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点击数:   更新日期:2008年10月05日

海洋石油作业硫化氢防护安全要求

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海洋石油作业硫化氢防护安全要求
(1989年4月5日 能源部海洋石油作业安全办公室颁发)
第一节 总则
1.1 根据《中华人民共和国石油工业部海洋石油作业安全管理规定》的有关条款,制定本“要求”。
1.2 本“要求”以钻井作业人员防护安全为主,同时也考虑完井、试油和生产作业等的有关要求。
1.3 本“要求”规定人员防护全临界浓度为20PPM,危险临界浓度为100PPM。
1.4 在含硫化氢(H2S)或二氧化碳(CO2)的酸性环境中,对钢材的腐蚀,也做了适当考虑。
1.5 本“要求”所提应急计划是硫化氢防护安全的基本要求,作业者和承包者制定的措施应切实具体,以增强防护能力和有效地防止险情恶化。
1.6 本“要求”从1989年9月1日起生效。
第二节 钻井作业
在海上钻井时,对钻遇已知含硫化氢地层时,应遵守本“要求”规定的防范措施。对钻遇未知含硫化氢地层时,实施检测和控制,以保障人员、井下和地面设备的安全。
2.1 防护装备。
2.1.1 硫化氢探测、报警系统:
每个钻井装置都应安装硫化氢报警装置,且能向全装置上报警。当空气中硫化氢的浓度超过10PPM时,该系统即能以声、光报警方式工作。
2.1.1.1 固定式探头至少应安装在:
喇叭口附近
钻台上
泥浆池附近(泥浆舱)
生活区、发电及配电房(只需在抽风机抽风口处安装,遇有硫化氢报警即关闭风机)
2.1.1.2 探测器件的灵敏度应达到5PPM。
2.1.1.3 储备足够数量的硫化氢检测样品,而且指定的人员应学会使用它,以便随时检测所有探头。
2.1.1.4 便携式硫化氢探测器。
一般配备探测范围0—20PPM和0—100PPM各一套放在钻井监督室或钻台上。
2.1.2 人员保护器具:
在钻井装置上,一般应配备15~20套呼吸保护器。对钻进已知含硫化氢地层前,或临时钻遇含硫化氢地层时,钻井装置上配备供全员使用的呼吸保护器,作业者应为守护船提供适量的呼吸保护器。
2.1.2.2 防毒面具:仅供作业人员在二氧化硫环境中使用。
2.1.2.2 呼吸保护器的存放位置:
平台经理室4~5套
钻井队长室1~2套
钻井监督室1~2套
钻井(包括钻台以上任一工作区)5~6套
泥浆池附近(泥浆舱)2套
气测房2~3套
上述分配,也可根据实际情况适当变动。
2.1.2.3 在钻井装置上应具备给呼吸保护器气瓶随时充装新鲜气的条件。
2.1.2.4 医务室:应配有处理硫化氢中毒医疗用品、复苏器和氧气瓶。
2.1.2.5 呼吸保护器具的检查、维护、保养和储存,应按厂商推荐的技术要求执行。
2.1.3 标志信号
2.1.3.1 风向标、风速仪安装位置,应使人员易于看到的地方。
2.1.3.2 标牌及红旗:当空气中硫化氢浓度达到50PPM时,应挂出写有硫化氢(H2S)字样的标牌,并升起红旗。
2.1.4 危险区通风设备的动力应符合防爆要求。在有可能形成硫化氢和二氧化硫聚集的地方应有良好的通风。
2.2 作业措施。
2.2.1 在可能有硫化氢地区的钻井设计中,尽可能指明含硫化氢地层及其深度,并估计硫化氢的可能含量以提醒作业人员注意和采取必要的措施。
2.2.2 应急计划至少应包括下列内容:
2.2.2.1 根据实际情况指定安全区。
2.2.2.2 当空气中硫化氢浓度达到20PPM时,为安全起见,有关在岗人员迅速取用呼吸器,未工作的人员到安全区。
2.2.2.3 安全程序、作业程序和人员分工职责。
2.2.2.4 撤离计划。
2.2.2.5 应急时向上级报告的有关机构。
2.2.2.6 其他。
2.2.3 泥浆:
2.2.3.1 使用适合于钻含硫化氢地层的泥浆。
2.2.3.2 泥浆的PH值保持在10以上。
2.2.3.3 净化剂、添加剂和防腐剂,应有适用的处理剂储备,尽量清除泥浆中的硫化氢以保护金属器材。
2.2.3.4 泥浆中脱出的硫化氢气体尽可能集中及排放。
2.2.4 在泥浆录井中若发现硫化氢显示时,应及时向钻井监督报告。
2.2.5 钻进中发现硫化氢时,浓度达到20PPM,应暂时停止钻进,循环泥浆,准备好有关的措施。通知守护船停靠在“上风”方向待命。
2.2.6 在含硫化氢地层取芯时,当取芯筒起出地面之前10~20个立柱时,以及从岩芯筒取出岩芯时,操作人员要戴好呼吸保护器。运送含硫化氢岩芯时应密封好,并写明岩芯含硫化氢字样。
2.2.7 测试作业:
在预计含硫化氢地层中途测试前,应落实有措施,并将测试工作安排在白天进行,测试器具附近尽量减少操作人员。
严格限制在深部含硫化氢地层中用常规的中途测试工具进行测试。
2.2.8 钻遇含硫化氢地层后,起钻时使用钻杆刮泥浆器。若将湿钻杆放在甲板时,必要时工作人员应佩载呼吸保护器。
2.2.9 钻穿含硫化氢地层后,应增加工作区的监测。在钻井工艺设计中,应尽量提高水泥上返高度或采取分级注水措施,以减少套管所受应力。固井作业时应符合设计要求。
2.2.10 井涌及井控:按井控要求及作业者的具体措施,严格控制井喷。
2.2.11 在含硫化氢地层试油时应做到:
2.2.11.1 试油前如开安全会议,落实人员防护器具;人员急救程序及应急措施。
2.2.11.2 在试油设备附近,人员减少到最低限低,保证人员安全。
2.2.12 在试油设备附近,人员减少到最低限度,保证人员安全。
2.3 对金属器具的要求。
钻至含硫化氢地层时,所使用的钻杆、套管、井口头、防喷器、井口管线和闸门等,往往会出现硫化物应力腐蚀开裂。由于钢材的强度(或硬度)越大,对硫化物应力腐蚀开裂越敏感。推荐所用钢材的屈服强度不得大于66.79公斤/平方毫米(95000磅/平方英寸),其硬度最大为HRC22。为此在选材时应充分考虑材质、钢级、热处理以及井下压力和温度等条件。如是仍不能满足需要时,应选用特殊钢材。
2.3.1 钻柱:对钻杆、钻铤、接头和其他井下工具的组合,避免不适当的刚度比例,以减少过大的狗腿严重度,操作时避免强提强扭,以减少钻柱承受过大应力。
2.3.2 套管:套管、接箍和附件的选材,应能适于硫化氢条件下使用。一般不允许现场焊接套管,如需电焊须经钻井监督批准。
2.3.3 井口头和防喷设备:
2.3.3.1 井口头应能适于硫化氢条件下使用。
2.2.3.2 防喷器组及其管线闸门和附件应能适于硫化氢条件下使用,并能满足预期的井口压力。注释:钻井装置系统指活动式钻井装置、钻井船和固式钻井平台。
第三节 完井、试油和修井作业
完井、试油和修井作业时参照钻井作业有关要求执行。
第四节 生产作业
4.1 含硫油、气田的生产装置上,应配有防护器具,以保护人员的健康和生命安全。
4.1.1 人员防护安全临界浓度:空气中含硫化氢的浓度20PPM。
4.1.2 呼吸保护器:装置上一般应备15~20套。
4.1.3 硫化氢监测:
4.1.3.1 探测报警系统:根据情况,在工程设计中考虑。
4.1.3.2 轻便式探测器:装置上应配备2~3套。
4.1.4 装置上应配有处理硫化氢中毒医疗用品、复苏器和氧气瓶。
4.2 金属设备和管材:
硫化氢对钢材腐蚀是严重的。二氧化碳对钢材的腐蚀有时也是很严重的。在含硫化氢或二氧化碳的油气井投产前,应做具体分析,并采取有效的措施,防止井下管材和器具、地面处理设施以及输送管道腐蚀。
4.3 非金属材料:
凡密封件选用的非金属材料,应具有在硫化氢条件下长期使用而不失效的性能。
第五节 人员培训及演习
5.1 培训的最低标准。
5.1.1 装置上的人员应进行硫化氢防护培训。
5.1.2 装置上的人员应了解和掌握警报信号的含义,了解硫化氢监测仪器的性能,识别风向标,充分了解逆风方向的重要性以及安全撤离路线等。
5.1.3 了解和掌握呼吸保护器和防毒面具等防护具的性能和使用方法,掌握人员中毒后的急救知识和技能。
5.2 演习。
在作业前或作业中,由平台经理或钻井队,选择时机进行硫化氢防护实际演习,并做好记录,保证装置上员生命的安全。

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