油田企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程硫化氫危害及預(yù)防

1、油田企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程硫化氫危害及預(yù)防 油氣產(chǎn)品中含有一定的硫組分，油田企業(yè)在進(jìn)行油氣開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)、處理等過(guò)程中經(jīng)常遇到自然產(chǎn)生的h2s或生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的h2s，介紹了h2s的特性及對(duì)人員和生產(chǎn)設(shè)備的危害性，分析了h2s存在于油田企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，提出了預(yù)防措施。油氣產(chǎn)品中含有一定的硫組分，油田企業(yè)在進(jìn)行油氣開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)、處理等過(guò)程中經(jīng)常遇到自然產(chǎn)生的h2s或生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的h2s的特性及對(duì)人員和生產(chǎn)設(shè)備的危害性，分析了h2s存在于油田企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，提出了預(yù)防措施。1 h2s來(lái)源及性質(zhì)1.1來(lái)源油藏中含硫氣體有不同的來(lái)源，人們普遍接受的觀點(diǎn)是油氣井產(chǎn)出物所含h2s來(lái)源于生成油氣時(shí)的原

2、生腐爛有機(jī)物，油氣中硫化氫的來(lái)源除了來(lái)自地層以外，滋長(zhǎng)的硫酸鹽還原菌轉(zhuǎn)化地層中和化學(xué)添加劑中的硫酸鹽時(shí)，也會(huì)釋放出h2s。1.2性質(zhì)h2s氣體是一種劇毒、無(wú)色（透明），比空氣重的氣體，它的分子量為34.08。低濃度h2s具有一種類似臭雞蛋的討厭氣味，濃度稍高的h2s有令人惡心的氣味，高濃度時(shí)，由于嗅覺(jué)麻痹而難被發(fā)覺(jué)。因此，絕對(duì)不能憑聞氣味來(lái)檢測(cè)h2s的存在與否。當(dāng)h2s氣體以適當(dāng)?shù)谋壤w積分?jǐn)?shù)40346）與空氣或氧氣混合，就會(huì)產(chǎn)生爆炸。完全干燥的h2s氣體在室溫下不與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，但點(diǎn)火時(shí)能在空氣中燃燒。在空氣充足時(shí)，生成s2o、h2o；若空氣不足或溫度較低時(shí)，則生成游離態(tài)的so2和

3、h2o；硫化氫的沸點(diǎn)很低，為61.8，熔點(diǎn)為82.8。因此我們通?？吹降氖菤鈶B(tài)的h2s，h2s氣體能溶于水、乙醇及甘油中。2 h2s危害2.1對(duì)人體的危害h2s的毒性，幾乎與氰化氫同樣劇毒，較一氧化碳的毒性大56倍。一個(gè)人對(duì)h2s的敏感性隨其與h2s接觸次數(shù)的增加而減弱。h2s被吸入人體，首先刺激呼吸道，使嗅覺(jué)鈍化、咳嗽，嚴(yán)重時(shí)將其灼傷。其次，刺激神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致頭暈，喪失平衡，呼吸困難，心跳加速，嚴(yán)重時(shí)心臟缺氧而死亡。如果吸入高濃度（一般1500mg/m3以上）時(shí)，中毒者會(huì)迅速失去知覺(jué)，伴劇烈抽搐，瞬間呼吸停止，繼而心跳停止，被稱為“閃電型”死亡。此外，硫化氫中毒還可引起流淚、畏光、結(jié)膜充血、

4、水腫、咳嗽等癥狀。2.2對(duì)生產(chǎn)的危害2.2.1對(duì)金屬、非金屬材料的腐蝕h2s溶于水形成弱酸，對(duì)金屬的腐蝕形式有電化學(xué)失重腐蝕、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，以后兩者為主，一般統(tǒng)稱為氫脆破壞。氫脆破壞往往造成井下管柱的突然斷落，地面管匯和儀表的爆破，井口裝置的破壞，引發(fā)嚴(yán)重的井噴失控或著火事故。h2s對(duì)金屬材料的腐蝕，最嚴(yán)重的是氫脆，這種損傷與以下四個(gè)因素密切相關(guān)：a)硬度。硬度越大的鋼，對(duì)h2s腐蝕應(yīng)力開(kāi)裂越敏感。淬火與冷煅后，材料的這些限度還可以稍微加大。b)腐蝕環(huán)境。在造成金屬斷裂過(guò)程中腐蝕反應(yīng)占了相當(dāng)重要的部分，這些腐蝕包括酸細(xì)菌作用和低ph值液體環(huán)境。c)負(fù)荷。拉應(yīng)力負(fù)荷越大h2s腐蝕應(yīng)力

5、開(kāi)裂的敏感性越大。d) 幾乎所有金屬與h2s反應(yīng)都生成金屬硫化物。另外，在地面設(shè)備、井口裝置、井下工具中，都有橡膠、浸油石墨、石棉繩等非金屬材料制作的密封件。它們?cè)趆2s環(huán)境中使用一定時(shí)間后，橡膠會(huì)產(chǎn)生鼓泡脹大，失去彈性；浸油石墨及石棉繩上的油被溶解而導(dǎo)致密封件的失效。2.2.2對(duì)鉆井液的污染h2s主要是對(duì)水基鉆井液具有較大的污染，它會(huì)使鉆井液性能發(fā)生很大變化，如密度下降，ph值下降，粘度上升，以至形成不動(dòng)的凍膠，顏色變?yōu)橥呋疑?、墨色和墨綠色。 3 油田企業(yè)存在h2s的環(huán)節(jié)石油工業(yè)中有許多作業(yè)環(huán)節(jié)可能存在h2s氣體，有鉆井、修井、采油、注水、集輸、原油處理、運(yùn)輸及儲(chǔ)運(yùn)、煉廠等工藝過(guò)程。3.1鉆

6、井對(duì)于油氣井中h2s的來(lái)源可歸結(jié)于以下幾個(gè)方面：a)熱作用于油層時(shí)，石油中的有機(jī)硫化物分解，產(chǎn)生h2s。一般地講，h2s含量隨地層埋深增加而增大。如井深2600m，h2s含量在0.10.5之間，而井深超過(guò)2600m或更深，則h2s可達(dá)223。b)石油中的烴類和有機(jī)質(zhì)通過(guò)儲(chǔ)集層水中的硫酸鹽的高溫還原作用而產(chǎn)生h2s。c)通過(guò)裂縫等通道，下部地層中硫酸鹽層的h2s竄入油氣中。d)某些鉆井液處理劑在高溫?zé)岱纸庾饔孟?，產(chǎn)生h2s。3.2修井循環(huán)罐和油罐是修井時(shí)h2s的主要來(lái)源。循環(huán)罐、油罐和貯漿罐周圍有h2s氣體，這是由于修井時(shí)循環(huán)、自噴或抽吸井內(nèi)的液體進(jìn)入罐中造成的。h2s可以氣態(tài)的形式存在，也可存

7、在于井內(nèi)的鉆井液中。需要注意的是井內(nèi)液體中的h2s可以由于液體的循環(huán)、自噴、抽吸或清洗自油罐釋放出來(lái)。油罐的頂蓋、計(jì)量孔蓋和封閉油罐的通風(fēng)管，都是h2s向外釋放的途徑，在井口、壓井液、放噴管、循環(huán)泵、管線中也可能有h2s氣體。另外，通過(guò)修井與修井時(shí)流入的液體，硫酸鹽產(chǎn)生的細(xì)菌可能會(huì)進(jìn)入以前未被染污的地層。這些地層中的細(xì)菌的增長(zhǎng)作為它們生命循環(huán)的一部分，將從硫化鹽中產(chǎn)生h2s，這個(gè)事實(shí)已經(jīng)在那些未曾有過(guò)h2s的氣田中被發(fā)現(xiàn)。3.3 采油在采油作業(yè)中有9處存在h2s氣體的場(chǎng)所，其中有6處與實(shí)際操作直接有關(guān)。水、油或乳劑的儲(chǔ)藏罐；用來(lái)分離油和水，乳化劑和水的分離器；空氣干燥器；輸送裝置，集油罐及其管

8、道系統(tǒng)；用來(lái)燃燒酸性氣體的放空池和放空管匯；提高石油回收率也可能會(huì)產(chǎn)生h2s。另有3處來(lái)源與設(shè)備所在地有關(guān)：裝載場(chǎng)所；計(jì)量站調(diào)整或維修儀表；氣體輸入管線系統(tǒng)之前，用來(lái)提高空氣壓力的空氣壓縮機(jī)。3.4油氣處理裝置油氣處理裝置釋放h2s的途徑歸為7種：密封件、連接件、法蘭、反應(yīng)裝置、排泄系統(tǒng)、取樣，以及其它泄漏部位。反應(yīng)裝置是一種相當(dāng)危險(xiǎn)的地方。進(jìn)入反應(yīng)裝置進(jìn)行清洗處理塔，清除污垢或進(jìn)行其它維修作業(yè)，都可能有h2s中毒的危險(xiǎn)。3.5注水操作從注入液休中的硫酸鹽分解細(xì)菌帶來(lái)的對(duì)地層的污染，能在地層中產(chǎn)生h2s氣體并使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中增加h2s含量。3.6酸洗輸油輸氣管道酸洗時(shí)也可產(chǎn)生h2s氣體。酸洗一

9、個(gè)高3048cm直徑182.88cm的容器時(shí)，0.453kg硫化鐵可使容器內(nèi)h2s氣體濃度達(dá)到1500106。4 h2s危害的預(yù)防針對(duì)h2s腐蝕性、高毒性，應(yīng)從生產(chǎn)設(shè)施防腐、工藝合理、防護(hù)設(shè)施的措施完備、應(yīng)急預(yù)案切實(shí)可行等幾個(gè)方面抓好，以確保各個(gè)環(huán)節(jié)的安全生產(chǎn)。4.1提高生產(chǎn)設(shè)施的防腐等級(jí)無(wú)論是油氣開(kāi)采、作業(yè)、集輸、處理等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，與含h2s介質(zhì)接觸的金屬工具、藥劑等要根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)際情況提高防止h2s腐蝕的強(qiáng)度等級(jí)，或適宜的緩蝕劑。4.2設(shè)計(jì)合理，工藝可靠某個(gè)生產(chǎn)區(qū)域如果h2s或總硫含量濃度高，裝置規(guī)模大，則需要設(shè)計(jì)脫硫裝置，對(duì)油氣進(jìn)行預(yù)處理，避免對(duì)后續(xù)環(huán)節(jié)的再腐蝕和受毒害。脫硫裝置應(yīng)

10、結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，工藝設(shè)計(jì)要合理，實(shí)行密閉生產(chǎn)減少h2s的外溢，從根本上減少h2s的危害。4.3防護(hù)設(shè)施齊全，防護(hù)措施到位目前，油田企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)預(yù)防h2s危害都有一套有效的安全措施，但存在管理水平不等，防護(hù)設(shè)施不全等問(wèn)題。針對(duì)油氣生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)，設(shè)備的配備和安全措施應(yīng)有所不同，鉆井作業(yè)要加強(qiáng)防井噴、h2s氣體外泄等的預(yù)防，加強(qiáng)局部工作區(qū)域的強(qiáng)制通風(fēng)，裝設(shè)h2s檢測(cè)儀器、風(fēng)向儀、報(bào)警器，配備正壓式空氣呼吸器等；油氣處理站需裝設(shè)h2s檢測(cè)儀器、配備正壓式空氣呼吸器。另外，應(yīng)加強(qiáng)h2s環(huán)境作業(yè)人員的培訓(xùn)，掌握h2s危害的基本知識(shí)，掌握有關(guān)防護(hù)設(shè)施的使用、維護(hù)等知識(shí)，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的h2s中毒急救常識(shí)等。4.4制定完善的應(yīng)急預(yù)案人們從