前言
　　本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)SY 5087—93《含硫油氣田安全鉆井作法》的修訂，修訂的主要內(nèi)容有標(biāo)準(zhǔn)名稱、章條標(biāo)題、規(guī)范性引用文件、井場(chǎng)布置示意圖及某些條款內(nèi)容，增補(bǔ)了目次和前言。
　　本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A是資料性附錄。
　　本標(biāo)準(zhǔn)由石油工業(yè)安全專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。
　　本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：四川石油管理局鉆采工藝技術(shù)研究院。
　　本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：高碧樺、李強(qiáng)。
　　本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：
　　——SY 5087—85，SY 5087—93。
　　1 范圍
　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了含硫油氣井鉆井作業(yè)井場(chǎng)及鉆機(jī)設(shè)備的布置、硫化氫的監(jiān)測(cè)、井控裝置的材質(zhì)和安裝、地質(zhì)工程及鉆井工程設(shè)計(jì)的特殊要求、鉆井作業(yè)中的特殊要求和應(yīng)急計(jì)劃及演練。
　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于陸地含硫油氣井勘探開(kāi)發(fā)中的鉆井作業(yè)。海洋鉆井作業(yè)可參照?qǐng)?zhí)行。
　　2 規(guī)范性引用文件
　　下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
　　SY 5225—1994 石油與天然氣鉆井、開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)防火防爆安全生產(chǎn)管理規(guī)定。
　　SY 5858 石油企業(yè)工業(yè)動(dòng)火安全規(guī)程
　　SY/T 5964 鉆井井控裝置組合配套規(guī)范
　　SY/T 5967 鉆井井控裝置安裝調(diào)試與維護(hù)
　　SY 6277—1997 含硫油氣田硫化氫監(jiān)測(cè)與人身安全防護(hù)規(guī)定
　　3 術(shù)語(yǔ)和定義
　　下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
　　3．1 安全臨界濃度safe critical concentration
　　工作人員在露天安全工作8h可接受的硫化氫最高濃度；參考美國(guó)和前蘇聯(lián)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定的安全臨界濃度為20mg/m³。
　　3．2 氫脆hydrogen embrittlement
　　化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的氫原子，在結(jié)合成氫分子時(shí)體積增大，致使低強(qiáng)度鋼和軟鋼發(fā)生氫鼓泡、高強(qiáng)度鋼產(chǎn)生裂紋，使鋼材變脆。
　　3．3 硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂sulfide stress corrosion cracking
　　鋼材在足夠大的外加拉力或殘余張力下，與氫脆裂紋同時(shí)作用發(fā)生的破裂。
　　3．4 破化氫分壓H₂S factional pressure
　　在相同溫度下，一定體積天然氣中所含硫化氫單獨(dú)占有該體積時(shí)所具有的壓力。
　　4 井場(chǎng)及鉆機(jī)設(shè)備的布置
　　4．1 鉆前工程前，應(yīng)從氣象資料中了解當(dāng)?shù)丶竟?jié)風(fēng)的風(fēng)向。
　　4．2 井場(chǎng)及鉆機(jī)設(shè)備的安放位置應(yīng)考慮季節(jié)風(fēng)風(fēng)向。井場(chǎng)周?chē)鷳?yīng)空曠，盡量在前后或左右方向能讓季節(jié)風(fēng)暢通。井場(chǎng)及鉆機(jī)設(shè)備布置見(jiàn)圖1。
　　4．3 測(cè)井車(chē)等輔助設(shè)備和機(jī)動(dòng)車(chē)輛應(yīng)盡量遠(yuǎn)離井口，至少在25m以外。
　　
　　4．4 井場(chǎng)值班室、工程室、鉆井液室等應(yīng)設(shè)置在井場(chǎng)季節(jié)風(fēng)的上風(fēng)方向。
　　4．5 在季節(jié)風(fēng)上風(fēng)方向較遠(yuǎn)處專(zhuān)門(mén)設(shè)置氣防器材室，配備足夠的防毒面具和配套供氧呼吸設(shè)備。所有防護(hù)器具應(yīng)放在使用方便、清潔衛(wèi)生的地方并定期檢查，以保證這些器具處于良好的備用狀態(tài)，同時(shí)作好記錄。
　　4．6 在井架上、井場(chǎng)季節(jié)風(fēng)入口處、氣防器材室等處應(yīng)設(shè)置風(fēng)向標(biāo)。如果硫化氫濃度超過(guò)安全臨界濃度，鉆井人員應(yīng)向上風(fēng)方向疏散。
　　4．7 在鉆臺(tái)上、下和振動(dòng)篩等硫化氫易聚積的地方，應(yīng)安裝排風(fēng)扇，以驅(qū)散工作場(chǎng)所彌漫的硫化氫。
　　4．8 進(jìn)入含硫油氣層前，應(yīng)將機(jī)泵房、循環(huán)系統(tǒng)及二層臺(tái)等處設(shè)置的防風(fēng)護(hù)套和其它類(lèi)似圍布拆除。寒冷地區(qū)在冬季施工時(shí)，對(duì)保溫設(shè)施可采取相應(yīng)的通風(fēng)措施，保證工作場(chǎng)所空氣流通。
　　4．9 井場(chǎng)所有用電線路、照明器具的敷設(shè)和設(shè)備安裝應(yīng)符合SY 5225—1994中3.2和4.2的規(guī)定。
　　4．10 確保通訊系統(tǒng)24h暢通。
　　5 硫化氫的監(jiān)測(cè)
　　5．1 含硫油氣井鉆井過(guò)程中的硫化氫監(jiān)測(cè)應(yīng)符合SY 6277—1997中第5章的規(guī)定。
　　5．2 在井場(chǎng)硫化氫容易積聚的地方，特別是方井、循環(huán)池、振動(dòng)篩附近和鉆臺(tái)等常有井隊(duì)人員的地方，應(yīng)安裝硫化氫監(jiān)測(cè)儀及音響報(bào)警系統(tǒng)，且能同時(shí)開(kāi)啟使用（見(jiàn)圖1）。
　　5．3 硫化氫監(jiān)測(cè)儀報(bào)警濃度設(shè)置：
　　a） 第一級(jí)報(bào)警閾值應(yīng)設(shè)置在10mg/m³，但不啟動(dòng)報(bào)警音響，僅向鉆井施工人員提示硫化氫目前濃度值；
　　b） 第二級(jí)報(bào)警閾值應(yīng)設(shè)置在20mg/m³。
　　5．4 當(dāng)空氣中硫化氫含量超過(guò)安全臨界濃度時(shí)，監(jiān)測(cè)儀能自動(dòng)報(bào)警，其音響應(yīng)使井場(chǎng)工作人員皆能聽(tīng)到。二層臺(tái)應(yīng)裝設(shè)音響報(bào)警器。
　　5．5 含硫地區(qū)的鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)配備便攜式硫化氫監(jiān)測(cè)器兩臺(tái)，指定專(zhuān)人進(jìn)行巡回檢查。
　　5．6 硫化氫監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)進(jìn)行周檢和強(qiáng)檢。
　　5．7 鉆入氣層時(shí)，應(yīng)加密對(duì)鉆井液中硫化氫的測(cè)定。
　　5．8 在新構(gòu)造上鉆第一口探井時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的硫化氫監(jiān)測(cè)和預(yù)防措施。
　　6 井控裝置的材質(zhì)和安裝
　　6．1 材質(zhì)
　　6．1．1 鋼材：鋼的屈服極限不大于655MPa，硬度最大為HRC22。若需使用屈服極限和硬度比上述要求高的鋼材，必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄈ缯{(diào)質(zhì)、固溶處理等）并在含硫化氫介質(zhì)環(huán)境中試驗(yàn)（采用API 5CT），證實(shí)其具有抗硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能后，方可采用。
　　6．1．2 非金屬材料：凡密封件選用的非金屬材料，應(yīng)具有硫化氫環(huán)境中能使用而不失效的性能。
　　6．2 安裝
　　6．2．1 鉆井設(shè)計(jì)中有關(guān)井控裝置的配套應(yīng)符合SY/T 5964的規(guī)定；其安裝、固定和試壓應(yīng)符合SY/T 5967的規(guī)定。
　　6．2．2 鉆井井口和套管的連接及防噴管線的高壓區(qū)在現(xiàn)場(chǎng)不允許焊接。
　　6．2．3 放噴管線應(yīng)至少裝兩條，其夾角為90°，管線轉(zhuǎn)彎處的彎頭夾角不小于120°，并接出井場(chǎng)100m（見(jiàn)圖1）；若風(fēng)向改變時(shí)，至少有一條能安全使用。
　　6．2．4 壓井管線至少有一條在季節(jié)風(fēng)的上風(fēng)方向，以便必要時(shí)連接其它設(shè)備（如壓裂車(chē)、水泥車(chē)等）作壓井用。
　　6．2．5 井控裝置、管材和井下工具在送井前應(yīng)進(jìn)行無(wú)損探傷。
　　6．2．6 井控裝置、管材和井下工具及其配件在儲(chǔ)放時(shí)應(yīng)注明鋼級(jí)，嚴(yán)格分類(lèi)保管并帶有產(chǎn)品合格證和說(shuō)明書(shū)；運(yùn)輸過(guò)程中需要采取措施避免損傷。
　　6．2．7 防噴器大修時(shí)，若進(jìn)行了焊接、補(bǔ)焊、堆焊等工藝，則應(yīng)在其后作熱處理。
　　7 地質(zhì)工程及鉆井工程設(shè)計(jì)的特殊要求
　　7．1 地質(zhì)工程設(shè)計(jì)的特殊要求
　　7．1．1 應(yīng)對(duì)井場(chǎng)周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的居民住宅、學(xué)校、公路、鐵路和廠礦等進(jìn)行勘測(cè)，并在設(shè)計(jì)書(shū)中標(biāo)明其位置。
　　7．1．2 在煤礦、金屬礦等非油氣礦藏開(kāi)采區(qū)鉆井，還應(yīng)標(biāo)明地下礦井、坑道的分布、深度和走向及地面井位與礦井、坑道的關(guān)系。
　　7．1．3 在含硫地區(qū)的鉆井設(shè)計(jì)中，應(yīng)注明含硫地層及其深度和預(yù)計(jì)含量。
　　7．2 鉆井工程設(shè)計(jì)的特殊要求
　　7．2．1 若預(yù)計(jì)硫化氫分壓大于0.2kPa時(shí)，應(yīng)使用抗硫套管、鉆桿等其它管材和工具。
　　7．2．2 對(duì)含硫油氣層上部的非油氣礦藏開(kāi)采層應(yīng)下套管封住，并超過(guò)開(kāi)采層垂深100m以上。
　　7．2．3 高壓含硫地區(qū)可采用厚壁鉆桿；在井下溫度高于93℃以深的井段，套管可不考慮其抗硫性能。
　　7．2．4 鉆開(kāi)含硫地層的設(shè)計(jì)鉆井液密度，其安全附加密度在規(guī)定的范圍內(nèi)（油井0.05g/cm³~0.10mg/cm³、氣井0.07g/cm³~0.15g/cm³）時(shí)宜取上限值；或附加井底壓力在規(guī)定的范圍內(nèi)（油井1.5MPa~3.5MPa、氣井3MPa~5MPa）時(shí)宜取上限值。
　　7．2．5 井隊(duì)?wèi)?yīng)儲(chǔ)備井筒容積1~2倍的大于在用鉆井液密度0.1g/cm³的高密度鉆井液。
　　7．2．6 儲(chǔ)備滿足需要的鉆井液加重材料。
　　7．2．7 儲(chǔ)備足量的除硫劑。
　　7．2．8 在鉆開(kāi)含硫地屋前50m，將鉆井液的pH值調(diào)整到9.5以上直至完井。若采用鋁制鉆具時(shí)，pH值控制在9.5至10.5之間。
　　7．2．9 不允許在含硫量超過(guò)20mg/m³的含硫地層進(jìn)行欠平衡鉆井。
　　8 鉆井作業(yè)中的特殊要求
　　8．1 嚴(yán)格執(zhí)行鉆井液密度設(shè)計(jì)。未征得相關(guān)部門(mén)的同意，不得修改設(shè)計(jì)鉆井液密度，但不包括下列情況：
　　a） 發(fā)現(xiàn)地層壓力異常時(shí)；
　　b） 發(fā)現(xiàn)溢流、井涌、井漏時(shí)。
　　若出現(xiàn)上述異常情況，應(yīng)關(guān)井及時(shí)調(diào)整鉆井液密度或壓井，同時(shí)向有關(guān)部門(mén)匯報(bào)。
　　8．2 利用鉆井液除氣器和除硫劑，控制鉆井液中硫化氫的含量在50mg/m³以下，并隨時(shí)對(duì)鉆井液的pH值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　　8．3 在油氣層和鉆過(guò)油氣層進(jìn)行起下鉆作業(yè)前，應(yīng)先進(jìn)行短程起下鉆。
　　8．4 鉆頭在油氣層中和油氣層頂部以上300m長(zhǎng)的井段內(nèi)的起鉆速度應(yīng)控制在0.5m/s以內(nèi)。
　　8．5 在含硫地層取心起鉆，當(dāng)取心工具離地面還有五柱時(shí)，鉆臺(tái)作業(yè)人員應(yīng)戴上防毒面具，直到取出巖心。
　　8．6 鋼材，尤其是鉆桿，其使用拉應(yīng)力需控制在鋼材屈服強(qiáng)度的60%以下。
　　8．7 井場(chǎng)內(nèi)嚴(yán)禁煙火，若需動(dòng)火，應(yīng)執(zhí)行SY 5858中的安全規(guī)定。
　　9 應(yīng)急計(jì)劃及演練
　　9．1 應(yīng)制定一個(gè)可實(shí)施的應(yīng)急救援計(jì)劃。鉆前工程前，應(yīng)了解井場(chǎng)附近的醫(yī)院和消防部門(mén)所在地、距井場(chǎng)距離、通訊及交通情況；在進(jìn)入含硫油氣層前，應(yīng)和醫(yī)院、消防部門(mén)取得聯(lián)系。
　　9．2 生產(chǎn)班組每人配一套防毒面具，另配一定數(shù)量的公用防毒面具置于鉆臺(tái)儀表房?jī)?nèi)和循環(huán)系統(tǒng)上待用。
　　9．3 鉆井施工人員（包括鉆井、鉆井液、地質(zhì)、氣測(cè)及井下作業(yè)等人員）應(yīng)取得硫化氫防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)合格證，硫化氫防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容參見(jiàn)附錄A。
　　9．4 在即將鉆入含硫地層時(shí)，應(yīng)對(duì)井場(chǎng)人員（包括新?lián)Q班上井人員）進(jìn)行一次防硫化氫安全教育和演練（包括佩戴防護(hù)器具進(jìn)行井控作業(yè)及人員救護(hù)等），并向當(dāng)班的各崗位人員發(fā)出警告信號(hào)。在鉆開(kāi)油氣層前的檢查驗(yàn)收中，應(yīng)有防硫化氫措施落實(shí)情況的檢查。
　　9．5 在高含硫地區(qū)即將鉆入油氣層和油氣層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)有醫(yī)生、救護(hù)車(chē)、安全監(jiān)督在井場(chǎng)值班；一旦發(fā)生井涌、井噴，應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急救援計(jì)劃。
　　9．6 在有硫化氫溢出井口的危險(xiǎn)情況下，應(yīng)通知硫化氫超標(biāo)范圍內(nèi)的人員迅速撤離到安全地方。
　　9．7 鉆井隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)條件不能實(shí)施井控作業(yè)而決定放噴點(diǎn)火時(shí)，點(diǎn)火人員應(yīng)佩戴防護(hù)器具，并在上風(fēng)方向，離火口距離不得少于10m，用點(diǎn)火槍點(diǎn)火。
　　9．8 當(dāng)在硫化氫含量超過(guò)安全臨界濃度的污染區(qū)進(jìn)行必要的作業(yè)時(shí)，宜組織工作梯隊(duì)，佩戴防護(hù)器具，并派專(zhuān)人監(jiān)護(hù)，以便及時(shí)救護(hù)。
　　9．9 控制住井口后，應(yīng)對(duì)井場(chǎng)各個(gè)崗位和可能積聚硫化氫的地方進(jìn)行濃度檢測(cè)，待硫化氫濃度降至安全臨界濃度時(shí)，人員方能進(jìn)入。
　　附錄A
　?。ㄙY料性附錄）
　　硫化氫防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容
　　A．1 了解硫化氫的物理化學(xué)性質(zhì)和給設(shè)備、人體帶來(lái)的危害，以及鉆遇硫化氫可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。
　　A．1．1 硫化氫的物理化學(xué)性質(zhì)：硫化氫是一種無(wú)色、劇毒、強(qiáng)酸性氣體。低濃度的硫化氫氣體臭蛋味。其相對(duì)密度為1.176，比空氣重。硫化氫燃點(diǎn)250℃，燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰，產(chǎn)生有毒的二氧化硫。硫化氫與空氣混合，濃度達(dá)4.3%~46%時(shí)，就形成一種爆炸混合物。
　　A．1．2 硫化氫對(duì)人體的危害：硫化氫的毒性比一氧化碳大五至六倍，幾乎與氰化氫同樣劇毒。不同濃度的硫化氫對(duì)人體的危害見(jiàn)表A.1。
　　表A.1 不同濃度的硫化氫對(duì)人體的危害
　　
　　A．1．3 硫化氫對(duì)金屬材料的腐蝕：硫化氫溶于水形成弱酸，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，甚至發(fā)生嚴(yán)重的井噴失控或著火事故。
　　A．1．4 硫化氫能加速非金屬材料的老化：在地面設(shè)備、井口裝置、井下工具中，有橡膠、浸油石墨、石棉等非金屬材料制作的密封件。它們?cè)诹蚧瘹洵h(huán)境中使用一定時(shí)間后，橡膠會(huì)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。
　　A．1．5 硫化氫對(duì)鉆井液的污染：硫化氫主要是對(duì)水基鉆井液有較大的污染。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，以致形成流不動(dòng)的凍膠；顏色變成瓦灰色、墨色或墨綠色。
　　A．2 了解井場(chǎng)地形、鉆機(jī)設(shè)備位置與本地季節(jié)風(fēng)方向之間的關(guān)系、硫化氫監(jiān)測(cè)儀器放置情況、報(bào)警器音響特點(diǎn)和風(fēng)向標(biāo)位置，以及安全撤退路線等。
　　A．3 掌握鉆井安全操作中的各項(xiàng)措施和規(guī)定。
　　A．4 掌握防毒面具、供氧呼吸器等防護(hù)器具及硫化氫監(jiān)測(cè)儀器的性能和使用方法，具備救護(hù)硫化氫中毒人員的基本知識(shí)和技能。