【石油天然气行业标准(SY)】 含硫油气井安全钻井推荐作法

ICS 13. 100
备案号：115522003
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5087-2003
代警 SY 5087—93
含硫油气井安全钻井推荐作法
Safe drilling reommended practice for oil andgaswell containing sulfide
2003 - 03-18 发布
国家经济贸易委员会
2003-08—01实施
2规范性引用文件bZxz.net
3术语和定义
并场及钻机设备的布置
5硫化氢的监测
6井并控装置的材质和安装
地质工程及钻井工程设计的特殊要求8钻并作业中的特殊要求
9应急计划及演练
附录A（资料性附录）硫化氢防护技术培训内容次
SY/T5087-2003
SY/T 5087—2003
本标准是对SY5087--93《含硫油气田安金钻并作法》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：四川石油管理局钻果工艺技术研究院。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：SY508785,SY5087—93
1范围
含硫油气井安全钻井推荐作法
SY/T5087-2003
本标准规定了含硫油气并钻并作业并场及钻机设备的布置、硫化氢的监测、并控装置的材质和安装、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
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后的修政单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。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3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准：安全临界浓度safe critical concentration工作人员在露天安全工作8h可接受的化最高浓度：参考美国和前苏联粘关标准确定的安全临界浓度为20ngsn：
脆lrydrogcn emhrittlement
化学脑蚀严生的氢原子，在结合成氢分子时体积增大，致使低强度钢和软钢发生氢泡、高强钢产生裂纹，使钢材变跪：
硫化物应力魔蚀开裂sulfide stress corrosion cratcking钢材在足够大的外加拉力或残余张力下，与氢脆裂纹同时件历发生的破裂3.4
硫化氢分压H,sfactional pressure在相同湿度下，一定体积天然气中所含疏化氢单独占有该体积时所具有的压月+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并场及钻机设备的安放位置应考患季节风风向，并场周围应空所，尽量在前启或左右方向能让季节风畅通，并场及机设备布置见图14.3测抹车等辅助设备和机动车辆应尽最进离非1，至少在5m以外SY/T S087-2003
爱电房
工程室
钻井液室
地质室
值班室
方控台
机动车
研化氢监测仪及报警系统
网除泥器
图除矽器
搬动筛
节流管汇
机动车
图1钻并井场及钻机设备布置示意图2
放喷管线
找出井场0
季节风方
4,+并场直点书：「壁室、钻井液室等应设置在井场季节风的上风方向。4.3在季节区上风方向较远处专门设置气防器材室，配备足够的防萃面具有配套供氧呼吸设备：所有防护器只应設在使用方便、清洁卫生的地方并定期检查，以保证这些器具处于良好的备用状态，回作汇据
4.6在主玺工：井场季节风人口处、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，钻并人员应向上风方向蔬散。手.7在策前上、下和振动筛等硫化氢易聚积的地方，应安装排风扇，以驱故工作场所弥漫的疏亿氢：4,8进人含疏油气层前，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固布诉除寒冷地区在冬季绝工时，对保温设施可采取相应的通风措施，保证工作场所空汽流通+.9并场新有用电线路、照明器具的设和设备安装应符合SY5225-19中3.2利+.2的规定4.0确深谱讯系统24h畅通。
5硫化塾的测
5.1富统港#造并过提中的随北签避测应许合97中第5章的道5.？在并场筑化氢容易队聚的地方、特别力未、晒平范、振动筛服法和台等常有并队人员的地方。点安装硫化氧监测仪及育响报警系统，且能时开离使所（见1）5,3硫化氢监测仪报警浓度设置：a）第一级报警阅流应设置在10m%m，但不启动报警背响，仅向钻并施工人员提示硫化氢目前浓度值：
h）第二级报督阅值应设置在20mgmSY 5087—2003
5.4当空气中硫化氢含超过安全临界浓度讨，监划仪能自动报警，其音响应使并场工作人员皆能所到：二层台应装设音响报离器5.5含硫地区的片队应配备便携式疏化氢监测器满台，指定专人进行巡回收载5.6硫化氧监测仪器应进行周检和强检5.7钻人气层时、应加密对钻并液中硫化氢的测范3.8在新构造上钻第一口深托过，应采取相应的硫化氢监测和预防措施6并控装置的材质和安装
6.E材质
6.1.1钢材：钢的屈服极限不大于6S5MPa，硬度最大为HRC22：若需使用席服极限和硬度比上选要求高的钢材，必须经适当的热处理（如调质、固落处理等）并在含硫化氧介质环境中试验（采用APISCT，证实其具有抗硫化氢应力离蚀开裂性能后，方可采用。6.1.2非金属材料：凡密鼓件选用的非金属材料，应具有在硫化氢环境中能同而不失效的性能6.2安装
6.2.1钻井设计中有关并控装置的配套应符合SY/T5964的规定：其安装、固定和或压应符合SY/T5967的规定：
6.2.2钻并并口和套管的连接及防喷管线的高压区在现场不允许尊接6.2.3放喷管线应至少装两条，其夹角为90，管线转穿处的驾头夹角不小于120，并接出并汤100m（见图1）：若风向改变时，至少有一-条能安全使尚：6.2.4压井管线至少有一条在季节风的上风方向，以复必要时连接其它设备（如压裂车、求泥车等）准压并用
6.2.5并控装置、管材和并下工具在送并前应进行无损探伤。6.1.6并控装置、管材和并下T具及其配件在储放时应注明钢级，严格分类保管产带有产品合降进和说明书：运输撤过程中需采取措施避免损伤。6，2.7防惯器六修时，若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺，购应在其片准热必理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
7.1.1对非场固围一定范围内的质民住宅、学校，公路、铁路和广孕等造行的！、开审设卡！标明其应置
7.1.2在煤可、金属矿等非油气矿藏开采区销并，还应标明地下矿井、坑道的予、藻度和走向安地而共信与矿并、坑道的关系。7.1.3在含疏地区的钻井设计中，应注明含硫地层及其深度和预计含鼠7.2钻井工程设计的特殊要求
7.2.1若预计硫比紅分压大于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指油气矿载开采层应下套管封件，并超过开采层乘深130m：识1.7.2.3高法含硫地区可采用障量站杆：在并下温变商下93℃.以深的共段，实管可不考虑其抗流间能
7.2.+钻开含筑地层的设计钻共被密度，其安全附加密度在规定的范国内（油共0.05%0.10g/m，井0.07g～~0.15g/m）时宜取f限：或加井底乐力在规定的范两（油坊1.5MF-3.5MPa，许3VIPa-5MP）时直取上限道7.2.5并队应储备并简容积1~2倍的大于在用钻并被密，1gm的高密度钻井没，7.2.6储备满足需要的钻并液加重材料SY/T 5087--2003
7.2.7储备足量的除硫剂。
7.2.8在钻开含硫地层前501，将钻井液的pH值调整到9.5以上直至完井。若采用铝制钻具时，pH值控制在 9.5至 10.5之间：
7.2.9不允许在含硫量超过20mg/m2的含硫地层进行欠平衡钻并。8钻井作业中的特殊要求
8.1严格执行钻并液密度设计。未征得相关部门的同意，不得修改设计钻并液密度，但不包括下列情况：
a）发现地层压力异常时：
b）发现溢流、并涌、井漏时。
“若出现上述异常情况，应关井及时调整钻并液密度或压井，同时向有关部门江报。8.2利用钻并液除气器和除硫剂，控制钻井液中硫化氢的含量在50tmg/m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以内。8.5在含硫地层取心起钻，当取心工具离地面还有五柱时，钻台作业人员应裁上防毒面具，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门所在地、距井场距离、通讯及交情况；在进人含硫油气层前，应和医院、消防部门取得联系。9.2生产班组每人配套防毒面具，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（包括钻升、钻井液、地质、气测及并下作业等人员）应取得硫化氮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在即将钻人含硫地层时，应对井场人员（包括新换班上并人员）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并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，在钻开油气层前的捡查验收中，应有防硫化筑措施落实情况的检查9.5在高含硫地区即将钻人油气层和在油气层中钻进时，应有医生、救护车、安全监督在井场值班；引发生并涌、并喷，成立即启动应急救援计划9.6在有硫化氢綫出并口的危险情况下，应通知硫化氢超标范幽内的人员迅速撤离到安全地方，9.7钻升队在现物条件不能实施并控作业而决定放喷点火时，点火人员应佩戴防护器其，并在上风方向，离火口距离不得少于10m1，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，佩戴防护器其，并派专人监护，以便及时救护，9.9控制住升口后．应对并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，人员方能进人，附录A
[资料性附录]
硫化氢防护技术培训内容
SY/I5087—2003
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的严重后巢。
A.1.1硫化氢的物理化学性质：毓化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体，低浓度的硫化氢气体有臭蛋味。其相对密度为1.176，比空气重。硫化氰燃点250，燃烧时呈蓝色火焰，产生有毒的二氧化硫，硫化氮与空气混合、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：硫化氟的毒性比一氧化碳大五至六倍，儿乎与氣化氢同样剧毒，不同浓度的硫化筑对人体的危害见表A.1表A.1不同浓度的硫化氢对人体的危害硫化氧浓度
人休中请况
可蟆到一种明显的臭蛋气味
可在避天安全二作8h
：3min15nin，可御制膜觉，能刺痛眼和喉道很短时间内就抑制膜觉、刺痛眼和曦道人发晕：几分钟内停止呼吸，需立即作人工呼圾狠决就不省人事。若不立即作人工吸格寻致死亡立即不省人享，几分内死亡
注：资料束源于AIRP49，本参数表足在103.+2kPA和15.55T的条独下得出的A.1.3硫化氢对金材料的离蚀：硫化氰溶于水形成弱酸、对金属的膀蚀形式有电化学失重离蚀氢脆和硫化物应力离蚀开裂，以后两者为主，般统称为氢脆破坏。氨脆破坏往往造放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，甚至发生严罩的并喷失控或着火事4.1.4硫化氢能加速非金属材料的老化：在地面设备，并口装置、井下工具牛、有像胶、没油石累、石棉等非金属材料制作的密封件。它们在硫化氢环境巾使用一定时间后，橡胶会鼓泡帐大、失去弹性：油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件的失效A.1.5硫化氢对钻井液的污染：硫化氢主要是对水基钻井液有较大的污染：它会使钻并液性能发生很大变化，如密度下降、pH值下降、粘度上升，以至形成流不动的冻胶；颜色变成瓦灰包、墨色或墨绿色：
A.2了解并场地形、钻机设备位置与本地季节风方问之间的关系、硫化氢监测仪器放置情况、报游器音响特点和风向标位置、以及安全撤退路线等：A.3掌握钻托安全操作中的各项措施和规定A.4载握防毒面具、供算呼吸器等防护器具及硫化氢监测议器的性能和便用方法，具备救护硫化氢中毒人员的基本知识和技能：
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在油天然筑行业标
含硫油气井安全钻井推荐作法
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