的应急救援是迅速控制事故的恶化、保障人员、财产安全的关键。胜利工程公司沙特項目将继续从监控、防护和救援三方面着手加强对硫化氢的防护，确保各项目顺利施工。

参考文献：

[1]朱燕群.石油加工行业中硫化氢的危害性及安全对策分析[J] 职业与健康，

[2]中国石化沙特分公司安全作业指导手册，第二版，2017.01