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含硫油气井中的硫化氢气体检测和防护应急程序探讨

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：金敏

[导读] 硫化氢是油气井勘探开发时从石油中的有机硫化物中分解而成，具有无色剧毒的特点，对人体伤害巨大，高浓度硫化氢可致人死亡。本文探讨了硫化氢气体检测及防护应急程序。

胜利石油工程公司培训中心(党校)石油工程技术培训部金敏

摘要：硫化氢是油气井勘探开发时从石油中的有机硫化物中分解而成，具有无色剧毒的特点，对人体伤害巨大，高浓度硫化氢可致人死亡。本文探讨了硫化氢气体检测及防护应急程序。
关键词：硫化氢成因来源；硫化氢检测；应急管理程序
        石油天然气井的勘探开发过程中，尤其是钻探高压深井时，极有可能钻遇含有硫化氢的地层，我国已开发的油田中不同程度的含有硫化氢气体，有些地区含量极高，如华北油田晋县赵兰庄气田含硫化氢体积比高达92％，四川I石油管理局含硫化氢气田约占已开发气田的78.6％。硫化氢是仅次于氰化物的剧毒物，是极易致人死亡的有毒气体。一旦硫化氢含量超标的油气井发生井喷失控，将会导致灾难性的悲剧。
        一、含硫油气井发生硫化氢泄漏时的主要检测方式
        1.现场取样化验室测定法
        现场取样化验室测定法：这种测定法测定的硫化氢浓度精度高，但是测定的程序复杂繁琐，得到的数据不及时。
        2.现场直接测定法
        现场直接测定法：这种测定法检测硫化氢迅速，是目前含硫油气井发生泄漏时现场使用的主要检测方法。用到的仪器设备有：①便携式硫化氢检测仪：现场作业人员随身携带。②固定式硫化氢检测仪：安装在现场硫化氢易泄漏的地点。含硫油气井勘探开发现场必需24h连续监测硫化氢的浓度，因此需要安装固定式硫化氢检测仪。③正压式空气呼吸器：在含硫油气井现场作业时，一旦发现有硫化氢泄漏，必须穿戴正压式空气呼吸器，只有这样才能保证作业人员的生命安全。
        二、含硫油气井发生硫化氢气体泄漏时的应急管理程序
        进入含硫地区进行石油钻探作业前，必须制定一个切实可行和行之有效的应急管理预案，它不仅能够保证石油钻探作业的顺利进行，一旦硫化氢气体泄漏，还能够控制事故的扩大，降低事故后果的严重程度，避免财产损失，保证作业人员和周边公众的生命安全。制定应急预案前应当对作业区内可能涉及的范围的环境、人员、设施进行全面调查，展开科学的分析和论证，要使制定的预案严密、统一、完整并真正具有科学性；预案应当符合当地客观情况，要充分考虑周围居民和公众的利益，便于操作，能够起到迅速准确控制事故的作用；预案所涉及的内容应当符合国家有关标准，应急预案制定或修订后，应当上报上一级部门和相关部门备案，保证预案具有一定的权威性和法律保保障。
        1.应急预案的主要内容
        应急预案的主要内容有：①应急组织机构；②应急岗位职责；③现场监测制度；④应急程序，包括报告程序，井口或泄漏点的控制程序，人员救护和撤离程序。

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点火程序；⑤应急联系通讯表，包括应急服务机构，政府机构，生产经营单位和承包商等联系部门；⑥周边公众警示和撤离计划，要设置公众警示点，区域平面图以及联络图，对硫化氢可能泄露的区域附近的所有居民、学校、工厂、商业区、道路、铁路等标识其所在位置、联系电话并注明撤离路线；⑦预案的培训和演练。应提前告知危险区域作业人员和周围居民硫化氢的特点、危险性和紧急反应的知识，预先通知危险区域人员紧急情况发生时应采取的措施和步骤。按照应急程序进行现场演练。现场演练按场地分为室内演练(台面演练)和现场演练两种；按任务要求分为单项演练：如空气呼吸器佩戴、空气中硫化氢气体的检测、报告程序等单一科目的演练；部分演练：如对人员救护演练、点火程序演练、井口控制演练等应急任务和科目之间的某几个部分的准备、相关部门之间的配合和协调程度进行演练；综合演练：对现场所有应急程序和步骤进行实地演练。
        2.应急预案的响应
        应急预案的响应包括：①当硫化氢气体的浓度达到阈限值10ppm时，应立即安排专人观测风向，风速，确定受害的危险区域，切断危险区内的不防爆电器，安排专人到危险区检查泄漏点；②当硫化氢气体的浓度达到20ppm时，应立即向上级第一负责人报告，派专人在主要下风口100m以外监测硫化氢，启动井控应急程序来控制硫化氢的泄漏，撤离现场非应急人员，通知救援机构；③当井喷失控，井口下风处100m以外硫化氢气体的浓度达到50ppm时，向当地政府报告，协助疏散距井口500m范围内的居民，关停生产设施，设立警戒区，请求援助；④当井喷失控，井场硫化氢气体的浓度达到100ppm时，现场作业人员按照应急预案程序立即撤离，按照应急通讯表通知相关机构和负责人，向国家安全生产主管部门上报，在采取措施控制消除事故后，继续监测危险区大气中硫化氢和二氧化硫气体的浓度，以确定何时能够安全进入。
        3.应急预案的流程和处置方案
        应急预案的流程和处置方案包括：①第一发现人，发现溢流或硫化氢泄漏等异常现象，马上向司钻报告，司钻确认溢流发生或井喷时，拉响井喷警报，各岗位人员需要立即佩戴空气呼吸器。②现场作业人员按照各岗位操作规程、职责和规定的动作进行关井，必要时可关剪切闸板，切断钻具来关井，并且要观察记录关井后的各项数据。司钻向值班干部、队长、甲方监督报告。值班干部、队长、甲方监督要向甲乙方的上级和当地政府报告，并且拨打救援机构的电话请求援助。③若井口可控，应在井场放喷口先点火后放喷。点火人员要佩戴防护器具，在上风口方向30m以外点火。点火后，在井场及周边下风方向继续监测硫化氢的浓度，警戒硫化氢的浓度大于50[pm区域，并疏散危险区内的人员。④若井口失控，应请示队长和甲方监督进行现场决策井口点火，按照抢险作业程序在爆炸危险区以外对油气井井口实施点火。井场硫化氢气体的浓度达到100ppm时，组织现场人员撤离，配合地方救援力量实施现场急救医疗，设置警戒线，疏散危险区范嗣内的周边居民。启动联合现场指挥研究处置方案，按程序报批，制定压井方案，实施压井抢险作业程序。
        三、结语
        硫化氢气体的危害具有高风险、高隐蔽性，钻探开采含硫油气井时，只要对作业人员实施防硫化氢的系统培训，配备完善的设施设备，制订一套完善的硫化氢防护措施和应急管理程序就能最大限度地避免硫化氢带来的危害。
参考文献
[1]陈军,樊庆彤,刘宏伟.浅析含硫油气井的井控技术及管理措施[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(10):192.
[2]陈明,赵向阳.硫化氢气体检测方法及安全防范措施[J].油气田环境保护,2011,21(01):44-46+62.