钻井作业过程硫化氢气体安全管理办法文件编码：CZ.1.30编制人：安全环保与节能处主管领导审核安全环保与节能处主要领导审核：审定人：批准人：批准日期：XXXX年XX月XX日钻井作业过程硫化氢气体安全管理办法1 范围为规范含硫化氢井钻井施工作业现场，有效杜绝硫化氢伤人事故的发生，制定本办法。
本办法明确了硫化氢气体的理化特性、健康危害、安全技术措施及应急关键措施等相关管理内容。
本办法适用于公司机关及各钻井队、侧钻队。
2 术语和简略语2.1高含硫化氢井：地层天然气中硫化氢含量高于150mg/m3（100ppm）的井。
2.2 阈限值：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15 mg/m3（10ppm)。
二氧化硫的阈限值为5.4mg/m3（2ppm)。
2.3 安全临界浓度：工作人员在露天安全工作8h可接受的硫化氢最高浓度。
硫化氢安全临界浓度为30mg/m3（20ppm)。
2.4 危险临界浓度：达到此浓度时,对生命和健康会产生不可逆转或延迟性影响。
硫化氢的危险临界浓度为150mg/m3（100ppm)。
2.5 氢脆：化学腐蚀产生的氢原子，在结合成氢分子时体积增大，致使低强度钢和软钢发生氢鼓泡、高强度钢产生裂纹，使钢材变脆。
3 职责3.1 安全环保与节能处是本办法的归口管理部门，负责组织本办法的制修订，并对本办法执行情况的监督检查。
3.2 所属单位工程技术主管部门负责钻井过程中防硫化氢措施的制定，并督促基层单位落实。
3.3 所属单位安全主管部门负责硫化氢防护设施的配备以及本办法执行情况的监督检查。
3.4 所属单位计量主管部门负责硫化氢防护设施中计量器具的检测。
3.5 所属单位应急主管部门负责硫化氢应急处置预案的编制。
4 管理内容4.1 理化性质4.1.1 硫化氢为无色剧毒气体，具有臭蛋气味，易燃易爆，爆炸极限为4.3％-46％，较空气重，易溶于水。
4.1.2 二氧化硫为无色气体，比空气重，具有窒息作用，有硫燃烧的刺激性气味，不可燃，易溶于水和油。
4.2 危害4.2.1 吸入一定浓度的硫化氢对人体的影响：a）当空气中硫化氢浓度达到10ppm时，有令人讨厌的臭鸡蛋气味，眼睛可能受刺激；b）当空气中硫化氢浓度达到20ppm时，在暴露1h或更长时间后，眼睛有灼伤感，呼吸道受到刺激；c）当空气中硫化氢浓度达到50ppm时，暴露15min或15min以上的时间后嗅觉就会丧失；如果时间超过1h，可能导致头痛、头晕和（或）摇晃；超过50ppm将会出现肺浮肿，也会对人员的眼睛产生严重刺激或伤害；d）当空气中硫化氢浓度达到100ppm时，3min-5min就会出现咳嗽、眼睛受刺激和失去嗅觉；在5min-20min过后，呼吸就会变样、眼睛就会疼痛并昏昏欲睡，在1h后就会刺激喉道；e）当空气中硫化氢浓度达到300ppm时，明显的结膜炎和呼吸道刺激；f）当空气中硫化氢浓度达到500ppm时，短期暴露后就会不省人事，如不迅速处理就会停止呼吸；g）当空气中硫化氢浓度达到700ppm时，意识快速丧失，如不迅速营救，呼吸就会停止并导致死亡；h）当空气中硫化氢浓度达到1000+ppm时，立即丧失知觉，结果将产生永久性的脑伤害或脑死亡。
4.2.2 吸入一定浓度的二氧化硫对人体的影响：a）当空气中二氧化硫浓度达到1ppm时，具有刺激性气味，可能引起呼吸改变；b）当空气中二氧化硫浓度达到5ppm时，灼伤眼睛，刺激呼吸，对嗓子有较小的刺激；c）当空气中二氧化硫浓度达到12ppm时，刺激嗓子咳嗽，胸腔收缩，流眼泪和恶心；d）当空气中二氧化硫浓度达到100ppm时，立即对生命和健康产生危险的浓度；e）当空气中二氧化硫浓度达到150ppm时，产生强烈的刺激，只能忍受几分钟；f）当空气中二氧化硫浓度达到500ppm时，即使吸入一口，就产生窒息感，应立即进行人工呼吸或心肺复苏；g）当空气中二氧化硫浓度达到1000ppm时，如不立即救治会导致死亡，应马上进行人工呼吸或心肺复苏。
4.2.3 硫化氢气体易燃易爆，遇明火（包括金属撞击、电器启动产生的电火花）或与空气混合达到爆炸极限时发生火灾爆炸，可对人员造成人身伤害。
4.3 安全技术措施4.3.1 对于设计中有或可能出现硫化氢井的所有施工作业人员都应该接受硫化氢气体防护知识的培训，并至少进行一次防硫化氢应急演练。
4.3.2 主体作业单位应将存在的硫化氢风险以“相关方作业HSE 告知书”的形式告知相关方。
4.3.3 动火作业具体执行《渤海钻探工程公司动火作业安全管理办法》。
4.3.4 含硫化氢井应至少配备以下安全检测设备和防护设施：a）在井口、钻台面分别安装1个固定式硫化氢气体监测探头和1个固定式可燃气体监测探头，在振动筛、循环罐上各安装1个固定式硫化氢气体监测探头；b）含硫化氢井现场至少配备便携式复合气体监测报警仪6台，坐岗人员、司钻、内外钳工必须佩戴，另有备用。
监测报警仪配挂在腰部以下位置。
配备便携式二氧化硫气体监测报警仪1台，用于点火后二氧化硫气体的监测；c）当硫化氢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（1000ppm）的监测仪器；d）在含硫化氢井作业时，陆上钻井队、侧钻队当班生产班组应每人配备一套连续工作时间不少于半小时的正压式空气呼吸器，并配备一定数量的备用气瓶（根据施工所在地井控实施细则要求配备）及充气泵至少1台；高含硫井应配备充气泵至少2台并适当增加备用气瓶数量。
海上钻井作业人员应保证100%配备正压式空气呼吸器；e）配合作业的相关方单位应至少配备2台便携式复合气体监测报警仪，作业人员应每人配备一套连续工作时间不少于半小时的正压式空气呼吸器；f）固定式和便携式复合气体监测报警仪应按要求定期进行校验。
在超过满量程浓度的环境使用后或屏幕显示错误时，应重新校验，确保在有效期内使用；设备报警功能的测试至少每天进行一次；g）正压式空气呼吸器附件完好，安装至备用状态，气瓶压力值28～30MPa，报警哨在4～6MPa报警；h）正压式空气呼吸器应存放在方便、干净卫生且能快速取用的地方，不能上锁，至少每周检查一次，检查记录至少保留12个月；i）应急充气时，充气泵放置在上风有电源的安全位置，确保启动时取用安全区域的空气；j）在钻台上、井架底座周围、振动筛、循环罐上等硫化氢可能聚集的地方，安装排气量不小于10000m3/h防爆轴流风机，以驱散硫化氢，轴流风机设置方向不能朝向人员聚集场所；k）在高含硫化氢井（硫化氢含量大于100ppm）作业时，现场应配备应急车辆及担架、氧气瓶等急救设施。
4.3.5 井场及钻井设备的布置要求:a）含硫化氢油气井的大门方向，应面向盛行风；b）井场大小应满足：20及以下钻机：80m×80m；30钻机：90m ×90m；40钻机：100m×100m；50钻机：105m×105m；70及以上钻机：110m×110m；c）井场综合录井房、地质值班房、钻井液化验房、工程值班房等应摆放在井场季节风的上风方向，距井口不小于30m。
锅炉房应置于距井口不小于50m的上风方向；d）钻井队、侧钻队生活区应设置在距井场300m以上当地季节风的上风或侧上风位置；e）正压防爆房进气管线应取用安全区域的空气；f）在钻台、振动筛、坐岗房等处设风向标，在天车、紧急集合点、放喷口等处设彩旗作为风向标；g）根据当时的风向和当地的环境，在井场分别设置两个紧急集合点，且位置合理，便于逃生；h）冬季施工，打开含硫化氢油气层前，钻井队、侧钻队将机房、泵房、循环系统、钻台及底座等处设置的围布拆除。
寒冷地区在冬季施工时，对保温设施应采取相应的通风措施，保证工作场所空气流通；i）辅助设备和机动车辆应远离井口，宜在25m以外，进入井场的施工车辆应安装防火帽，非生产用车严禁进入井场；j）井场应配备自动点火装置，并备用手动点火器具。
需要手动点火时，由现场第一负责人指定专人佩戴正压式空气呼吸器，站在上风向距火口距离不少于10m的位置点火。
点火时，应先点火，后通气；k）点火后由专人观察燃烧情况，确保点火装置保持燃烧状态。
火焰熄灭后要及时关闭碟阀，防止有害气体未燃烧排放到大气造成污染。
4.3.6 设备配套及物资储备要求：a）具有抗硫功能的井口防喷器组、节流管汇、压井管汇、内防喷工具、放喷管线、液气分离器、点火装置、燃烧管线等；b）应储备满足需要的钻井液加重材料和足量的除硫剂（如碱式碳酸锌等）；c) 为避免氢脆作用，应选用规格化并经回火的较低强度的管材（如J55或L-80，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，在没有使用特殊钻井液的情况下，高强度的管材（如P110油管和S135钻杆）不应用于含硫化氢的环境；d) 在高含硫化氢、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；e) 应使用方钻杆或顶驱旋塞，并定期活动；在钻具中应加装回压阀等内防喷工具；f) 在钻开高含硫化氢地层前应加入除硫剂，将钻井液的PH值维持在9.5～11；g) 井控装备现场试压结果与设计和井控细则要求相符合，按设计或所在油区井控实施细则要求安装井控装置，并试压合格，按规定定期进行维护保养。
投入使用时间超过7年的防喷器不能在高含硫化氢井现场使用。
4.3.7 在钻井工程设计中，至少有以下要求：a) 对含硫化氢油气层上部的非油气矿藏开采层应下套管封住，含硫化氢油气层以上地层压力梯度相差较大也应下套管封住；b) 高含硫化氢地区可采用厚壁钻杆；c) 钻开含硫化氢地层的设计钻井液密度，其安全附加密度在规定的范围（油井0.05g/cm3～0.10g/cm3,气井0.07g/cm3～0.15 g/cm3）时应取上限值；或附加井底压力在规定的范围（油井1.5MPa～3.5 MPa,气井3MPa～5 MPa）时应取上限值；d) 在钻开含硫化氢地层前100m，应将钻井液的pH值调整到9.5以上直至完井；e) 禁止在含硫化氢油气地层进行欠平衡钻井。
4.3.8 钻井施工作业的验收要求：钻井队、侧钻队钻开含硫化氢油气层前经自查自改后，按职责逐级申报上级主管部门验收，依据验收细则逐项检查合格后，方可施工作业。
4.3.9 钻进作业过程控制要求：a）钻进过程中发现硫化氢，现场第一负责人要向公司主管部门汇报，泥浆要及时补充除硫剂以增加泥浆的除硫效果，并提高泥浆密度。
地质录井要加密测量泥浆中的硫化氢含量；b）钻井过程中发现全烃值大于等于9%且含有硫化氢要停止钻进，关井节流循环排气；c）钻进过程中发现溢流且泥浆中含有硫化氢，应关井节流循环排气；d）钻进时要安排专人坐岗，井口工作人员和坐岗人员要佩戴便携式复合气体监测报警仪。
