淺析硫化氫在油田生產(chǎn)中的防治措施

任俊俊 李佳蓓 何傳健 韓錚錚（長慶油田分公司第十一采油廠，陜西 西安 710000）

淺析硫化氫在油田生產(chǎn)中的防治措施

任俊俊 李佳蓓 何傳健 韓錚錚（長慶油田分公司第十一采油廠，陜西 西安 710000）

硫化氫是一種無色、臭雞蛋氣味的劇毒氣體，在井下作業(yè)和油田開采中經(jīng)常遇到，因為硫化氫的劇毒性和不可逆性，已成為危害油田安全生產(chǎn)的重大隱患之一。本文通過梳理現(xiàn)場生產(chǎn)中常見的硫化氫危害，提出一套硫化氫危害的普遍性應對辦法。

硫化氫；油田生產(chǎn)；防治措施

1 硫化氫的性質(zhì)

硫化氫是可燃性無色氣體，具有典型的臭雞蛋味，相對分子質(zhì)量34.08,對空氣的相對密度1.19，熔點-82.9℃，沸點-60.3℃，易溶于水，20℃時2.9體積氣體溶于1體積水中，亦溶于醇類、二硫化碳、石油溶劑和原油中。20℃時蒸氣壓為1874.5kPa，空氣中爆炸極限為4.35%～45.5%(體積比)，自然溫度260℃，它在空氣中的最終氧化產(chǎn)物為硫酸和（或）硫酸根陰離子。

2 油田生產(chǎn)中硫化氫來源

硫化氫是有機質(zhì)腐爛后的自然產(chǎn)物，廣泛存在于自然界中及多種生產(chǎn)過程中。如煤的低溫焦化、含硫油氣的開采和提煉、橡膠、皮革、硫化染料、動物膠加工等工業(yè)生產(chǎn)中都有硫化氫的產(chǎn)生；開挖沼澤地、溝渠、水井、下水道、涵洞、隧道以及清除垃圾、污物、糞便等作業(yè)，也常有硫化氫存在。據(jù)統(tǒng)計，目前有70多種職業(yè)涉及到硫化氫。

（1）修井：循環(huán)罐和油罐是修井時硫化氫的主要來源。

循環(huán)罐、油罐和貯漿罐周圍有硫化氫氣體，這是由于修井時循環(huán)、自噴或抽吸井內(nèi)的液體進入罐內(nèi)造成的。硫化氫可以以氣態(tài)的形式存在，也可以存在于井內(nèi)的鉆井液中。

需要注意的是：井內(nèi)液體中的硫化氫可以通過液體的循環(huán)、自噴、抽吸或清洗油罐釋放出來。在井口、壓井液、放噴管、循環(huán)泵及管線中也可能有硫化氫氣體。

打開油罐頂蓋、計量孔蓋和封閉油罐的通風管，這些都是硫化氫向外釋放的途徑

（2）采油：在采油作業(yè)中有九處極易與硫化氫氣體接觸的場所，其中有六處與實際操作直接有關(guān)：1、水、油或乳劑的儲藏罐；2、用來分離油和水、乳化劑和水的分離器；3、空氣干燥器；4、輸送裝置，集油罐及其管道系統(tǒng)；5、用來燃燒酸性氣體的放空池和放空管匯；6、提高石油采收率也可能產(chǎn)生硫化氫。

此外，還有三處來源途徑與設備所在地有關(guān)：

（3）油氣裝載場所；2、計量站調(diào)整或維修儀器；3、用來提高空氣壓力的空氣壓縮機。

3 防治措施

一旦作業(yè)過程中硫化氫監(jiān)測系統(tǒng)報警，應立即啟動相應應急程序。

3.1 應急處理

（1）當H2S濃度達到10ppm的閾限值時應啟動應急程序：現(xiàn)場應安排專人觀察風向、風速、以便確定受侵害的危險區(qū)；切斷危險區(qū)的不防爆電器的電源；安排專人佩戴正壓式空氣呼吸器到危險區(qū)檢查泄露點；非作業(yè)人員撤入安全區(qū)。

（2）當硫化氫濃度達到20ppm的安全臨界濃度時按應急程序應：戴上正壓式空氣呼吸器；向上級報告；指派專人至少在主要下風口距井口100m、500m、1000m處對硫化氫進行監(jiān)測；實施井控程序，控制硫化氫泄露源；撤離現(xiàn)場的非應急人員；清點現(xiàn)場人數(shù)；切斷作業(yè)現(xiàn)場可能的著火源；通知救援機構(gòu)。

當井噴失控時向當?shù)卣畧蟾?，作?00m內(nèi)范圍居民的撤離；關(guān)停生產(chǎn)設施；設立警戒區(qū)，任何人未經(jīng)許可不得進入；請求援助。

（3）井場濃度達到100ppm時現(xiàn)場作業(yè)人員應按預案立即撤離井場，現(xiàn)場總負責人應按規(guī)定通知其他有關(guān)機構(gòu)和相關(guān)人員，由施工單位和生產(chǎn)經(jīng)營單位按相關(guān)規(guī)定分別向其上級主管報告；在采取控制和消除措施后，繼續(xù)監(jiān)測危險區(qū)大氣中的硫化氫和二氧化硫濃度，以確定在什么時候才能重新安全進入。

3.2 防護措施

當硫化氫濃度高于15 mg/m3（10ppm）或者二氧化硫濃度高于5.4 mg/m3（2ppm）時，未配戴任何呼吸保護設備者不得再次進入工作區(qū)。如需救助遇險人員，救援人員應配戴適當?shù)膫€人空氣呼吸保護設備直到進入安全區(qū)域。

如果仍需繼續(xù)作業(yè)，而空氣中的硫化氫濃度仍然高于15 mg/m3（10ppm）或者二氧化硫濃度仍然高于5.4 mg/m3（2ppm），所有留在該區(qū)域的工作人員都宜配戴個人呼吸保護設備。

每天開始作業(yè)前，應由指定的現(xiàn)場安全監(jiān)督負責日常安全檢查。主要檢查項目宜包括：a）作業(yè)現(xiàn)場是否有硫化氫存在；b）風向標：根據(jù)風向可重新確定臨時安全區(qū)；c）測試硫化氫監(jiān)測或檢測設備及報警儀；d）個人呼吸保護設備的布置；e）消防裝置的布置；f）急救設備。

3.3 硫化氫火源控制

硫化氫一旦與空氣混合，即具有可爆性（硫化氫物理性質(zhì)參見附錄C）。應采取以下措施以消除潛在的火源：

a）強制執(zhí)行“禁止吸煙”的規(guī)定；b）非基本人員不得進入作業(yè)區(qū)；c）作業(yè)機底座充分通風（自然或人為通風）；d）便攜式發(fā)電機組、井場值班房、換班房盡量遠離井口或者采取一定安全措施；e）禁止載有催化反應器的車輛在過于靠近井眼的位置操作，除非采取措施確保該區(qū)域安全（無潛在的火源）。備用車輛距離井眼宜至少30m（100ft），或與井眼距離同井架等高，取其中值大者，但任何時候都宜在井架繃繩圓周范圍以外。如果受地形、位置或其他條件限制，車輛達不到規(guī)定距離，則宜采取其他較為安全的措施；f）距離井眼30m（100ft）以內(nèi)的所有內(nèi)燃機排氣裝置上都宜安裝避雷器或其他相當?shù)膬x器；g）在指定區(qū)域內(nèi)，禁止使用明火爐灶、明火，嚴禁任何焊接作業(yè)或其他可能的引火源（電子打火工具、無線電收發(fā)設備等）；h）發(fā)動機切斷裝置位于控制臺附近，以備應急之用；i）所有柴油機上都宜安裝用于隔絕助燃空氣的緊急切斷裝置。

[1]李李等.國內(nèi)外處理硫化氫的研究現(xiàn)狀[J].廣州化工, 2015(8).

任俊俊(1980-)，男，陜西商州人，?？疲瑥氖掳踩芾砉ぷ?。