1、含硫化氢油气井 安全钻井推荐作法 SY/T 5087-2005 宣贯材料,前言部分本标准参考API RP49:2001含硫化氢油气井钻井、修井作业推荐作法(英文版)进行修订。说明在“12.23”重庆开县罗16H井井喷事故发生后,国家安全生产监督管理局和石油工业标准化技术委员会对硫化氢防护的规定和标准的制定更加重视,在总结12.23事故教训的同时,希望能借鉴国际防硫化氢的经验修改我国的防硫化氢标准。美国是硫化氢防护做得比较好的国家之一,美国石油学会(API)在防硫化氢方面一共颁布了RP55含硫化氢的油气生产和天然气处理装置操作的推荐做法、RP68含硫化氢的油气井修井和服务作业的推荐做法、RP49
2、含硫化氢的油气井钻井和服务作业的推荐做法三个标准。这些标准在作业人员培训、人员设备保护、应变计划和应急程序、场地位置的分类、材料和设备、作业、钻机运作、特殊作业、海上作业、硫化氢检测设备的评价和选择;含硫化氢井场(井口)与周围内居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿等的安全距离;以及确定在井喷失控复杂的情况下,谁是点火决策人等方面考虑得比较全面和科学,对我国的防硫化氢工作具有较强的借鉴和参考价值。 2004年4月由石油工业标准化技术委员会申请立项,经国家发改委批准,通过快速制定程序组织对SY50872003含硫油气井安全钻井推荐做法、SY6137-1996含硫气井安全生产技术规定和SY6277199
3、7含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护等的7个硫化氢防护的行业标准的修改。最初修改对SY/T 5087-2003的原则是对API RP49:2001、RP55:1995和RP68:1998尽可能进行等同采标,但在实际采标过程中,,一是由于API RP49标准中引用了大量的美国联邦政府内务部、运输局、海岸警卫队、职业安全和健康局的法规和众多行业协会的标准,而这些法规和标准所涉及的领域在我国有我国相应的法规和主管部门进行管理和规范;二是按标准推荐的计算硫化氢扩散的方式确定半径的安全距离偏大,目前难以适应中国国情;三是标准所推荐使用的设备材质均为欧美型号,这使使用其他国家进口的设备和材料及使用国产设备
4、和材料受到限制;四是我国目前的应急预案在应急程序和应急撤离方面更加有效。因此,最终由油标委和专家一致同意对API RP49:2001标准定为修改采用。本标准代替SY/T50872003含硫油气井安全钻井推荐作法。说明SY/T 5087-2003含硫油气井安全钻井推荐做法于1985年颁布实施,之后在1993年和2003年经过二次修订。虽然2003年刚对该标准进行了修改,但2003版的修订主要是集中在标准名称、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,而技术内容基本没有大的修改。由于没有发生大的硫化氢泄漏事故,所以这一问题和矛盾并不显得特别突出。,由于时间的推移,随
5、着陆上和海上石油作业的不断发展和变化,原有的一些标准和内容已不能完全适用要求。特别是对2003年12月23日罗家16H井井喷失控处理过程中,发现本标准所涵盖的内容有需要改进的必要。如标准中未能明确在井喷失控复杂的情况下,谁是点火决策人;只规定了经常到居民区的安全距离而不是井口到居民区的安全距离,缺少硫化氢泄漏防护的应急预案,以及在设计阶段对井场周围内居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿等进行勘测后,未能明确做那些后续工作等问题。这样,就会使得在发生事故的关键时刻,错过抢救和处理的有利时机,造成不应有的损失。由于存在上述这些问题,所以油标委决定用快速制定程序对本标准进行修改。由于“12.23”事故国
6、家安全生产监督管理局在事故调查和处理过程中,SY/5087-2003标准是界定事故责任的依据之一,因此在这次SY/5087-2005的修改工作中,国家安全生产监督管理局、石油工业油标委和三大石油公司的安全管理部门,以及一些与含硫油气田开采有关的单位都非常重视,专家参与程度也非常高。SY/5087-2004标准修改的审查会和协调会一共七次,专家所提修改意见225条,国家安全生产监督管理局自始至终一直顾问和参与标准的修改,国家安全生产监督管理局监管一司周彬副司长、罗音宇处长等多处参加审查会和协调会。油标委的杨果秘书长、张振军、万战翔、黄飞、邢公等副秘书长始终参与和组织标准的修改、审查和协调工作。此
7、外,除石油工业安全专标委,钻井专标委、采油采气专标委也都参与了标准修改工作。石油、钻井界德高望众老专家李虞庚、孙振纯、沈忠厚等参加了本标准的审查和协调,并对一些重大问题发表了有益的意见和建议。总之,归结起来本次标准的修改有如下特点:,a) 政府、油标委、企业领导重视b) 众多的单位和专家参与起草、编写和修改工作c) 硫化氢防护有经验的老专家发挥余热d) 各专标委互相配合、共同协作e) 参照的标准广泛性强f) 标准审查会讨论热烈g) 标准的函审范围广、效果好。本标准具体由中国海洋石油总公司健康安全环保部和四川石油管理局 钻采工艺研究院组织起草,由郑维田、高碧华、李士安、戴忠良、牛世 广、左柯庆、
8、李强、陈戎、邢公执笔。本次修订的主要经过以下几个阶段:a) API 防硫化气系列标准的原文翻译b) 确定硫化氢报警和防护级别c) 采标原则的讨论,确定为非等效采标d) 硫化氢系列标准的要求内容统一,合并和理顺同类七个防硫化氢标准e) 解决硫化氢防护标准的关键技术数据和问题,如安全距离、点火决策人等。,修改的主要内容有: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API R
9、P 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 55:1995 第11章);,1 范围本标准规定了含硫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油气井的钻井作业。说明在API RP49:2001中推荐作法的适用范围包括钻井、完井、服务、修井、井下维修、地层封堵和和弃井程序。而在本版的标准中将适用范围仅
10、仅限定为钻井作业,对于完井、服务、修井、井下维修作业的硫化氢防护的要求内容将在含硫化氢油气井井下作业推荐作法(API RP681998 MOD)中规定。本标准中的钻井设计包括地质工程及钻井工程设计;设备安装和设备防护中包括设备材质的选择。SY/T50872003版标准只适用于陆地含硫油气井勘探开发中的钻井作业,海洋钻井作业为参照执行。而本版标准陆地和海上钻井作业都适用。,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
11、注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。,SY/T0599天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求SY/T53232004 节流和压井系统(API Spec 16C:1993.IDT)SY/T5466 钻前工程及井场布置技术要求SY/T 5858 石油企业工业动火安全规程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
12、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说明上述规范性引用文件中除了SY/T5964、SY/T5858、SY/T6277之外,其余均为2004版标准新增加的规范性引用文件。,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)。,说明在API RP49:2001中的阈限值是指物质在大气中的一个浓度
13、,人们相信,在此浓度下,几乎所有工人可日复一日重复暴露于此物质中而不会有不良影响。这些值可以说是8小时加权平均值(TWA),高限值,或15分钟短期暴露极限(STEL)。同时,还定义了可接受的上限浓度(ACC)是指在每班8小时的工作时间中,一个在环境空气中选定的污染物的含量值。除了污染物浓度可以在一段时间内超过该值但不超过“可接受的最大峰值浓度”外,其他任何时间雇员都可以暴露于该值之下。在这里一是用了8小时加权平均的概念,二是15分钟短期暴露极限,三是将阈限值和可接受的上限浓度分别定义。在编写过程中我们认为,标准是为了现场的操作,概念太多不利于现场操作和管理,因此将阈限值和可接受的上限浓度统一定
14、义为阈限值,并赋予确定的浓度;同样,加权平均值在现场监测中不经过计算是直接得不到的,而且15分钟短期暴露值也难以控制。为方便现场监测报警,便于现场操作,我们对阈限值采用的浓度是最高值,具体浓度定为10mg/m3(7.3ppm),此浓度也是硫化氢监测的一级报警值。,对于硫化氢阈限值确定,美国政府工业卫生专家工会(ACGIH)制订的阈限值的加权平均值(TLV-TWA)为15mg/m3(10ppm) ,短期暴露极限值(STEL)为22.5 mg/m3(15ppm);认为可以防止急、慢性接触所致眼刺激、神经衰弱的症状或持续的中枢神经系统的影响。美国职业安全与健康局(OSHA)和美国石油学会(API)也
15、与ACGIH相同;目前大部分国家和国际油公司都执行这一标准;前苏联MAC为10mg/m3(7.3ppm)。本次采标的API RP49:2001、RP55:1995和RP68:1998的标准均为15mg/m3(10ppm)。我国卫生部90年代前是采用的前苏联MAC的标准,采用的最高容许浓度为10mg/m3(7.3ppm),2002年的工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002修改版中对硫化氢这一指标没有修改。在本标准的修订过程中起草单位和油标委就硫化氢的最高容许浓度问题咨询了卫生部标准管理部门,双方分析了硫化氢相关浓度的危害和国际硫化氢防护的标准现状,就石油行业硫化氢防护的具体情况和目前标准
16、状况的协调进行了探讨,最后卫生部意见同意石油行业根据行业具体情况制定硫化氢标准要求,同时向卫生部标准管理部门提交一份的情况说明。,3.2 安全临界浓度 safety critical concentration工作人员在露天安全工作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)。说明在此浓度暴露1小时或更长时间后,眼睛有烧灼感,呼吸道受到刺激。是美国职业安全和健康局的可接受浓度上限值(API RP55:1995附录表A-1)。此浓度也是硫化氢监测的二级报警值,一达到此浓度,现场作业人员必须佩戴正压式呼吸器。3
17、.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)。说明在此浓度暴露315分钟就会出现咳嗽,眼睛受刺激和失去嗅觉。并使人感到轻微头痛、恶心及脉搏加快。长时间可以使人的眼睛和咽喉受到毁坏,接触4小时以上可能导致死亡。此浓度也是硫化氢监测的三级报警值,达到此浓度,现场作业人员应按预案立即撤离井场。,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
18、钢和软钢发生氢鼓泡、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。说明硫化氢分压由天然气中硫化氢的克分子分数(克分子%100)乘以系统总压确定。 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
19、气体中硫化氢分压等于或高于0.0003MPa;或H2S含量大于75mg/m3(50ppm)的天然气。有关酸性环境(含硫化氢和二氧化硫)的定义参见附录D。说明在低于0.4兆帕(60psia)总压或低于0.0003兆帕(0.05psia)硫化氢分压下的系统作业,不在本标准的范围之内。,4 人员防护说明本章由API RP 49:2001 第5章人员培训、第6章探测设备和人员保护设备及SY/T 5087-2003第五章硫化氢的监测修改编写而成。经过修改后的本章节,显得文体更清晰顺畅,人员防护的内容更集中和全面,并更能体现以人为本,关爱员工的生命和身体健康的理念。本章节的人员防护主要是针对现场员工,对于
20、公众和周围地区居民的安全将分别在第七章地质及钻井工程设计的特殊要求和第八章应急管理中涉及。,4.1 培训说明本章节内容是本次修改新增内容,主要是修改采用了API RP49:2001、RP55:1995和RP68:1998的第五章人员培训的内容。 4.1.1 基本培训基本培训包括但不限于以下内容: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); 说明硫化氢及二氧化硫的特征和特性包括:颜色、比重、气味、自燃温度、沸点、熔点、可燃范围、溶解度、可燃性等。 硫化氢及二氧化硫的危害性包括对人的危害和对设施的危害。对人的危害表现在不同的浓度对人体不同的危害程度。 对暴露于硫化氢及二
21、氧化硫中的受害者的救援技术和急救方法;,救援技术和急救方法:(A)硫化氢中毒的早期抢救方法a)、进入毒气区抢救中毒人员之前,自己应先戴上防毒面具或空气呼吸器,否则,自己也会成为中毒者。b)、立即把中毒者从硫化氢分布的现场抬到空气新鲜的地方。c)、如果中毒者已经停止呼吸和心跳,应立即不停地进行人工呼吸和胸外心脏按压,直致呼吸和心跳恢复或者医生到达。有条件的可使用回生器(又叫恢复正常呼吸器)代替人工呼吸。d)、如果中毒者没有停止呼吸,保持中毒者处于休息状态,有条件的可给予输氧。在叫医生或抬到医生那里进行抢救的过程中应注意保持中毒者的体温。(B)护理注意事项a)、在中毒者心跳停止之前,当其被转移到新
22、鲜空气区能立即恢复正常呼吸者,可以认为中毒者已迅速恢复正常。b)、当呼吸和心跳完全恢复后,可给中毒者喂些兴奋性饮料,如浓茶或咖啡,而且要有专人护理。c)、如果眼睛受到轻度损害,可用干净水彻底清洗,也可进行冷敷。,d)、在轻微中毒的情况下,中毒人员没有完全失去知觉,如果经短暂休息后本人要求回岗位继续工作时,医生一般不要同意。应休息1至2天。e)、在医生证明中毒者已恢复健康可返回工作岗位之前,应把中毒者置于医疗监护之下。在硫化氢毒气周围或附近的工作人员,都要掌握人工呼吸法和胸外心脏按压法,并经常实习训练。 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;说明本标准4.3节呼
23、吸保护设备中有具体要求。限制空间和封闭设施的进入程序。说明根据API RP55:1995的要求,进入有限空间必须经过许可。进入有限空间的许可至少包括:a)表明作业位置。b)日期和许可证的有效期。c)指定测试要求和其它保障安全地进行工作的条件。d)保证进行足够的监测以便能够确认硫化氢、氧或烃的浓度不会构成健康或着火危害。e)拟定的操作程序得到批准。,限制空间和封闭设施的进入程序包括:1、对封闭设施实施物质流和电力隔离措施;2、清除和防空3、限制空间的气体检测在进入所有的限制空间之前,均应对其进行气体检测,以了解其内的空气环境是否符合安全要求。4、通风作业前和作业期间,均应充分通风换气,以使限制空
24、间内的空气环境是否符合安全要求。5、打开限制空间的出入孔盖时,应采取必要的措施防止人员中毒。6、在进入限制空间时,要有安全带(绳),并在出入口附近有监护人员。,现场培训:硫化氢及二氧化硫的来源和暴露征兆;说明硫化氢的来源:硫化氢是由硫和氢结合而成的气体:硫和氢都存在于动、植物的机体中,动植物机体由于高温高压作用或细菌作用分解可产生硫化氢,如腐臭的尸体、蛋类的臭味就是由少量硫化氢的存在产生的,在油气井钻井现场、天然气加工厂、石油炼制厂、硫回收厂及矿井中常出现硫化氢、另外在纸浆厂、下水道、工业实验室,炸药爆炸现场也有硫化氢出现。在钻井液中硫化氢有如下几个方面的来源:a)、某些钻井液处理剂高温热分解
25、产生硫化氢;b)、细菌作用产生硫化氢;c)、某些丝扣油在高温中与游离硫反应生成硫化氢(在含硫油气井中禁止使用红丹丝扣油);d)、钻入含硫化氢地层、地层流体侵入钻井液,这是钻井液中硫化氢的主要来源。,硫化氢中毒症状:a)、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,瘫痪。当硫化氢浓度达到700ppm以上时,很快失去知觉,几秒钟后就可能出现窒息,呼吸和心跳停止,如果没有外来人员及时采取措施抢救,中毒者一般无法自救,最终由于呼吸和心跳停止而迅速死亡。当遇到硫化氢浓度在2000 ppm以上的毒气时,仅吸一口气,就可能死亡,一般很难抢救。b)、慢性中毒在知觉、失去知觉和死亡三者之间有一
26、条不太明显的界限,一般认为只有硫化氢在空气中的含量达到700ppm时,使人很快失去知觉和死亡。但人长时间暴露于浓度高于100ppm的空气中也有可能造成窒息和死亡(据资料介绍在100ppm浓度的空气中暴露4小时以上将导致死亡)。如果人暴露在低硫化氢浓度的环境中(50-200ppm),硫化氢将对人体产生慢性中毒,主要是眼睛感觉剧痛,连续咳嗽,胸闷和皮肤过敏等。当人员受硫化氢伤害时,没有办法预测会发生什么样的后果。中毒者有可能突然倒下,在倒地之前,由于强烈的肌肉痉挛,使中毒者变得非常僵硬。因此,有些中毒者在倒下时受伤,使中毒者可能难于治疗,并可能会长时间需要某种人工呼吸器来协助和恢复呼吸。, OSH
27、A 职业保护与保健法案(美),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;说明硫化氢监测仪器的使用:a)、可携式硫化氢电子探测报警器H2S-1型气体探测报警器是采用控制电位电解法原理设计的一种优质微型监测 报警设备。它能在硫化氢气体对人体危害出现之前,对硫化氢气体的浓度进行检测报警。该仪器具有灵敏度高、感应快、体积小、重量轻等优点。H2S-1探测报警器,有两个浓度预警值,当浓度超过第一预警值三倍时,将发生连续声光报警,其具体浓度将由液晶数字屏上显示出来。 该仪器没有照明装置,在黑暗处使用时,可按下照明按钮7,就能在显示屏3上清晰读数,当浓度超过40ppm时,显示屏上将出
28、现超量符号“”,当在嘈杂环境时,可将耳塞机插入耳塞插座内监听。 使用该监测报警器应注意如下事项:(1)在显示器3上出现超量符号“”时,应停止使用。(2)该仪器严禁撞击。(3)严禁在可燃性气体达到危险值的环境中更换电池。(4)当检查电池电压达不到要求时,应更换电池。(5)当出现下列情况时,需要更换传感器。零位调节时调不到“0,0,0”;不能进行正常调校;显示器显示数值不稳定。,b)、固定式硫化氢探测设备固定式硫化氢探测设备装在探制室或某中心控制室,几台感应器同时与探测仪连接,这些感应器将被安放在远处工作地区周围。如果需要大量的信号,几台固定式监测仪可以同时装在操纵台上。固定式硫化氢探测仪必须保持
29、良好的操作与维护与定期校正。硫化氢监测仪器的校验和维护:硫化氢监测仪使用前应对满量程响应时间、报警响应时间、报警精度等主要参数进行测试。硫化氢监测仪在使用过程中要定期校验,固定式硫化氢监测仪一年校验一次,携带式硫化氢监测仪半年校验一次。在超过满量程浓度的环境使用后应重新校验。硫化氢监测仪的检定和维护应按进行。根据API RP49:2001的要求,对监测设备,宜按照设备制造商的建议来进行维护、校准和测试。检查、校准和测试宜文件化。设备警报的功能测试宜至少每天一次。,固定式硫化氢监测系统的警示信号: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
30、听到。硫化氢监测仪的第1级预警阈值均应设置在15mgm3(10ppm),第2级报警阈值均应设置在30 mg/m3(20ppm), 第3级报警阈值均应设置在150 mg/m3(100ppm)。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: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 (10ppm),应挂绿牌;对生命健康有影响硫化氢浓度15mg/m3 (10ppm) 30mg/m3 (20ppm),应挂黄牌;对生命健康有威胁硫化氢浓度大于或可能大于30mg/m3 (20ppm),应挂红牌。,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;
31、说明本标准8.2节应急响应中有具体要求。施工场所和作业的应急预案,特别是紧急集合区的位置、危险区域、风向判断及逃生路线选择。说明本标准第八章应急管理和第九章井场安全中有具体要求。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:应急预案中监督的职责;硫化氢对设备的影响;钻遇硫化氢之前对钻井液的处理。说明现场监督是硫化氢环境下作业的现场监督管理的负责人,也是组织实施应急预案的现场指挥。因此,除了要接受硫化氢防护的基本培训外,还应该清楚自己在应急预案中的职责,以及掌握钻遇硫化氢之前对钻井液的处理和硫化氢对设备的影响等钻井作业预防硫化氢的安全技术。只有这样才能在预
32、防和应对硫化氢泄漏时,从技术上和管理上真正起到现场监督作用。,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,应向来访者和其它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。说明以上要求是API的统一要求,主要是三方面的要求,一是接受进入井场的安全教育;二是进入潜在危险区始终要有本井场的人员陪同;三是发生事故时首先要立即撤离这些人员。4.1.4 培训时间含硫油气井作业相关人员应进行专门的硫
33、化氢防护培训,首次培训时间不少于15h,每二年复训一次,复训不少于6h。说明API标准没有对培训和复训时间以及复训时间间隔作出规定。以上要求是根据我国目前四川石油管理局和其他一些含硫化氢油气田的作法综合考虑的结果。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。,说明 API标准提的是对硫化氢教员的要求:A)在硫化氢教员的培训中,成功地完成了一次课程;或B)接受过公司指派的硫化氢安全教员/训练员的相应指导。C) 为了保持所有安全教员的教学熟练,他们应完成周期性的培训课程。根据我国的国情,一般是要求培训机构的资质,而对硫化氢安全教员资质的要求不易操作。4.1.5
34、.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。说明API标准对培训记录要求是最少保留一年。考虑到我们的复训时间间隔2年,记录也应相应保留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。说明钻井过程中的井喷失控是非常危险的,而含硫化氢的钻井失控所造成的后果也要比单纯的井喷严重的多,而且预防硫化氢泄漏的最有效的方法就是防止发生溢流和井喷。此外,在钻探探井时,有可能初次遇到硫化氢,因此,参加井控培训的人员是钻井作业中的关键人员,他们也很有必要参加防硫化氢培训。,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
35、中的硫化氢监测应符合SY/T 62772004中的相关规定。 4.2.2 监测仪器和设备说明硫化氢监测仪分固定式和便携式两种,固定式监测仪用于监测井场中硫化氢容易泄漏和积聚的场所的硫化氢浓度值;便携式监测仪用于监测不固定场所的硫化氢浓度值。 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、校验和修理,。说明此为API RP49:2001的要求,同时在监测仪的校验和修理机构还应满足相应的资质。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。说明为了工作的人员的安全,宜提供合适数量的固定的、或手提的、或两种类型的探测器。开始作业前,宜清楚地知道谁将提供监测设备。4
36、.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 (1000ppm)的监测仪器。说明API RP49:2001的要求是准备一个备用的能测量高达300ppm大气浓度的监测仪器。根据我国含硫油气田的实际情况和专家的意见,改为1000ppm。4.2.2.4二氧化硫在大气中的含量超过5.4mg/m3(2ppm)(例如在产生硫化氢的燃烧或其它操作期间),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。说明硫化氢的燃烧产物是二氧化硫,二氧化硫的毒性也是非常强的,我国卫生部的标准中二氧化硫的时间加权平均容许浓度为5mg/m3,短时间接触容许浓度
37、为10 mg/m3。API标准中的阈限值为5.4mg/m3(2ppm)。,4.2.2.5应指定专人保管和维护监测设备。说明指定保管和维护监测设备的人员职责要在应急预案中明确。并对维护要有记录。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。说明硫化氢泄漏的声光报警应分级。并与其它事故报警的声频和光色能明显区别,特别是海上钻井作业中存在多种报警信号的场合,信号设置不当将造成应急混乱。目前国际上(API标准和北海油田等)将其分为三种类型,一是包括硫化氢在内的有毒气体泄漏;二是弃平台(撤离井场);其它应急报警。
38、其特点是种类少便于区分和记忆,作业人员听到(看到)信号后立即就能知道下一步自己应该采取应急措施。4.2.4监测传感器的位置监测传感器至少应在下述位置安装:方井;钻井液出口管口、接收罐和振动筛; 钻井液循环罐;司钻或操作员位置;井场工作室;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。,说明以上位置是API RP49:2001的要求根据本标准审查时专家的意见略作修改。API RP49:2001的要求:传感器宜安置在下述适当的位置: 井口钟形导向短节。 泥浆回流管线接收罐,和/或泥浆振动筛。 灌泥浆罐。 井控液池区域。 司钻/作业者位置。 贴近井场的生活区。 未列入限制空间进入计划的所有其
39、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。说明此为标准审查时大部分专家的意见和讨论的结果。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
40、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。说明本标准的三级报警值分别设置在阈限值、安全临界浓度和危险临界浓度。一级报警值设置在15mg/m3 (10ppm)的依据: a) API 的标准的加权平均值为15mg/m3 (10ppm); b) 美国政府工业卫生专家公会(ACGIH)的加权平均值为15mg/m3 (10ppm); c) 美国全国职业安全健康学会(NIOSH)的加权平均值为15mg/m3 (10ppm); d) 我国海上油田的一级报警值。二
41、级报警值设置在30mg/m3 (15ppm)的依据:,a)美国职业安全健康局(OSHA)的可接受的上限浓度为30mg/m3 (15ppm);b)我国1989年4月由能源部海洋石油作业安全办公室颁布的海洋石油作业硫化氢防护安全要求的人员防护安全临界浓度为30mg/m3 (15ppm)。三级报警值设置在150mg/m3 (100ppm)的依据:a)硫化氢浓度达到150mg/m3 (100ppm)人将失去嗅觉,API 标准将其作为测算扩散半径的基值之一;b)我国1989年4月由能源部海洋石油作业安全办公室颁布的海洋石油作业硫化氢防护安全要求的人员防护危险临界浓度为150mg/m3 (100ppm)。
42、4.2.7 监测设备的检查、校验和检定说明固定式硫化氢监测仪一年校验一次,携带式硫化氢监测仪半年校验一次。在超过满量程浓度的环境使用后应重新校验。每次使用前应对监测仪的满量程响应时间、报警响应时间、报警精度等主要参数进行测试。,4.2.7.1在极端湿度、温度、灰尘和其它有害环境的作业条件下,检查、校验和测试的周期应缩短 。说明极端湿度是指相对湿度大于95的情况;极端温度是指低于零下20、高于55(电化学式)或低于零下40、高于55(氧化式)。4.2.7.2 监测设备应由有资质的机构定期进行检定。说明除有资质的校验和检定机构外,生产厂家也具备监测仪的校验和检定资格。4.2.7.3检查、校验和测试
43、应做好记录,并妥善保存,保存期至少1年。说明为API RP49:2001的要求,也是我国含硫化氢油气田目前的做法。4.2.7.4设备警报的功能测试至少每天一次。说明为API RP49:2001的要求。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。说明以上两条是保留原SY/T50872003的要求,是发现和预防硫化氢的特别措施。,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
44、器的有效供气时间应大于30min。说明正压式空气呼吸装置配有小容积高压气瓶(压力有15MPa和30MPa两种),使用时间分为5min、30min、45min、60min,在选用时应根据工作环境需要的时间、劳动强度、配套设备等因素综合考虑。按下式计算正压式空气呼吸装置的使用时间:t=10pV/qv式中:t使用时间,min;V气瓶容积,L;p气瓶压力,MPa;qv耗气量,Lmin。不同劳动强度下消耗空气量见表B1。,表B1 不同劳动强度下消耗空气量,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。说明API RP49:2001中的要求。4.3.1.3含
45、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。说明根据陆海应急撤离的情况不同,正压式空气呼吸器的配备要求有所差异。4.3.1.4正压式空气呼吸器每次使用后都应进行清洁和消毒。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
46、行持续监测。说明API RP49:2001中的要求。,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
47、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。说明 API RP49:2001中的要求。,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等于或小于510-6(体系分数);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
48、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气压下的露点低于周围温度56。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1
49、2.5mg/m3 (10ppm)。说明API RP49:2001中的要求。,5 井场及钻井设备的布置5.1 井场的布置应符合SY/T 5958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。说明掌握主要风向,避免硫化氢气体的聚集。5.3 井场内的引擎、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。 说明 防止硫化氢气体的聚集后,遇到火源发生爆炸。,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:井处于受控状态,但存
50、在对生命健康的潜在或可能的危险硫化氢浓度小于15mg/m3 (10ppm),应挂绿牌; 对生命健康有影响硫化氢浓度15mg/m3 (10ppm) 30mg/m3 (20ppm),应挂黄牌;对生命健康有威胁硫化氢浓度大于或可能大于30mg/m3 (20ppm),应挂红牌。说明API RP49:2001中的要求是: 情况I:可能对生命和健康有危险:油气井作业处于控制之下。警告装置:绿色(硫化氢浓度小于10ppm)其特点是:油气井照常在含有硫化氢的区域作业,硫化氢可能以低于作 用级别的浓度出现。一般措施:a) 检查安全设备的功能是否正常,使其保持可用状态。b) 警惕情况改变。c) 遵守现场作业者代表的指令。,