普光地區(qū)高含硫氣井安全鉆井技術(shù)

普光地區(qū)高含硫氣井安全鉆井技術(shù) 內(nèi)容提要 概 述 硫化氫的性質(zhì)及危害 主要鉆井措施 存在問(wèn)題 幾點(diǎn)建議 普光構(gòu)造位于川東北大巴山南麓的宣漢縣境內(nèi)。于 1999年展開(kāi)規(guī)模勘探。 2003年，普光 1井鉆探取得重大突破，喜獲高產(chǎn)工業(yè)氣流。 2004年，普光 2井、普光 4井相繼獲得高產(chǎn)氣流。含氣面積 方公里 。 概 述 該地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，鉆井難度大；產(chǎn)層埋藏深，氣層壓力高、富含硫化氫，硫化氫濃度普遍在 200 g/光 4井硫化氫濃度高達(dá)275 g/人體在含硫化氫空氣條件下暴露工作的最高限度（ 20 mg/ 13000多倍，鉆井風(fēng)險(xiǎn)非常大。中原鉆井通過(guò)幾年來(lái)的艱苦努力，不斷探索，克服了重重困難，實(shí)現(xiàn)了安全鉆井，先后完成井 4口，正鉆井 3口。 普光地區(qū)完成井統(tǒng)計(jì) 說(shuō)明： 2003年 11月 23日井噴失控 、死亡 243人的羅家 16 硫化氫含量為 151g/井距普光地區(qū)直線距離不到 30公里 。 井號(hào) 完鉆井深 (m) 鉆井周期 （天） 硫化氫濃度（ g/ 普光 1 5700 光 2 5353 光 3 6110 測(cè)試 普光 4 6112 75 普光 7井 普光 1井 普光 2井 普光 4井 普光 3井 3 黃金鎮(zhèn) 1 7 4 2 6 5 普光鎮(zhèn) 1. 硫化氫理化性質(zhì) 硫化氫為無(wú)色 、 劇毒 、 酸性氣體；臭雞蛋味；相對(duì)密度 在空氣中燃燒；可容于水 、 乙醇 、甘油等；硫化氫溶點(diǎn)為 ,沸點(diǎn)為 ；當(dāng)硫化氫與空氣或氧氣混合到一定比例 （ 46%） , 會(huì)引起爆炸 。 一、硫化氫的性質(zhì)及危害 2. 不同濃度的硫化氫氣體對(duì)人體的影響 濃度 （ mg/ 對(duì)人體的影響 1 有明顯難聞的氣體味道 15 暴露工作 8小時(shí)尚安全 20 暴露工作的最高限度 150 2喉腫痛、頭痛、惡心 300 很快失去知覺(jué)、眼痛、喉嚨痛 450 立刻危及生命和健康的暴露值 750 失去理智和平衡能力，呼吸困難，必須作人工呼吸 1050 立刻神志不清，大、小便失禁，如不立刻搶救會(huì)導(dǎo)致死亡 1500 知覺(jué)立刻喪失，如不立即搶救會(huì)導(dǎo)致死亡或造成大腦的永久性損傷 硫化氫氣體濃度及其對(duì)人體的影響 1 1.5 mg/ （ 1） 加大了鉆井施工的風(fēng)險(xiǎn) ; （ 2） 對(duì)鉆桿 、 套管 、 井口裝置 、 井下工具等腐蝕嚴(yán)重； （ 3） 對(duì)鉆井液造成污染 。 3. 硫化氫對(duì)鉆井施工的影響 （ 1）根據(jù)地層壓力合理選擇鉆井液密度； （ 2）嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程； （ 3）提高鉆井液的脫氣性能，使用好真空除氣器。 （ 4）加強(qiáng)隨鉆壓力監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)； （ 5）發(fā)現(xiàn)異常情況 ,及時(shí)停鉆循環(huán)觀察； （ 6）加強(qiáng)液面觀察，做好防漏堵漏準(zhǔn)備。 源頭上防止硫化氫的侵害 二、主要鉆井措施 2. 井控裝備的配套 、 安裝和試壓 （ 1）選擇合理的井身結(jié)構(gòu)和套管強(qiáng)度； （ 2）選用與最高地層壓力相匹配的井控裝置； （ 3）更換與套管直徑相匹配的閘板芯子或使用變徑閘板； （ 4）安裝剪切閘板防噴器； （ 5）使用雙四通，放噴管線不少于四條，接出距井口 100 13 3/8*9 5/8 套管頭 剪切閘板 ) 2半封及全封 ) 3 3/8套管 9 5/8套管 套管頭 配 合 法蘭 20套管 普光 7三開(kāi)井口裝置示意圖 （ 6）使用標(biāo)準(zhǔn)的液氣分離器，排氣管線直徑符合要求，接出距井口 100炬出口高度合適，固定牢固。 （ 7）至少保證兩種有效點(diǎn)火方式 . （ 8）使用標(biāo)準(zhǔn)的抗硫放噴管線，采用法蘭連接，拐彎處使用 120 。 （ 9）節(jié)流管匯至少有一側(cè)為遠(yuǎn)控液動(dòng)節(jié)流閥； （ 10）配齊方鉆桿上下旋塞等內(nèi)防噴工具，并備用一根帶有回壓凡爾的鉆桿； （ 11）安裝、使用好真空除氣器； （ 12）按標(biāo)準(zhǔn)配備循環(huán)加重系統(tǒng)。至少有由兩套以上電動(dòng)混合加重漏斗，配備自動(dòng)下料罐，儲(chǔ)備足夠量的壓井液。 （ 13）嚴(yán)格進(jìn)行井控裝置試壓。使用帶有自動(dòng)記錄儀的試壓裝置，由專職試壓隊(duì)進(jìn)行試壓。試壓合格后由三方簽字認(rèn)可。 （ 1）嚴(yán)格落實(shí)坐崗觀察制度； （ 2）配備坐崗房及相關(guān)工具； （ 3）配備鉆井液液面監(jiān)測(cè)儀和報(bào)警器； （ 4）利用鉆井參數(shù)、綜合錄井參數(shù)，及時(shí)分析井下情況； （ 5）鉆開(kāi)氣層后，起、下鉆要測(cè)量后效，油氣上竄速度控制在 10 m/ （ 6）進(jìn)行防噴演習(xí)，熟練掌握關(guān)井操作程序。做到早期發(fā)現(xiàn)（溢流 1 班自為戰(zhàn)，及時(shí)關(guān)井（ 2 及時(shí)處理。 時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流，快速控制井口 （ 1） 按標(biāo)準(zhǔn)配備硫化氫監(jiān)測(cè)儀器和防護(hù)器具； （ 2） 配備固定式硫化氫監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 。監(jiān)測(cè)傳感器分別安裝在圓井 、 喇叭口 、 鉆臺(tái)上司鉆操作處 、 鉆井液架空槽出口 、 循環(huán)罐等附近位置； （ 3） 井場(chǎng)工作人員每人配備一臺(tái)便攜式硫化氫監(jiān)測(cè)儀； （ 4） 井場(chǎng)作業(yè)人員每人配備一套正壓式呼吸器 ， 另配 3 （ 5） 井隊(duì)配備充氣機(jī) （ 雙電源 ） ； （ 6） 固定式 、 便攜式檢測(cè)儀應(yīng)具有聲光報(bào)警功能；井架上安裝高音量報(bào)警器 。 （ 7）監(jiān)測(cè)設(shè)備、儀器要定期進(jìn)行鑒定。 （ 8）在井架等位置安裝風(fēng)向標(biāo)； （ 9）鉆臺(tái)上下、循環(huán)罐等氣體易聚集的場(chǎng)所，安裝防爆排風(fēng)扇； （ 10）油田、鉆井公司及鉆井隊(duì)分別制定不同級(jí)別的防硫化氫應(yīng)急方案； （ 11）井隊(duì)副司鉆以上崗位人員必須取得井控操作證，加強(qiáng)對(duì)井隊(duì)全員的硫化氫防護(hù)知識(shí)、急救常識(shí)培訓(xùn)； （ 12）鉆開(kāi)含硫氣層前加入除硫劑和緩蝕劑，調(diào)整鉆井液的 （ 13）采用屏蔽暫堵技術(shù)，保護(hù)好油氣層； （ 14）定期進(jìn)行井控安全檢查和井控標(biāo)準(zhǔn)宣貫。 三 、存在問(wèn)題 口密集等條件限制，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)困難。 旦鉆遇大的裂縫、溶洞 , 形成大漏，易造成危險(xiǎn)局面。 輸、物資供應(yīng)、消防急救等能力有限。 控裝備、井口裝置的壓力級(jí)別，鉆具、井下工具、套管的抗硫性能及硫化氫監(jiān)測(cè)儀器、防護(hù)設(shè)備的配套等要求條件高、投資大，與現(xiàn)有鉆井成本的矛盾突出。 四、 幾點(diǎn)建議 化氫防護(hù)應(yīng)急中心。 全、環(huán)保、技術(shù)的投入。 洞地層惡性漏失預(yù)防及處理技術(shù)的研究。 5開(kāi)展硫化氫隨鉆監(jiān)測(cè)工藝技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取措施。 四、 幾點(diǎn)建議 化氫防護(hù)應(yīng)急中心。負(fù)責(zé)緊急情況下的搶險(xiǎn)救護(hù)及日