SY∕T 5087-2005 含硫化氢油气井安全钻井推荐作法

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1、含硫化氢油气井安全钻井推荐作法SY/T 5087-2005（API RP49：2001，NEQ） 代替 SY/T 5087-2003Recommended practice for safe drilling operations involving hydrogen sulfide 自 2005-5-1 起执行目次.、F 一 、-前言1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 人员防护5 井场及钻井设备的布置6 井用材料及设备7 地质及钻井工程设计的特殊要求8 应急管理9 井场安全10 钻井作业中的特殊要求11 特殊作业12 海上作业附录A （资料性附录）硫化氢的物理特性和对生理的影响附录B

2、资料性附录）二氧化碳的物理特性和对生理的影响附录C资料性附录）硫化氢扩散的筛选方法附录D资料性附录）酸性环境的定义、，一 、-前言本标准参考 API RP 49:2001含硫化氢油气井钻井、修井作业推荐作法 英文版）进行修订。本标准代替 SY/T 5087-2003含硫油气井安全钻井推荐作法。 本次修订的主要内容有：范围： 井场和钻机设备布置（对应 API RP 49:2001第 8章部分章条）； 地质及钻井工程设计的特殊要求。新增加内容有：人员及设备防护（对应 API RP 49:2001第 5章、第 6章）；应急预案（对应 API RP 49:2001第 7章部分章节）；井场安全（对应AP

3、I RP 49:2001第10章及API RP 55第9章部分章节）；井用材料及设备（含井控装置的材质和安装）（对应 API RP 49:2001 第9章部分章节）；特殊作业（对应API RP 49:2001第11章部分章节）；海上作业（对应API RP 55第11章）；附录 A （对应 API RP 49:2001 附录 A, API RP 55 表 A. 1和表 A.2）；附录B （对应API RP 55附录B、表B.1和表B.2）；附录C （对应API RP 49附录C）；附录D （对应API RP 55附录D）；本标准的附录A、附录B、附录C和附录D均为资料性附录。本标准由石油工业安全

4、专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国海洋石油总公司健康安全环保部、四川石油管理局钻 采工艺研究院。本标准主要起草人：郑维田、高碧华、李士安、戴忠良、牛世广、左柯庆、 李强、陈戎、邢公。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：SY 5087-85；SY 5087-93；SY/T 5087-2003。含硫化氢油气井安全钻井推荐作法1 范围 本标准规定了含硫化氢油气井钻井作业中从钻井设计、设备安装、井场布置、 硫化氢监测、人员和设备防护、应急管理等方面的安全要求。本标准适用于油气勘探开发中含硫化氢油气井的钻井作业。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

5、。凡是注日期的引 用文件，其随后所有的修改单（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。SY/T 0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求SY/T 5323-2004 节流和压井系统（API Spec 16C:1993,IDT）SY/T 5466 钻前工程及井场布置技术要求SY/T 5858 石油工业动火作业安全规程SY/T 5964 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护SY/T 6194 石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管SY/T 6277 含硫油气田硫化

6、氢监测与人身安全防护规定SY/T 6426 钻井井控技术规程海洋石油作业硫化氢防护安全要求（1989）原中华人民共和国能源部海 洋石油作业安全办公室API Spec 5D 钻杆规范API Spec 6A 井口和阀门规范API Spec 16A 钻通设备规范API RP 53 钻井的防喷设备系统3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 阈限值 threshold limit value （TLV） 几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的某种有毒物质在空气中的最大浓度。硫化氢的阈限值为15mg/m3（10ppm）,二氧化硫的阈限值为5.4mg/m3（ 2ppm）。3.2 安全临界浓

7、度 safety critical concentration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海洋石油作 业硫化氢防护安全要求（1989） 1.3 条中硫化氢的安全临界浓度为 30mg/m3 （ 20ppm）。3.3 危险临界浓度 dangerous threshold limit value达到此浓度时，对生命和健康会产生不可逆转的或延迟性的影响参考海 洋石油作业硫化氢防护安全要求（1989）中硫化氢的危险临界浓度为 150mg/m3 （100ppm）。3.4 氢脆 hydrogen embitterment 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

8、软钢 发生氢鼓泡、高强度钢产生裂纹，使钢材变脆。3.5 硫化物应力腐蚀开裂 sulfide stress corrosion cracking 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。3.6 硫化氢分压 hydrogen sulfide factional pressure 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。3.7 含硫化氢天然气 nature gas with hydrogen sulfide指天然气的总压等于或大于0.4MPa （60psia），而且该气体中硫化氢分压 等于或高于0.0003MPa；或HS含量大于75mg/m3

9、 （50ppm）的天然气。有关酸性2 环境（含硫化氢和二氧化硫）的定义参见附录 D。4 人员防护4.1 培训4.1.1 基本培训基本培训包括但不限于以下内容：a）课堂培训硫化氢及二氧化硫的危害性，特征和特性（参见附录A、附录B）； 对暴露于硫化氢及二氧化硫中的受害者的救援技术和急救方法； 正确使用和保养防硫化氢、二氧化硫的呼吸设备，包括理论培训和实践 操作演练；限制空间和封闭设施的进入程序。b）现场培训：硫化氢及二氧化硫的来源和暴露征兆； 硫化氢、二氧化硫监测仪器的使用、校验和维护及监测系统警示信号的 辨认；工作场所中预防硫化氢和二氧化硫实际的操作和维护程序； 施工场所和作业的应急预案，特别是

10、紧急集合区的位置、危险区域、风 向判断及逃生路线选择。4.1.2 现场监督人员的附加培训 委派到现场负责监督责任的人员都应增加下列项目的培训：a) 应急预案中监督的职责；b) 硫化氢对设备的影响；c) 钻遇硫化氢之前对钻井液的处理。4.1.3 来访者和其他非定期派遣人员的培训4.1.3.1 在进入危险区之前，应向来访者和其他非定期派遣的人员简要介绍 有关出口路线、紧急集合区位置、适用的警报信号和在紧急情况下的响应方法和 个人防护设备的使用。4.1.3.2 只有在受过培训的人员随同下，才允许这些人员进入危险区。4.1.3.3 在紧急情况下，应立即撤离这些人员。4.1.4 培训时间 含硫油气井作业

11、相关人员应进行专门的硫化氢防护培训，首次培训时间不少 于 15h ，每 2 年复训一次，复训时间不少于 6h 。4.1.5 资质和证书4.1.5.1 应由有资质的培训机构对人员进行防硫化氢技术培训。4.1.5.2 受训人员的培训时间、培训内容、考核结果应有记录。记录最少保 留2 年。4.1.5.3 参加井控培训的人员也应参加防硫化氢培训并取得合格证书，合格 证书的有效期为 2 年。4.2 硫化氢监测4.2.1 硫化氢监测的要求含硫油气井钻井过程中的硫化氢监测应符合 SY/T 6277 中的相关规定。4.2.2 监测仪器和设备4.2.2.1 应按照制造厂商的说明对监测仪器和设备进行安装，维护、校

12、验和 修理。4.2.2.2 在可能含硫地区进行钻井作业时，现场应有监测仪器。4.2.2.3 当硫化氢的浓度可能超过在用的监测仪的量程时，应在现场准备一 个量程达1500mg/m3 (lOOOppm)的监测仪器。4.2.2.4二氧化硫在大气中的含量超过5.4mg/m3 (2ppm)(例如在产生二氧 化硫的燃烧或其他操作期间)，应在现场配备便携式二氧化硫检测仪或带有检测 管的比色指示监测器。4.2.2 .5 应指定专人保管和维护监测设备。4.2.3 固定式硫化氢监测系统 用于油气井钻井作业的固定式硫化氢监测系统，应能同时发出声光报警，并能确保整个作业区域的人员都能看见和听到。4.2.4 监测传感器

13、的位置监测传感器至少应在下述位置安装：a) 方井；b) 钻井液出口管口、接收罐和振动筛；c) 钻井液循环罐；d) 司钻或操作员位置；e) 井场工作室；f) 未列入进入限制空间计划的所有其他硫化氢可能聚集的区域。4.2.5 便携式硫化氢监测仪 作业现场应至少配备便携式硫化氢监测仪 5 台。4.2.6 警报的设置4.2.6.1当空气中硫化氢含量超过阈限值时15mg/m3(10ppm)，监测仪应 能自动报警。4.2.6.2第一级报警值应设置在阈限值硫化氢含量15mg/m3(10ppm)， 达到此浓度时启动报警，提示现场作业人员硫化氢的浓度超过阈限值，应采取8.2.2.1 的措施。4.2.6.3 第二

14、级报警值应设置在安全临界浓度硫化氢含量30mg/m3(20ppm) ，达到此浓度时，现场作业人员应佩戴正压式空气呼吸器，并 采取8.2.2.2 的措施。4.2.6.4 第三级报警值应设置在危险临界浓度硫化氢含量150mg/m3(100ppm)，报警信号应与二级报警信号有明显区别，警示立即组织现 场人员撤离，并采取 8.2.2.3 的措施。4.2.7 监测设备的检查、校验和检定4.2.7.1 在极端湿度、温度、灰尘和其他有害环境的作业条件下，检查、校 验和测试的周期应缩短。4.2.7.2 监测设备应由有资质的机构定期进行检定。4.2.7.3 检查、校验和测试应做好记录，并妥善保存，保存期至少 1

15、 年。4.2.7.4 设备警报的功能测试至少每天一次。4.2.8 钻进油气层的检测钻入油气层时，应依据现场情况加密对钻井液中硫化氢的测定。4.2.9 预探井的检测在新构造上钻预探井时，应采取相应的硫化氢监测和预防措施。4.3 呼吸保护设备4.3.1 基本要求4.3.1.1当环境空气中硫化氢浓度超过30mg/m3 (20ppm)时，应佩带正压式空气呼吸器，正压式空气呼吸器的有效供气时间应大于 30min。4.3.1.2 使用者应接受关于正压式呼吸器的限制和正确使用正压式空气呼 吸器方法的指导和培训。4.3.1.3 含硫油气井钻井作业应配备正压式空气呼吸器。正压式空气呼吸器 应放在作业人员能迅速取

16、用的方便位置。陆上钻井队当班生产班组应每人配备一 套，另配备一定数量作为公用。海上钻井作业人员应保证 100配备。4.3.1.4 正压式空气呼吸器每次使用后都应进行清洁和清毒。需要修理的正 压式空气呼吸器，应作好明显标记并将其从设备仓库中移出，直至磨损或损坏的 部件已经被及时修理和替换为止。4.3.1.5 含硫油气井钻井作业之前，应确认作业人员的身体状况良好并熟悉 正压式空气呼吸器的使用方法。4.3.1.6 钻井作业中，应对硫化氢作业区的硫化氢浓度和作业人员状况进行持续监测。4.3.2 存放、检查和维护4.3.2.1 正压式空气呼吸器应存放在人员能迅速取用的安全位置，并应根据 应急预案的要求配

17、备额外的正压式呼吸器。4.3.2.2 应对正压式空气呼吸器加以维护并存放在清洁、卫生的地方，以避 免损坏和污染。4.3.2.3 对所有正压式空气呼吸器应每月至少检查 1 次，并且在每次使用前 后都应进行检查，以保证其维持正常的状态。月度检查记录（包括检查日期和发 现的问题）应至少保留 12个月。4.3.3 面罩的限制 在工作区域硫化氢、二氧化硫浓度超过安全临界浓度的地方，应使用满足4.3.1 要求的正压式空气呼吸器。在使用之前宜进行面罩与脸部的密接测试。测 试应使用尺寸、类型、样式或构成适合用于该人员的正压式空气呼吸器来进行。4.3.4 适应性要求 对执行含硫油气井有关作业任务需使用正压式空气

18、呼吸器的人员，应进行定 期检查和演练，以使其生理和心理适应这些设备的使用。4.3.5 空气供应 正压式空气呼吸器空气的质量应满足下述要求：a）氧气含量19.5%23.5%；b）空气中凝析烃的含量小于或等于5X106 （体积分数）；c）一氧化碳的含量小于或等于 12.5mg/m3（10ppm）；d）二氧化碳的含量小于或等于 1960mg/m3（1000ppm）；e）没有明显的异味。4.3.6 呼吸空气压缩机 所有使用的呼吸空气压缩机应满足下述要求：a）避免污染的空气进入空气供应系统。当毒性或易燃气体可能污染进气口 的情况发生时，应对压缩机的进口空气进行监测。b）减少水分含量，以使压缩空气在一个大

19、气压下的露点低于周围温度 5C6C。c) 依照制造商的维护说明定期更新吸附层和过滤器。压缩机上应保留有资 质人员签字的检查标签。d) 对于不是使用机油润滑的压缩机，应保证在呼吸空气中的一氧化碳值不 超过 12.5mg/m3(10ppm)。e) 对于机油润滑的压缩机，应使用一种高温或一氧化碳警报，或两者皆备， 以监测一氧化碳浓度。如果只使用高温警报，则应加强入口空气的监测，以防止 在呼吸空气中的一氧化碳超过 12.5mg/m3(10ppm)。5 井场及钻井设备的布置5.1 井场的布置应符合 SY/T 5466 的要求。5.2 钻前工程前，应从气象资料中了解当地季节的主要风向。5.3 井场内的引擎

20、、发电机、压缩机等容易产生引火源的设施及人员集中区 域宜部署在井口、节流管汇、天然气火炬装置或放喷管线、液气分离器、钻井液 罐、备用池和除气器等容易排出或聚集天然气的装置的上风方向。5.4 对可能遇有硫化氢的作业井场应有明显、清晰的警示标志，并遵守以下 要求：a) 井处于受控状态，但存在对生命健康的潜在或可能的危险硫化氢浓度小于15mg/m3 (lOppm)，应挂绿牌；b) 对生命健康有影响硫化氢浓度15mg/m3 (lOppm)30mg/m3 (20ppm), 应挂黄牌；c) 对生命健康有威胁硫化氢浓度大于或可能大于 3Omg/m3( 2Oppm)， 应挂红牌。5.5 在确定井位任一侧的临时

21、安全区的位置时，应考虑季节风向。当风向不 变时，两边的临时安全区都能使用。当风向发生 90变化时，则应有一个临时 安全区可以使用。当井口周围环境硫化氢浓度超过安全临界浓度时，未参加应急 作业人员应撤离至安全区内。5.6测井车等辅助设备和机动车辆应尽量远离井品，宜在25m以外。未参加 应急作业的车辆应撤离到警戒线以外。5.7 井场值班室、工程室、钻井液室、气防器材室等应设置在井场主要风向 的上风方向。5.8 应将风向标设置在井场及周围的点上，一个风向标应挂在被正在工地上 的人员以及任何临时安全区的人员都能容易地看得见的地方。安装风向标的可能 的位置是：绷绳、工作现场周围的立柱、临时安全区、道路入

22、口处、井架上、气 防器材室等。风向标应挂在有光照的地方。5.9 在钻台上、井架底座周围、振动筛、液体罐和其他硫化氢可能聚集的地 方应使用防爆通风设备（如鼓风机或风扇），以驱散工作场所弥散的硫化氢。5.10 钻入含硫油气层前，应将机泵房、循环系统及二层台等处设置的防风 护套和其他类似的围布拆除。寒冷地区在冬季施工时，对保温设施可采取相应的 通风措施，以保证工作场所空气流通。5.11应确保通信系统24h畅通。6 井用材料及设备6.1 对材料的考虑 钻井设备的制造材料应具备抗硫应力开裂的性能。6.2 材料的选择6.2.1采用SY/T 0599的条款作为最低的标准。设备用户可自由选择更严格 的规范。6

23、.2.2 材料应有材质合格证及用户抽检结果报告等适用性文件。6.2.3 非金属密封件，应能承受指定的压力、温度和硫化氢环境，同时应考 虑化学元素或其他钻井液条件的影响。6.3 钻井液下述措施将帮助金属抗硫化物应力腐蚀开裂：a）在使用除硫剂时，应密切监测钻井液中除硫剂的残留量；b）维持钻井液的pH值为9.511,以避免发生能将硫化氢从钻井液中释放 出来的可逆反应。6.4 防喷设备的选择6.4.1用于硫化氢环境的防喷设备的检查及测试程序应按照API RP 53的相 关条款执行。6.4.2 环形和闸板型防喷器及相关设备的产品采购规范,以及对防喷设备的 操作特性测试应按API Spec 16A的相关条

24、款执行。6.4.3 选择、安装和测试适用于硫化氢环境服务的节流管汇总成应按 APIRP 53及 SY/T 5323-2004 的有关条款执行。6.4.4 在高含硫、高压地层和区域探井的钻井作业中，在防喷器上应安装剪 切闸板。6.4.5 在钻具中应加装回压阀等内防喷工具，但在井漏等特殊情况下，可以 不安装内防喷工具。6.5 井口设备用于硫化氢环境的井口设备按 API Spec 6A 的要求执行。6.6 管材6.6.1 管材应使用符合 SY/T 0599、SY/T 6194和 API Spec 5D 规定的材料 及经测试证明适合用于硫化氢环境的材料。6.6.2应选用规格化并经回火的较低强度的管材（

25、例如J55或L-80油管，E 级和X级的钻杆）及规格化并经回火的方钻杆用于含硫油气井。6.6.3对于高于646.25 MPa （95000psia）屈服强度的管材，应淬火和回火。6.6.4 在没有使用特种钻井液的情况下，高强度的管材（例如 P110 油管和 S135 钻杆）不应用于含硫化氢的环境。6.7 井控装置的安装6.7.1 钻井设计中有关井控装置的设计、安装、固定和试压应符合 SY/T 5964 的规定。6.7.2 钻井井口和套管的连接及放喷管线的高压区在现场不允许焊接。6.7.3放喷管线应至少装两条，其夹角为90。180，管线转弯处的弯头 夹角不应小于120C,并接出距井口不少于100

26、m；若风向改变时，至少有一条能 安全使用，以便必要时连接其他设备（如压裂车、水泥车等）做压井用。6.7.4 井控装置、管材和井下工具及其配件在储放时应注明钢级，严格分类 保管并带有产品合格证和说明书；运输过程中需采取措施避免损伤。6.7.5 防喷器大修时，若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺，则应在其后做大 于620C的高温回火处理。7 地质及钻井工程设计的特殊要求7.1 地质设计的特殊要求7.1.1应对拟定探井周围3km,生产井井位2km范围内的居民住宅、学校、 公路、铁路和厂矿等进行勘测，并在设计书中标明其位置。7.1.2 在煤矿、金属和非金属矿等非油气矿藏开采区钻井，还应标明地下矿 井、坑道的

27、层位、分布、深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，应注明含硫地层及基深度和预计硫化氢含 量。7.1.4 在江河干堤附近钻井应标明干堤、河道位置，同时应符合国家安全、 环保规定。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0.3kPa时，应使用抗硫套管、油管等其他管 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，套管鞋深度应 大于开采层部深度100m以上。目的层为含硫油气层以上地层压力梯度与之相差 较大的地层也应下套管封隔。在井下温度高于93C以深的井段，套管可不考虑 其抗硫性能。7.2.3 高压含硫地区可采用厚壁钻杆

28、。7.2.4 钻开高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/cm30.10g/cm3，气井 0.07g/cm30.15g/cm3）时应取上限值；或附加井底压力在规定的范围内（油井1.5MPa3.5MPa，气井3MPa5MPa）时应 取上限值。7.2.5 应储备井筒容积0.5倍2倍的，密度值大于在用钻井液密度 0.1g/cm3以上钻井液。7.2.6 应储备满足需要的钻井液加重材料。7.2.7 应储备足量的除硫剂。7.2.8在钻开含硫地层前50m，应将钻井液的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9.510.5之间。7.2.9 不允许在

29、含硫油气地层进行欠平衡钻井。8 应急管理8.1 基本要求8.1.1 在含硫油气井的钻井作业前，与钻井相关各级单位应制定各级防硫化 氢的应急预案。钻井各方人员都应掌握应急预案的相关内容。应急预案应考虑硫 化氢和二氧化硫浓度可能产生危害的严重程度和影响区域；还应考虑硫化氢和二 氧化硫的扩散特性(参见附录 C 或其他公认的扩散模型)；8.1.2 应急预案的内容应包括但不限于：a) 应急组织机构。b) 应急岗位职责。c) 现场监测制度；d) 应急程序：报告程序；人员撤离程序；点火程序。e) 培训与演习8.2 应急预案编制内容8.2.1 机构及职责：应急预案中应包括钻井各相关方的组织机构和负责人， 并应

30、明确应急现场总负责人及各方人员在应急中的职责。8.2.2 应急响应。8.2.2.1当硫化氢浓度达到15mg/m3 (lOppm)的阈限值时启动应急程序，现 场应：a) 立即安排专人观察风向、风速以便确定受侵害的危险区；b) 切断危险区的不防爆电器的电源；c) 安排专人佩戴正压式空气呼吸器到危险区检查泄漏点；d) 非作业人员撤入安全区。8.2.2.2当硫化氢浓度达到30mg/m3 (20ppm)的安全临界浓度时，按应急程 序应：a) 戴上正压式空气呼吸器；b) 向上级(第一责任人及授权人)报告；c) 指派专人至少在主要下风口距井口 100m、500m和1000m处进行硫化氢监 测，需要时监测点可

31、适当加密；d) 实施井控程序，控制硫化氢泄漏源；e) 撤离现场的非应急人员；f) 清点现场人员；g) 切断作业现场可能的着火源；h) 通知救援机构。8.2.2.3 当井喷失控时，按下列应急程序立即执行：a) 由现场总负责人或其指定人员向当地政府报告，协助当地政府作好井口500m 范围内的居民的疏散工作，根据监测情况决定是否扩大撤离范围；b) 关停生产设施；c) 设立警戒区，任何人未经许可不得入内；d) 请求援助。8.2.2.4当井喷失控时，井场硫化氢浓度达到150mg/m3 (lOOppm)的危险临 界浓度时，现场作业人员应按预案立即撤离井场。现场总负责人应按应急预案的 通信表通知(或安排通知

32、)其他有关机构和相关人员(包括政府有关负责人)。 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部门报告。8.2.2.5 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及二氧 化硫浓度，以确定在什么时候方能重新安全进入。8.3 油气井点火程序8.3.1 含硫油气井井喷或井喷失控事故发生后，应防止着火和爆炸，按 SY/T 6426 执行。8.3.2 发生井喷后应采取措施控制井喷，若井口压力有可能超过允许关井压 力，需点火放喷时，井场应先点火后放喷。8.3.3 井喷失控后，在人员的生命受到巨大威胁、人员撤离无望、失控井无 希望得到控制的情况下，作为最后手段应按抢险作业程序对油气井井口实施

33、点 火。8.3.4 油气井点火程序的相关内容应在应急预案中明确。油气井点火决策人 宜由生产经营单位代表或其授权的现场总负责人来担任，并列入应急预案中。8.3.5 井场应配备自动点火装置，并备用手动点火器具。点火人员应配戴防 护器具，并在上风方向，离火口距离不少于10m处点火。8.3.6 点火后应对下风方向尤其是井场生活区、周围居民区、医院、学校等 人员聚集场所的二氧化硫的浓度进行监测（参见附录 C）。8.4 应急联络 考虑到与相关方应急联系和报告的需要，应准备和保存一份应急通信表。根 据应急通信表的内容制成联络框图，并作为应急预案的一部分：a）应急救援服务机构；b）政府机构和联系部门；c）其他

34、相关单位与承包商。8.5 培训和演习 模拟应急程序的训练和演习是作业人员执行或演示他们的任务的重要手段。 在这样的演练中，要包括动用设备和测试通信设备，而模拟伤员要被送往有医治 模拟伤情设施的医院。这些演练应通知政府有关部门（最好能让他们参加）。8.6 应急预案的更新 对应急预案应定期复核，随时对条款或覆盖范围的改变进行更新。特别应观 察和考虑的变化是居住或住宅区、仓库、公园、商店、学校或公路，以及油气井 作业的变化和租用设施的变化。9 井场安全9.1 计划9.1.1 应制定一套与本标准的要求相一致的作业计划。9.1.2 在开始作业前，生产经营单位、承包公司、钻井公司、服务公司和其 他与工作有

35、关的代表应讨论有关油气井的数据和将要执行的作业的有关事项，并 以合同形式明确各方的安全责任。9.1.3 在安装设备之前，生产经营单位或用合同形式委托的单位及代表应提 供硫化氢应急预案，并与钻井和服务公司代表一起审查该预案。9.1.4 生产经营单位还应审查钻井和服务公司的“应急预案”，以保证在硫 化氢紧急情况下的响应协调。9.2 日常检查 在每天开始工作之前，应由指定的井场监督实行日常检查。应包括但不限于 下述检查项目：a) 已经或可能出现硫化氢的工作场地；b) 风向标；c) 硫化氢监测设备及警报(功能试验)；d) 人员保护呼吸设备的安置；e) 消防设备的布置；f) 急救药箱和氧气瓶。9.3 钻

36、井液储存9.3.1 从储存的钻井液中逸出的硫化氢气体对人员是有害的，特别是在封闭 的空间里。当可能曾经暴露在硫化氢环境中的钻井液储存在井液罐、起下钻灌浆 罐、钻井液储备罐或其他罐中时，应极其小心。9.3.2 储存的钻井液与某些材料(残余的或添加的)之间的化学反应也会产 生硫化氢。当人员进入任何容纳有或曾经容纳过储存的钻井液的封闭的或通风不 畅的地点时，应采取合适的安全预防措施。被污染的钻井液应以安全的方式进行 处理。9.4 特别预防措施9.4.1 在钻井作业期间，比如放喷、拆卸井口设备和起下管柱、循环钻井液 等，应采取特别预防措施，以避免残存其中的硫化氢释放出来造成危害。9.4.2 为避免无风

37、和微风情况下硫化氢的积聚，可以使用防爆通风设备将有 毒气体吹往期望的方向。9.4.3 应特别注意低洼的工作区域，比如井口方井，由于较重的硫化氢或二 氧化硫在这些地点的沉积，可能人到有害的浓度。9.4.4当人员在达到硫化氢危险临界浓度150mg/m3 (lOOppm)的大气环 境中执行任务时，应有接受过救护技术培训的值班救护人员，同时应备有必要的 救护设备，包括适用的呼吸器具。9.5 安全工作许可证 硫化氢作业之前要制定相应的作业程序，签署作业许可单，明确安全措施。安全措施应包括向作业人员提供所需要的防护设备、正确的隔离设备、正确地进 行设备和管线的通风等。9.6 受限制空间的进入对井出已知或潜

38、在硫化氢危险的封闭设施应特别注意。在通常情况下，这些 封闭设施不通风。进入受限制空间时应有一个受限制空间进入许可证。许可证至 少应注明：a) 标明作业场地、许可证签发日期和使用期限；b) 保证安全作业的特殊检测要求和其他条件；c) 进行持续监测，以确定硫化氢、氧和可燃气体浓度不会导到起火和伤害 作业人员的身体健康；d) 生产经营单位其他特殊规定。9.7 硫化氢和二氧化硫防护演习9.7.1 除了对人员进行硫化氢及二氧化硫培训外，还应定期举行应急演习。 这些应急演习应包括应急程序所必需的步骤。9.7.2 人员培训和应急演习的记录文件应保存至少 1 年。9.8 硫化氢着火源为了将可能的着火源减至最低

39、，应考虑下列事项：a) 强制执行“不准吸烟”的规定；b) 在危险区使用的任何电器设施等均应满足防爆要求；c) 禁止装备有催化转化器的车辆在十分接近井口的地方作业，除非采取了 措施保证该地安全而没有产生火花的可能；没有参与应急作业的车辆应在远离井 口的警戒线以外；d) 在离井口 30m 以内的所有内燃机的排气管上，应安装火花捕捉器或等同 的设备；e) 将明焰烘箱、明火、爆接作业或其他可能的火源(电动工具、无线电通 信等)限制在指定区域；f) 其他防止火源措施。10 钻井作业中的特殊要求10.1 严格按设计的钻井液密度执行，未经设计修改的申报、审批程序，不 得修改设计钻井液密度。但不包括下列情况：

40、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，应关井求压，及时调整钻井液密度或压井，同进向有 关部门汇报。10.2 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 (33.3ppm)以下，并随时对钻井液的pH值进行监测。10.3 在油气层中进行起钻前，应先进行短程起下钻。10.4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。10.5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。10.6井场内严禁烟火；若需动火，按SY/T 5858执行。11 特殊作业11.1 取心作业11.1.1 在

41、从已知或怀疑含有硫化氢的地层中起出岩心之前应提高警惕。在 岩心筒到达地面以前至少10个立柱，或在达到安全临界浓度时，应立即戴上正 式空气呼吸器。11.1.2 当岩心筒已经打开或当岩心已移走后，应使用移动式硫化氢监测设 备来检查岩心筒。在确定大气中硫化氢浓度低于安全临界浓度之前，人员应继续 使用正压式空气呼吸器。11.1.3 在搬和运输含有硫化氢的岩心样品时，应提高警惕。岩样盒应采用 抗硫化氢的材料制作，并附上标签。11.2 油气井测试作业11.2.1 在油气井测试期间人员的安全防护，应按第4章执行。11.2.2 只有经硫化氢防护培训合格的人员才能参与作业。11.2.3 实施作业的主要人员数量应

42、保持最低。作业过程中，应使用硫化氢 监测设备来监测大气情况，正压式空气呼吸器应放在主要工作人员能迅速而方便 取得的地方。11.2.4 在开始作业前，应召开钻井及相关工作人员参加的特殊安全会议， 并特别强调使用正压式空气呼吸器、急救程序及应急反应程序。11.2.5 应在保证人员安全的条件下，排放和(或)燃烧所有产生的气体。 对来自储存的测试液中的气体，也应安全地排放。11.2.6 在处理已知或怀疑有硫化氢地层的液体样品过程中，人员应保持警 惕。处理和运输含硫化氢的样品时，应采取预防措施。样品容器应使用抗硫化氢 的材料制成，并附上标签。11.3 弃井作业 用水泥将产生或可能产生危险浓度硫化氢的整个

43、地层封死，并按有关规定和 程序实施弃井作业。12 海上作业12.1 海上含硫油气井作业，应执行海洋石油作业硫化氢防护安全要求 和本标准其他章节中的要求。12.2 海上含硫油气井作业时，应在前述应急预案的基础上增加以下项目：a) 培训：所有人员都应熟悉应急逃生路线的位置和逃生设备的应用。b) 所有人员撤到上风位；c) 海上设施的医护人员和安全监督应熟练使用氧气复苏设备；d) 平台应对可燃气体和硫化氢的浓度加以监测，确保直升机安全起降；在 可能情况下应使船舶和直升机从上风方向接近现场。12.3 当钻井、油气井服务、生产和建造作业中有两种或两种以上的作业需 要同步进行时，必须强调这些作业之间的协调。

44、应指派一个担任同步作业的负责 人，协调应急事项。附录A(资料性附录) 硫化氢的物理特性和对生理的影响A. 1 物理数据化学名称：硫化氢。 化学文摘服务社编号：7783-06-4。 同义词：硫化氢、氢硫酸、二氢硫。化学分类：无机硫化物。化学分子式：H。通常物理状态：无色气体，比空气略重，15C (59F)、0.10133MPa (1 atm)下蒸气密度(相对密度)为1.189。自燃温度：260C(500F)。沸点：-60.2C(-76.4F)。熔点： -82.9C(-117.2F)。可爆范围：空气中蒸气体积分数4.3%46%。溶解度：溶于水和油，溶解度随溶液温度升高而降低。 可燃性：燃烧时火焰呈

45、蓝色，生成二氧化硫，参见附录 D。气味和警示特性：硫化氢有极其难闻的臭鸡蛋味，低浓度时容易辨别出。但 由于容易很快造成嗅觉疲劳和麻痹，气味不能用作警示措施。A. 2 暴露极限美国职业安全与健康局(OSHA) 1)规定硫化氢可接受的上限浓度(ACC)为 30mg/m3 (20ppm), 75mg/m3 (50ppm)为超过可接受的上限浓度(ACC)的每班 8h 能接受的最高值(参见 29 CFR2) Part 1910.1000, Subpart Z, Table Z-2)。 美国政府工业卫生专家联合会(ACGIH) 3)推荐的阈限值为15mg/m3 (10ppm) (8h TWA), 15mi

46、n短期暴露极限(STEL)为22.5mg/m3 (15ppm)。每天暴露于短期 暴露极限(STEL)下的次数不应超过4次，连续2次间隔时间至少为60min。对 于外大陆架的油气作业，即使偶尔短时暴露于30mg/m3 (20ppm)的硫化氢环境， 根据美国内政部矿产管理部门的规定,要求使用呼吸保护装置。详细资料详见 The NOISH Recommended Standard for Occupational Exposure to Hydrogen Sulfide。参阅表A.2暴露值的附加资料。向雇主了解特定情况下的暴露值。1) 美国职业安全与健康局(美国劳工部)。可从 U.S.Governm

47、entPrinting Office,Washington,D.C.20402 获得。2) 美国联邦法规。3) 美国政府工业卫生专家联合会。A.3 生理影响警示：吸入一定浓度的硫化氢会伤害身体(参阅表A.1)，甚至导致死亡。 硫化氢是一种剧毒、可燃气体，常在天然气生产、高含硫原油生产、原油馏 分、伴生气和水的生产中可能遇到。因硫化氢比空气重，所以能在低洼地区聚集。 硫化氢无色、带有臭鸡蛋味，在低浓度下，通过硫化氢的气味特性能检测到它的 存在。但不能依靠气味来警示危险浓度，因为处于高浓度超过 150mg/m3(lOOppm)的硫化氢环境中，人会由于嗅觉神经受到麻痹而快速失去嗅觉。长 时间处于低硫

48、化氢浓度的大气中也会使嗅觉灵敏度减弱。警示：应充分认识到硫化氢能使嗅觉失灵，使人不能发觉危险性高浓度硫化 氢的存在。表 A.l 硫化氢在空汽中怖:需度4暴露于硫化氢閱典型特性心(悴积分談八ppm*1每100标准乂方英尺的格令数1mg/m3*210.0000130.130.008 1辭通常，在犬气中含華为0. lSmm3 (0. llppm时， 有明显和令人讨厌朗气味，在大气中奁量沖 dPmg/ii? (4.6ppm)时就相当:S而易见随看农度 的増加，嗅觉就会疲劳，气体不再自缠过气味来辨 别心0.00110p0.伽14.42有令人讨厌的气味.眼睛可能受激美国政府工 业卫生专家联合会推荐的阈限值

49、辽h加权平均值)卫0 00151知0. P4p21.伽美国政府工业卫生专家联合会推荐的15min短期暴 盞范围平均值口0.00220P1.26P28.83在暴蕊山或更长时间后，眼睛有烧灼感.呼吸道受 到刺激，美国职业安全与溺局的可接受上限値庄0.005*3.1572.07：暴露15rnin或15rnin以上的时阖后嗅觉就会诜失， 如果时间超过lh(可能导豉头痛，头暈和(或)捱 晁趨过75ng/n (50ppm)将会出现肺浮肿、也 会対人员的眼睛产生严重剌激或伤書汪1：表直.1中的魏据只作为指导的近似值，公布册数据会稠为不同-* 注2資科來源于APIRP55瞬二版19 表毎1一续表 A.l在空吒

50、中的浓度暴麗于硫化氢的典型特性卩妙积分I5 1DD标推 立右英尺 的格令数审mg/m30.0145100p144.1443min15fnifi就会出现咳嗽、眼睛受刺激和失去嗥 気在5tnin20miii过后，呼吸应会变样、冃雕就 会瘗痛并昏昏欲陲，在lh后就会剌激喉道.延长暴 露时间将逐渐加重这些证状卩0 033001S.90P432.40明显的结膜炎和呼吸道利激-亠注：肴憶将叱浓度走沟主丽危害生命或健康浓度， 蓼见（美国）国家安全和健康学会DHHE No 85-114 必优学危险袖珍指南片痹01550 Op| 31.4?720.45短期暴靂后就会不省人事，如不迅速处理就会停止 呼吸-涯、失去

51、理智和平衡感-患看需妾迅遠进 行人工咛吸和（或）心肺复苏技和DE70044. OS3003.55奩识快遠丧夬，如呆不迅速营毀.呼吸会偉止并导 致死亡.应用人工呼吸和（或）心肺瓮苏*0.10+：1000+p62.98+p440.(J8+立即丧失知觉，结果恪会产土永次性的脑怖害或脑 死亡-必须迅速进行营救，应用人工呼吸和（或） 心肺复看心注1： A.l中數据只作湘歯导痢近叹值，处布的数据会稍対不同.4 注2：赍料来源于AP KP55（第二版* 1购刃表心仁口表 A.2 硫化氢的职业暴露值SHAACACGlHjLJfeNIOSHACCACCL上的8h最犬 峰值卫STEICEIL (C) *PP加pm

52、*Mg/m?*PartinMig/EMgto3*3 Op527刃1015p15p22.却bWNZ曲C1ZCACC. ACCs：可接受的上限浓度4TLV、TLVs；阈限值*REL、RELs：推荐的暴露值a 4TWA：矗加枫平坤浓度（不同加权平均重壘计算宮法见特宦的辱难遥料）.*STEL； 15min內平均的短期嘉露值.亠N/A：不适用的-屮CEIL （C）： NIOSH规定的】0皿内平均飾暴廳值.门过多暴露于硫化氢中能毒害呼吸系统的细胞，导致死亡。有事例表明血液中 存在酒精能加剧硫化氢的毒性。即使在低浓度15mg/m3 (lOppm)75mg/m3 (50ppm)时，硫化氢也会刺激眼睛和呼吸道。

53、间隔时间短的多次短时低浓度 暴露也会刺激眼、鼻、喉，低浓度重复暴露引起的症状常在离开硫化氢环境后的 一段时间内消失。即使开始没有出现症状，频繁暴露最终也会引起刺激。A. 4 呼吸保护美国职业安全与健康局审查了呼吸器测试标准和呼吸器渗漏源，建议暴露于 硫化氢含量超过OSHA规定的可接受的上限浓度的任何人都要配戴正压式(供气 式或自给式)带全面罩的个人呼吸设备。附录B(资料性附录)二氧化硫的物理特性和对生量的影响B. l 物理数据化学名称：二氧化硫。化学文摘服务杜编号：7446-09-05。化学分类：无机物。化学分子式： SO 。2通常物理状态：无色气体，比空气重。沸点：-10.1C(14F)。可

54、燃性：不可燃，由硫化氢燃烧形成。溶解性：易溶于水和油，溶解性随溶液温度升高而降低。 气味和警示特性：有硫燃烧的刺激性气味，具有窒息作用，在鼻和喉粘膜上 形成亚硫酸。B. 2 暴露极限美国职业安全与健康局规定二氧化硫8h时间加权平均数(TWA)的允许暴露 极限值(PEL)为13.5mg/m3 (5ppm)，而美国政府工业卫生专家联合会(ACGIH) 推荐的阈限值为5.4mg/m3 (2ppm)(8h TWA), 15min短期暴露极限(STEL )为 13.5mg/m3 (5ppm)。参阅表B.2暴露值的附加资料。向雇主了解特定情况下的 暴露值。B.3 生理影响B.3.1 急性中毒 吸入一定浓度

55、的二氧化硫会引起人身伤害甚至死亡。暴露浓度低于 54mg/m3(20ppm),会引起眼睛、喉、呼吸道的炎症，胸痉挛和恶心。暴露浓度超过54mg/m3 (20ppm)，可引起明显的咳嗽、打喷嚏、眼部刺激和胸痉挛。暴露于135mg/m3 (50ppm)中，会刺激鼻和喉，流鼻涕、咳嗽和反射性支气管缩小，使支气管黏 液分泌增加，肺部空气呼吸难度立刻增加(呼吸受阻)。大多数人都不能在这种 空气中承受15min以上。据报道，暴露于高浓度中产生的剧烈的反映不仅包括眼 睛发炎、恶心、呕吐、腹痛和喉咙痛，随后还会发生支气管炎和肺炎，甚至几周 内身体都很虚弱。B.3.2 慢性中毒 有报告指出，长时间暴露于二氧化硫

56、中可能导致鼻咽炎，嗅、味觉的改变、 气短和呼吸道感染危险增加，并有消息称工作环境中的二氧化硫可能增加砒霜或 其他致癌物4)的致癌性，但至今还没有确凿的证据。有些人明显对二氧化硫过敏。 肺功能检查发现在短期和长期暴露后功能有衰减。4) Criteria for a Recommended Standard for Occupational Exposure toSulfur Dioxide,1974,p.26。也可参考 1997 年版。B.3.3 暴露风险尚不清楚多少浓度的低量暴露或多长时间的暴露会增加中毒风险，也不清楚 风险会增加多少。宜尽量少暴露于二氧化硫中。宜坚决阻止暴露于二氧化硫环境 中

57、的人吸烟。注：工作安排必须考虑任何原有的慢性呼吸伤害，因暴露于二氧化硫中能使 其病情恶化。B.4 呼吸保护美国职业安全与健康局审查了呼吸器测试标准和呼吸器渗漏源，建议暴露于 二氧化硫含量超过OSHA规定的允许暴露极限(PEL)的任何人都要配戴正压式(供 气式或自给式)带全面罩的个人呼吸设备。有关含二氧化碳的油气井服务和修井 作业中推荐使用的适当呼吸设备见6.5。表 B.1 二氧化硫在空气中的肅度屮数 2榕令每101谁立方英尺卫tngftn3蘇于二氧化硫的典型特性*0.000120.12272具有剌瀛性气味可能引起呼吸改变门0.00025.4加ACGIHTLV 和 NIOSH 尺ELk0 000

58、却屮,5弘叫13 5CP财伤眼踪剌激呼吸，对軒有较小的刺猱注匚 OSHA PEL （参见 29 Codt of Federal Regulations Part 391OJO0O.恚 Z-l； MGIH 和 NIOSH STEL LSmin内暴露平均值的极限）*0.00121扣1.43P32.49叫讥：Mg/m3PPpm-1Mg/m3Mg/m5卩呼：Mg/m!P瞰Mg/m3PppmMg/m3P5414丿N/A-Nd13p2p5v-13pACC；可承受的最高浓虧uTLV：阈限鳳屮REL：推蓉的暴喬水平限值.2TW：弘加枫平均浓度（不同重董计算方法见特定的参考瓷料）-STEL： 15min內平均的

59、愆期暴露水平限值-*N/A：不适用的.Q附录C（资料性附录） 硫化氢扩散的筛选方法注：美国石油学会（API）空气模拟工作小组（AQ7）采用简单的筛选模型及模拟技术给出了暴露半径的预计值（图C.1图C.4）。对于硫化氢和携带气体 的平衡悬浮混合物的低速释放，这些模型较准确。图C.1图C.4对于高速释放 的、以轻的气体为硫化氢携带气的混合物，可用作一种较保守的筛选处理方式。 但不推荐将图C.1图C.4用于低速释放、携带气和硫化氢混合物重于空气的场 合，或可能产生气溶胶的场合，因为此时可能会得出偏小的暴露半径预测值。宜 对具体的应用条件进行评价，以决定是否需要使用条件更为苛刻的模拟技术。使 用者宜对

60、他们自己的作业过程进行评价，以选择适合的模型用于具体的应急预 案。C. 1 引言 本附录列出的内容是一般性的，以供编制应急预案时，保守地估计硫化氢 扩散达到的浓度时使用。图C.1图C.4给出了纯硫化氢连续释放或瞬时释放时， 由计算模型算出的其在大气中呈屏幕平面的浓度为 15mg/m3（10ppm）， 45mg/m3（30ppm）, 150mg/m3 （lOOppm）, 450mg/m3 （300ppm）, 750mg/m3 （500ppm）的 暴露半径。暴露半径描述了释放源与沿着羽长状的地面中心线到达所关心的浓度 之间的距离。已开发出了一些作为释放的硫化氢的量/速率和不同的释放方式（连 续释放或瞬时释放）的函数的暴露半径的关系式，来预测不同浓度的暴露半径。 方程式和相关系数在 C.8 和表 C.l 中给出。模拟了最坏的气象条件下的白天和夜 晚的情况。涉及硫化氢操作的不同的规范都给出了一个暴露半径（ROE）的预测方法和 技术，必须考虑这些方法，因为为了符合某些特殊的要求，规范可能会规定特定 的方法，除非允许使用其他方法。C. 2 方法图C.1、图C.2、图C.3和图C.4中的暴露半径（ROE）是用基于Gausssian