含硫油气井安全钻井推荐作法

含硫油气井平安钻井举荐作法 Safe drilling reommended practice for oil and gas well containing sulfide SY/T5087-2003代替SY5087-93 自2003-8-1起执行 前言 本标准是对SY 508793含硫油气田平安钻井作法的修订，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。 本标准由石油工业平安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采工艺技术探讨院。 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状况为 SY 508785，SY 508793。 1 范围 本标准规定了含硫油气井钻井作业井场及钻机设备的布置、硫化氢的监测、井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安排及演练。 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，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，激励依据本标准达成协议的各方探讨是否可运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 52251994 石油与自然气钻井、开发、储运防火防爆平安生产管理规定。 SY 5858 石油企业工业动火平安规程 SY/T 5964 钻井井控装置组合配套规范 SY/T 5967 钻井井控装置安装调试与维护 SY 62771997 含硫油气田硫化氢监测与人身平安防护规定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3．1 平安临界浓度safe critical concentration 工作人员在露天平安工作8h可接受的硫化氢最高浓度；参考美国和前苏联相关标精确定的平安临界浓度为20mg/m3。 3．2 氢脆hydrogen embrittlement 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。 3．3 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裂开。 3．4 破化氢分压H2S factional pressure 在相同温度下，肯定体积自然气中所含硫化氢单独占有该体积时所具有的压力。 4 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 井场及钻机设备的安放位置应考虑季节风风向。井场四周应空旷，尽量在前后或左右方向能让季节风畅通。井场及钻机设备布置见图1。 4．3 测井车等协助设备和机动车辆应尽量远离井口，至少在25m以外。 4．4 井场值班室、工程室、钻井液室等应设置在井场季节风的上风方向。 4．5 在季节风上风方向较远处特地设置气防器材室，配备足够的防毒面具和配套供氧呼吸设备。全部防护器具应放在运用便利、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，同时作好记录。 4．6 在井架上、井场季节风入口处、气防器材室等处应设置风向标。假如硫化氢浓度超过平安临界浓度，钻井人员应向上风方向疏散。 4．7 在钻台上、下和振动筛等硫化氢易聚积的地方，应安装排风扇，以驱散工作场所充满的硫化氢。 4．8 进入含硫油气层前，应将机泵房、循环系统及二层台等处设置的防风护套和其它类似围布拆除。寒冷地区在冬季施工时，对保温设施可实行相应的通风措施，保证工作场所空气流通。 4．9 井场全部用电线路、照明器具的敷设和设备安装应符合SY 52251994中3.2和4.2的规定。 4．10 确保通讯系统24h畅通。 5 硫化氢的监测 5．1 含硫油气井钻井过程中的硫化氢监测应符合SY 62771997中第5章的规定。 5．2 在井场硫化氢简单积聚的地方，特殊是方井、循环池、振动筛旁边和钻台等常有井队人员的地方，应安装硫化氢监测仪及音响报警系统，且能同时开启运用（见图1）。 5．3 硫化氢监测仪报警浓度设置 a） 第一级报警阈值应设置在10mg/m3，但不启动报警音响，仅向钻井施工人员提示硫化氢目前浓度值； b） 其次级报警阈值应设置在20mg/m3。 5．4 当空气中硫化氢含量超过平安临界浓度时，监测仪能自动报警，其音响应使井场工作人员皆能听到。二层台应装设音响报警器。 5．5 含硫地区的钻井队应配备便携式硫化氢监测器两台，指定专人进行巡回检查。 5．6 硫化氢监测仪器应进行周检和强检。 5．7 钻入气层时，应加密对钻井液中硫化氢的测定。 5．8 在新构造上钻第一口探井时，应实行相应的硫化氢监测和预防措施。 6 井控装置的材质和安装 6．1 材质 6．1．1 钢材钢的屈服极限不大于655MPa，硬度最大为HRC22。若需运用屈服极限和硬度比上述要求高的钢材，必需经过适当的热处理（如调质、固溶处理等）并在含硫化氢介质环境中试验（采纳API 5CT），证明其具有抗硫化氢应力腐蚀开裂性能后，方可采纳。 6．1．2 非金属材料凡密封件选用的非金属材料，应具有硫化氢环境中能运用而不失效的性能。 6．2 安装 6．2．1 钻井设计中有关井控装置的配套应符合SY/T 5964的规定；其安装、固定和试压应符合SY/T 5967的规定。 6．2．2 钻井井口和套管的连接及防喷管线的高压区在现场不允许焊接。 6．2．3 放喷管线应至少装两条，其夹角为90，管线转弯处的弯头夹角不小于120，并接出井场100m（见图1）；若风向变更时，至少有一条能平安运用。 6．2．4 压井管线至少有一条在季节风的上风方向，以便必要时连接其它设备（如压裂车、水泥车等）作压井用。 6．2．5 井控装置、管材和井下工具在送井前应进行无损探伤。 6．2．6 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；运输过程中须要实行措施避开损伤。 6．2．7 防喷器大修时，若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺，则应在其后作热处理。 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 应对井场四周肯定范围内的居民住宅、学校、马路、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、金属矿等非油气矿藏开采区钻井，还应标明地下矿井、坑道的分布、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，应注明含硫地层及其深度和预料含量