油田开发过程中硫化氢伤害案例与防护,提 纲,硫化氢伤害案例硫化氢防护标准硫化氢防护措施,硫化氢伤害案例,重庆开县2003.12.23井喷伤害案例 华北油田赵县井喷事故 中原油田注水管线清硫化氢事故 克拉玛依油田注水管线清事故,重庆开县2003.12.23井喷伤害案例,一、井喷事故概况 二、井喷事故原因分析 三、井喷事故反思,主要内容,一、重庆12·23特大井喷事故概况,2003年12月23日晚上9点15分左右，重庆东北角的开县，由中石油四川石油管理局川东钻探公司承钻的位于开县境内的“罗家16号”井，在起钻过程中发生天然气井喷失控，引发了一场特大井喷事故；从井内喷出大量的含有高浓度硫化氢的天然气，高于正常值6000倍的硫化氢气体迅速向四周扩散，有243人因硫化氢中毒死亡，4000多人受伤，6万多人被疏散转移，9.3万多人受灾，直接经济损失高达6432.31万元;这是建国以来重庆历史上死亡人数最多、损失最重的一次特大安全事故，导致开县农业生产和人民群众生活环境遭到破坏，人民群众的生命财产遭受了巨大损失一、重庆12·23特大井喷事故概况,井喷现象在石油天然气开采过程中十分常见，其本身并不是事故，只是一种灾害现象。
但中石油川东北气矿特大井喷事故造成的巨大伤亡，在国内乃至世界气井井喷史上也是罕见的本应是一起普通的灾害现象，却演变成一场严重的事故，造成重大人员伤亡和经济损失，其中的原因值得我们深刻反思二、重庆12·23特大井喷事故原因分析,引发事故的直接原因主要有以下几个方面：,1.“罗家16号”井现场组技术负责人王xx，为了更换已经损坏的测斜仪，在明知卸下回压阀可能造成井喷事故的情况下，还向技术员宋x提出卸下回压阀的钻具组合方案对这一明显的违规行为，作为现场技术人员的宋x却没有提出异议一个看似无关紧要的“回压阀”由此成为这场灾难的“引子”二、重庆12·23特大井喷事故原因分析,引发事故的直接原因主要有以下几个方面：,2.单一的隐患并非一定会发生事故，但隐患的增多和积累必然会导致事故发生四川石油管理局川东钻探公司钻井二公司钻井12队队长吴x，明知钻井内没有安装回压阀，可能引发井喷事故，但作为钻井队队长，他既未向上级汇报，也未采取任何措施制止这一违反操作规程的行为，消除隐患，而是放任有关人员违章操作，结果导致事故发生二、重庆12·23特大井喷事故原因分析,引发事故的直接原因主要有以下几个方面：,3. 四川石油管理局川东钻探公司钻井12队副司钻向xx，带领4名工人在“罗家16号”井进行钻具起钻操作中，在起了6柱钻杆后才灌注钻井液1次，致使井内液压力下降，该操作违反了单位有关操作规程细则中“起钻中严格按照要求每起3柱-5柱灌钻井液1次”的规定及川探12队针对“罗家16号”井高含硫天然气井的特点所做出的每3柱灌满1次的规定。
二、重庆12·23特大井喷事故原因分析,引发事故的直接原因主要有以下几个方面：,4.录井工肖xx在“罗家16号”井录井房值班，负责对钻井作业进行监测，23日18时40分至19时40分，录井记录已显示有9柱钻井液未灌注泥浆的严重违章行为，肖xx未及时发现；之后，她发现了也未立即提出警告纠正，违反有关规定从而丧失了最后一次将事故扼制在萌芽状态的时机二、重庆12·23特大井喷事故原因分析,事故专家组的鉴定报告认为：起钻过程中存在违章操作，钻井液灌注不符合规定是造成溢流并导致井喷的主要原因由于泥浆循环不足，形成1037KN的升力作用于钻杆，从而造成溢流未及时发现溢流征兆，当发生溢流时候已发生井喷钻具组合没有装回压阀，井喷无法有效的控制，防喷器组中没有安装剪切闸板防喷器，使得在井喷初期时失控时，再次失去了控制井喷的机会三、重庆12·23特大井喷事故反思,如果我们能在事故发生前建立起有效的危机预防机制，这一可怕的事故完全可以避免，即使不能避免，也可以把事故消灭在萌芽状态，或者避免事故扩大、升级，造成重大人员伤亡如果公司与地方政府一起对周围的群众进行反复的宣传教育，让群众了解毒气的致命性，井喷发生后，就不会出现对危害一无所知的群众不愿意转移，或者转移到安全区后还想回家锁门、拿东西的现象。
如果让广大群众掌握了事故发生时如何进行自救、互救和配合公救的各种知识，绝大部分的死亡都可以避免,三、重庆12·23特大井喷事故反思,总的来说，公共危机预防、预警、预控机制是我国公共危机管理中的薄弱环节重庆12·23特大井喷事故的教训更加证实了这一点从全国来看，普遍存在的主要问题：一是缺乏足够的危机预防意识，无论是政府，还是公众，都不肯在危机预防上下功夫，而是等到危机爆发时才匆忙应战，效果当然不好二是危机教育严重缺失，几乎处于空白状态三是没有常设的危机管理机构，危机管理政出多门，投资分散，指挥混乱，联动困难，危机管理的预防、预警和预控机制很不健全三、重庆12·23特大井喷事故反思,最后，还有很重要的一点就是我们的现场施工人员，一定要严格的遵守现场的规章制度，不可按照自己的一时想法来实行操作，切不可把生命当做儿戏发现问题要及时向上反映，不得欺上瞒下我们不仅要对自己的生命财产负责，更要对亿万普通劳动人民的生命财产负责一定要做到在健康，安全，环保的条件下进行高效合理的开采华北油田赵县井喷事故,1993年9月28日15时，位于河北省石家庄市附近赵县的华北油田一口预探井，在试油射孔作业时发生井喷，地层中大量硫化氢气体随着喷出井口，毒气扩散面积达10个乡镇80余个村庄。
这起事故造成7人死亡，中等中毒24人，轻度中毒440余人当地附近居民22.2.6万人被紧急疏散管线沿程水质不断恶化； 形成垢下腐蚀； 注水管网压降损失增大注水管线结垢主要危害:,,,,,,中原油田注水管线清硫化氢,事故基本情况介绍事故发生原因分析事故给大家的启示,中原油田注水管线清硫化氢,事故介绍,1997年9月15日，文明寨油田明5号站清文注三线注水干线 ，采用盐酸加剥离剂的酸液体系为清液； 17：00左右：酸液从文明注水站打入，打完后开始反应； 23：00左右：配水间阀门丝杠刺漏，刺漏的水、气将站内值班人员共1人熏倒；同时采油队值班干部某技术员，夜巡到此站，听到有刺漏声后进入站内查看被熏倒；稍后值班司机见技术员没有出来，进入站内查看也被熏倒； 23：30左右：工艺所人员到此站，此时刺漏现象有所降低，进站发现被熏倒的3人，经抢救无效死亡主要内容,事故基本情况介绍事故发生原因分析事故给大家的启示,事故分析,水样分析,产出水水温41-43℃ 悬浮固体含量40-60mg/LSO42-含量达到400mg／L SRB（硫酸盐还原菌）>100个/ml产出水中硫化物含量12mg/L 滤后水中硫化物含量2-3mg/L,事故分析,水样分析,事故分析,垢样分析,根据垢的矿物分析，可以看出垢样的组成以硫化亚铁、碳酸钙为主,2HCl+FeS = FeCl2+H2S↑ 2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O 2HCl+FeCO3=FeCl2+CO2 ↑+H2O 2HCl+MgCO3=MgCl2+CO2↑+H2O 8HCl+ Fe3O4=FeCl2+2FeCl3+4H2O,事故分析,注入盐酸后管线内发生的主要化学反应：,结垢速率8.24mm/a，投产10年，垢厚度约为82.4mm； 管线外径219mm、壁厚18mm； 注水管线长度2.8千米； 垢的密度为2.83g/cm3； 垢中FeS质量百分含量61.3%。
事故分析,管线内垢的质量: G垢=п(R2-r2)Lρ=3.14*（0.09152-0.00912）*2800*2830=206吨管线内硫化亚铁的质量：GFeS=206*0.613=126.28吨管线内硫化亚铁完全反应生产硫化氢气体的体积：VH2S=22.4GH2S=22.4*（126.28*34）/88*1000=109. 3*104立方米,事故分析,事故分析,H2S相对浓度危险度,极高浓度H2S 导致人员死亡,主要内容,事故基本情况介绍事故发生原因分析事故给大家的启示,事故启示,通过对产出水前期处理提高注入水质量 化学处理时加入化学药剂抑制硫化氢气体的产生与释放 采用非化学方法避免有害气体的产生,能够避免本次事故发生吗？,事故启示,注入水水质主要控制指标标准(A2级),一、提高注入水质量,降低注入水中固体颗粒及固体悬浮物含量 提高污水站沉降罐的除油效果 摸索杀菌剂加药点、加药量、联合杀菌效果，减少SRB菌落数,化学方法：盐酸等清垢剂 物理方法：高压水射流 机械方法：“猪”--塞子,事故启示,二、合理选择清方法,注水管线清主要有三种方法：,事故启示,1、化学方法,化学清作为一种成熟有效的清技术, 在油田注水干线及单井注水管线清中应用十分普遍。
优点：,技术成熟，操作简单； 适用范围广，可用于支线多的主干线以及分叉、起拱、变径多的注水管网事故启示,1、化学方法,缺点：,腐蚀管线、成本高； 对结垢严重的高压注水管线, 化学清只能清除注水管线下部的垢物, 对中上部的除垢率很低，在管线末端由于清液除垢效力已减弱, 除垢率也较低； 污染环境, 清过程中所产生的大量的残酸溶液对水土污染严重, 并污染大气； 反应生成的硫化氢为剧毒物质, 直接威胁到施工人员的生命安全事故启示,1、化学方法——酸液+H2S抑制剂法,酸液清剂中的H2S抑制剂, 在硫化物与酸反应的同时, 能迅速有效地将硫离子转化为其它存在形式并被清剂所吸收, 从而有效阻止硫化氢气体的形成H2S抑制原理：,通过加入氧化剂, 将S2-转化为S6+例如：5S2- + 8ClO2 + 4H2O==5SO42- + 8Cl- + 8H+,事故启示,1、化学方法——酸液+H2S抑制剂法,中石化中原油田采油四厂文南油田自实施管线清措施以来, 共出现过6人中毒,3人送医院治疗的情况 在以往注水管线常规清过程中,未进行空气中的硫化氢浓度监测, 但从曾出现人员中毒昏迷现象推测, 其浓度估计在300mg/m3以上。
而应用防污染化学清技术以后, 实测空气中硫化氢浓度最高为5mg/m3, 比应用前大大地降低了,且低于1998年中原油田局印发的《管道清剂评价及管线化学清质量验收方法》所规定的不超过10mg/m3的技术标准 改进后的化学清方法大大保障了施工人员的安全H2S抑制剂应用效果,事故启示,2、物理方法——高压水射流技术,适用于直径在15-1000毫米之间的各类管孔堵死或半堵死及管孔周边或底部结垢情况应用条件：,清形式：,清形式，以高压软管带喷头向周边结垢喷射，靠喷射反力自动前进，清除垢清效果：,除垢效果极佳, 清速度较快, 除垢率达到98%以上清前后对比图,事故启示,2、物理方法——高压水射流技术,技术优点：,技术缺点：,操作简单；除垢干净；比化学清降低清费用50%以上高压水射流清技术一次清管线长度有限，一般小于150米； 清长距离管线时需将管线多处切割开窗,不便在长距离的注水管线清方面推广应用事故启示,3、机械方法——“猪”--塞子法,技术原理：,根据垢质及管径不同，采用空穴射流清管器、环形水刀、清管刀球、水锤等仪器，单独或组合使用，以水或气为动力（压力为0.5～3MPa）推动清管器在管线内运动，快速流畅地通过各种弯管，刮削管壁污垢, 将堆积在管线内的污垢及杂物推出管外，实现清管解堵作业。
通过安装电子发射定位装置适时监控运行状态，且可双向行走，遇到阻卡可原路径退回事故启示,3、机械方法——“猪”--塞子法,（1）能达到最理想的清效果，完全呈现金属管壁； （2）可清乎堵死的管线； （3）能清除各种垢质，尤其是硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐等顽垢； （4）通过性能好，没有弯管数量限制，一旦卡阻，也不影响 液体输送，管线正常运行； （5）不阻塞管路，清管距离愈长愈见优势； （6）无需任何化学介质，无环保安全隐患技术优势：,。