SY/T 5087-2024 硫化氢环境钻井场所作业安全规范
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资料介绍

ICS 13.100CCSE09
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T5087—2024
代替SY/T 5087—2017

硫化氢环境钻井场所作业安全规范
Safety specification for operations atdrilling wellsiteinvolving hydrogen sulfide environment

2024-09-24发布2025-03-24实施
国家能源局发布
SY/T5087—2024
目次
前言 Ⅲ
1范围 1
2规范性引用文件 1
3术语和定义 1
4总体要求 2
4.1 作业队伍资质要求 2
4.2 人员相关要求 2
4.3 管理要求 2
5设计 2
5.1 钻井地质设计 2
5.2 钻井工程设计 2
6井场布置 4
6.1 陆上石油井场布置 4
6.2 钻井场所设备设施 4
6.3海上设备 5
7硫化氢监测仪器和防护设备配置维护 5
7.1 配置 5
7.2维护 6
8施工 6
8.1 一般要求 6
8.2 钻开含硫油气层前的准备及检查工作 7
8.3钻进 7
8.4起下钻 7
8.5 取心作业 8
8.6钻井液维护处理 8
8.7 录井 8
8.8 固井 8
8.9测井 9
8.10完井 9
8.11弃井作业 9
9 应急处置 9
9.1应急处置预(方)案 9
SY/T5087—2024
9.2 应急信号 10
9.3应急演练 10
9.4 应急撤离 10
9.5 点火处理 10
9.6 海上应急 11
10 证实方法 11
参考文献 13

前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替SY/T 5087—2017《硫化氢环境钻井场所作业安全规范》。本文件与SY/T 5087—2017相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a)增加了硫化氢环境、含硫油气井、高含硫油气井定义(见3.1、3.2、3.3);
b)更改了人员要求(见4.2,2017年版的3.1.3、3.1.4、3.2);
c)更改了管理要求(见4.3,2017年版的3.3);
d) 更改了地质设计书预测预告和标注要求(见5.1.4,2017年版的4.2.4);
e)增加了含硫化氢天然气井公众危害程度等级、硫化氢释放速率计算方法和公众防护距离要求(见5.1.5);
f)增加了地层天然气中硫化氢含量大于或等于1500mg/m³(1000×10-)的油气井距其他井井口之间距离要求(见5.1.6);
g)更改了管材、金属材料和非金属材料选择的要求(见5.2.1,2017年版的6.1.2,6.1.4);
h) 更改了井身结构设计要求(见5.2.2.1,2017年版的4.3.1);
i)删除了随钻地层压力预测与监测的要求(见2017年版的4.3.2);
j) 更改了钻井液设计要求(见5.23,2017年版的4.3.3);
k)删除了根据钩载和防喷器高度确定钻机类型的要求(见2017年版的4.3.5);
1)删除了电测设计要求(见2017年版的4.3.7);
m)更改了井控装置设计要求(见5.2.4,2017年版的4.3.8);
n)更改了固井设计要求(见5.2.5,2017年版的4.3.9);
o) 删除了超深井和超浅井设计要求(见2017年版的4.3.10);
p) 更改了紧急集合点和风向标的要求(见6.1.2、6.1.3,2017年版的5.1.9、5.1.10);
q) 更改了生活区与井口距离、液气分离器排气管线接出长度相关内容(见6.2,2017年版的
5.1);
r) 更改了正压式防爆综合录井仪配备要求(见6.2.7,2017年版的6.2);
s) 更改了固定式硫化氢监测传感器安装,增加了正压式空气呼吸器、呼吸器空气压缩机配备相关内容(见7.1,2017年版的6.1.3);
t)删除了起钻前循环钻井液时间要求(见2017年版的7.2.3.2);
u)更改了弃井作业要求(见8.11,2017年版的7.7);
v) 更改了应急撤离条件、井口点火条件要求内容(见9.4.1、9.5.2,2017年版的9.5.1、9.6);
w) 更改了海上应急要求(见9.6.1,2017年版的9.7);
x)增加了证实方法(见第10章)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由石油工业标准化技术委员会石油工业安全专业标准化技术委员会(CPSC/TC20) 提出并归口。
本文件起草单位:中国石油集团川庆钻探工程有限公司、中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司、中海石油(中国)有限公司。
SY/T5087—2024
本文件主要起草人:周浩、陈尚凤、王茂林、晏凌、徐非凡、马文胜、赵维斌、叶林祥、付强、徐勇军、吴会胜、周颖、胡旭光、王松涛、金雪梅、毛春明、左乐、潘贵和、赵艳、张勇、罗黎敏、苏峰、郭彪、吴智文、韦小奇、廖前华。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
——1985年首次发布为SY5087—1985,1993年第一次修订,2003年第二次修订,2005年第三
次修订,2017年第四次修订;——本次为第五次修订。

硫化氢环境钻井场所作业安全规范
1 范围
本文件规定了硫化氢环境钻井场所作业的硫化氢防护总体要求、设计、井场布置、硫化氢监测仪器和防护设备配置维护、施工和应急处置等的基本安全要求,给出对应的证实方法。
本文件适用于硫化氢环境钻井场所的施工作业。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T20972(所有部分)石油天然气工业油气开采中用于含硫化氢环境的材料
GB/T 29639 生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则
GBZ1 工业企业设计卫生标准
AQ/T9007 生产安全事故应急演练基本规范
AQ/T9009生产安全事故应急演练评估规范
SY/T5190石油综合录井仪技术条件
SY/T 5225 石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程
SY/T 5466钻前工程及井场布置技术要求
SY/T6277硫化氢环境人身防护规范
SY/T6633海上石油设施应急报警信号指南
SY/T 6857.1石油天然气工业特殊环境用油井管第1部分:含H₂S 油气田环境下碳钢和低合金钢油管和套管选用推荐做法
SY/T7356 硫化氢防护安全培训规范
SY/T 7453海洋钻井井控技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
硫化氢环境hydrogensulfideenvironment
含有或可能含有硫化氢的区域。
3.2
含硫油气井sulfurous oil and gas well
地层天然气中硫化氢含量大于或等于75mg/m³(50×10-6) 的井。
3.3
高含硫油气井high sulfurous oil and gaswell
地层天然气中硫化氢含量大于或等于30000mg/m³(20000×10-⁶)的井。
4总体要求
4.1作业队伍资质要求
承担硫化氢环境油气井钻井场所施工的作业队伍应满足建设单位的资质要求。
4.2人员相关要求
4.2.1 相关人员按照SY/T7356的规定,接受硫化氢防护安全培训,经考核合格后持证上岗。
4.2.2主要设计人员应具有三年以上工作经验和相关专业中级及以上职称。
4.2.3设计审核人应具有五年以上工作经验和相关专业副高级及以上职称。
4.2.4作业队伍的队长、技术负责人、班组长等主要岗位人员应具有硫化氢环境施工作业的工作经验。
4.3管理要求
4.3.1应开展硫化氢风险辨识。
4.3.2施工技术方案和健康安全环境(HSE) 作业计划书应包含硫化氢防护措施,并对作业人员进行培训。
4.3.3 编制硫化氢应急处置预(方)案并定期开展演练。
4.3.4配置硫化氢监测仪器和个人防护设备设施,并对作业人员定期开展使用训练。
5设计
5.1钻井地质设计
5.1.1地质设计前,根据对井场周边的地形、地貌、气象情况及居民住宅、学校、厂矿(包括开采地下资源的矿业单位)、地下矿井坑道、国防设施、高压电线和水资源等的分布情况的实地勘察,做出地质灾害危险性及环境、安全评估。
5.1.2应根据地质资料对地层中硫化氢的含量进行预测,并在设计中明确预告地层压力、流体类型、含硫地层及其深度和预计硫化氢含量,设计应由建设单位主管领导批准。
5.1.3 陆上油气井井口距高压电线及其他永久性设施不小于75m,距民宅不小于100m,距铁路、高速公路不小于200m, 距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不小于500m。
5.1.4 以井口中心点为基准,对地层天然气中硫化氢含量大于或等于1500mg/m³(1000×10-6) 的井周围5000m,探井周围3000m 范围内的居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿等进行勘测,调查500m以内的人口分布及其他情况,在设计书中标明位置和说明。
5.1.5含硫化氢天然气井应根据公众危害程度等级(表1),确定公众安全防护距离(表2)。
5.1.6地层天然气中硫化氢含量大于或等于1500mg/m³(1000×10-6)的井井口距其他井井口之间的距离大于所用钻机的钻台长度,且不少于8m。
5.2钻井工程设计
5.2.1一般要求
5.2.1.1 与地层流体接触的金属材质应满足GB/T 20972 (所有部分)的要求;非金属密封件,应能
SY/T5087—2024
承受指定的压力、温度和硫化氢环境,同时应满足钻井液环境的使用。
5.2.1.2设计应由建设单位主管领导批准。
表1含硫化氢天然气井公众危害程度等级
气井公共危害程度等级 硫化氢释放速率RRm³/s 一 RR≥5.0 二 5.0>RR≥1.0 三 1.0>RR≥0.01 RR计算方法一:
气井硫化氢释放速率计算方法:
RR=A·QAoF·Cas
式中:
RR——气井硫化氢释放速率,单位为立方米每秒(m³/s);
A——常数,7.716×10⁻⁸m³ ·d;
Ao—气井绝对无阻流量最大值,单位为万立方米每天(10°m³/d);
Cas——天然气中硫化氢含量,单位为毫克每立方米(mg/m³)。
RR计算方法二:
在含硫化氢地区,未取得绝对无阻流量或硫化氢含量的气井应按以下方法计算:
a)周边5km范围内含硫化氢气井数超过5口,分别取其中绝对无阻流量和硫化氢含量最大的5个值,求其平均值后按RR计算方法一计算;
b)周边5km范围内含硫化氢气井数不超过5口,分别取其中绝对无阻流量和硫化氢含量最大的值,按RR计算方法一计算;
c)周边5km范围内不存在硫化氢天然气井,公众危害程度等级视为二级。
表2公众防护距离要求
气井公共危害程度等级 距离要求 三 井口距民宅应不小于100m,距铁路及高速公路应不小于200m,距公共设施及城镇中心应不小于500m 二 井口距民宅应不小于100m,距铁路及高速公路应不小于200m,距公共设施应不小于500m,距城镇中心应不小于1000m
一 井口距民宅应不小于100m且距井口300m内常住居民户数不应大于20户,距铁路及高速公路应不小于300m,距公共设施及城镇中心应不小于1000m
5.2.2井身结构及钻具组合设计
5.2.2.1井身结构设计满足以下要求:
a) 含硫油气井套管应满足生产周期需要;
b) 应下套管封隔含硫油气上部的煤矿、金属矿等非油气矿藏开采层段,并超过其垂深100m;目的层为含硫油气层,且目的层与其以上地层的压力系数相差较大时,应下套管封隔目的层以上地层。
5.2.2.2应使用满足硫化氢环境作业的钻具。 5.2.2.3含硫油气井段不应使用有线随钻仪作业。
5.2.2.4在含硫油气层中取心钻进应使用非投球式取心工具,止回阀接在取心工具与入井第一根钻铤之 间。
5.2.3钻井液设计
5.2.3.1钻开含硫油气层的钻井液密度设计,以地质预测的该裸眼井段中的最高地层孔隙压力当量密度值为基准附加安全值,附加安全值应取上限:
a)油井钻井液密度附加安全值为0.05g/cm³~0.10g/cm³ 或附加压力1.5MPa~3.5MPa;
b)气井钻井液密度附加安全值为0.07g/cm³~0.15g/cm³ 或附加压力3MPa~5MPa。
5.2.3.2现场应储备除硫剂、加重材料或加重钻井液,在钻井工程设计中明确储备量。
5.2.3.3钻开含硫油气层前50m 直至含硫油气层段固井,应维持钻井液中除硫剂加量不低于1%,水基钻井液pH值应维持在9.5以上,油基钻井液碱度应维持在3.0以上。采用铝制钻具时,水基钻井液pH值应控制在9.5~10.5。
5.2.3.4含硫油气层段不应开展欠平衡钻井作业或气体钻井作业。
5.2.4井控装置设计
5.2.4.1防喷器组、套管头、特殊四通压力等级应不低于最大预计井口关井压力,同时综合考虑套管最小抗内压强度80%,套管鞋处地层破裂压力、地层流体性质等因素。
5.2.4.2油气井钻开硫化氢含量大于或等于1500mg/m³(1000×10-6)的层位前至固井结束应安装剪切闸板防喷器。区域探井从技术套管固井后直至完井、原钻机试油的全过程应安装剪切闸板防喷器。开发井钻开含硫油气层前至固井结束的全过程应安装剪切闸板防喷器。
5.2.5固井设计
5.2.5.1套管的选用应符合SY/T6857.1的规定,井下温度高于93℃的井段套管可不考虑其抗硫性能。套管柱设计应进行强度、密封和耐腐蚀设计。
5.2.5.2地层天然气中硫化氢含量大于或等于1500mg/m³(1000×10-⁶) 的井技术套管、油层套管水泥应返至上一级套管内或地面。
5.2.5.3各开次固井都应进行水泥浆设计,水泥浆柱的压力应满足固井施工、候凝期间的井控安全。
5.2.5.4含硫油气层井段应使用防气窜、耐腐蚀的水泥浆体系。
6井场布置
6.1陆上石油井场布置
6.1.1 井场的布置应符合GBZ1和SY/T5466的要求。
6.1.2应设置不少于两个不同方位的紧急集合点和逃生通道,其与井口连线的夹角不小于90°。
6.1.3应在井场入口处、钻台、循环罐、紧急集合点等区域易辨识处设置风向标。
6.1.4井场修建应满足井场入口、后场应急车辆的行驶需要。
6.2钻井场所设备设施
6.2.1设备安放位置应考虑季节风风向。井场内的动力机组等易产生火花的设备、设施及人员集中区域,应布置在相对放喷管线、液气分离器排气管线出口的上风方向。
6.2.2 发电房距井口不小于30m, 锅炉房距井口不小于50m; 储油罐应摆放在距井口不小于30m、距
发电房不小于20m 的安全位置,生活区距井口不小于100m。
6.2.3远程控制台应安装在面对井架大门左侧、距井口不小于25m 的专用活动房内,距放喷管线应有 1m以上距离,10m范围内不应堆放易燃、易爆、腐蚀物品。
6.2.4钻井用柴油机排气管无破漏和积炭,并有冷却防火装置,排气管出口不应朝向油罐区。
6.2.5井场电器设备、照明器具及输电线路的安装应按SY/T5225中的相应规定执行。
6.2.6含硫油气井放喷管线出口应接至距井口不小于100m 的安全地带,管线布局应考虑当地季节风向、居民区、道路、油罐区、电力线及各种设施等情况;液气分离器排气管线出口距井口不小于 50m。
6.2.7录井仪器房和地质值班室放置于井场右前方靠振动筛一侧,录井仪器房靠近井口端,距井口不小于30m,并留有逃生通道;不足30m 的应使用正压式录井仪器房,其送风管线采风口应设置在能采集新鲜空气处,室内应安装硫化氢报警仪。
6.2.8应使用综合录井仪,综合录井仪设备应满足SY/T 5190的要求。
6.2.9 在录井仪器房明显位置安装声光报警仪,陆上石油的声光报警仪架设高度应超出录井仪器房顶
0.3m以上。
6.2.10通信系统应保持畅通。
6.3海上设备
6.3.1设备布局应考虑逃生路线及所有设备的操作和维修空间,救生设备布置应便于人员顺利取用。
6.3.2录井仪器房和地质值班室放置应靠近井口端,位于上风向或侧风向,并留有逃生通道。
6.3.3正压式录井仪器房的送风管线采风口应设在上风向或侧风向,室内应安装硫化氢报警仪。

7硫化氢监测仪器和防护设备配置维护
7.1配置
7.1.1监测仪器
7.1.1.1 现场应至少配备4只量程为0mg/m³~150mg/m³(100×10-6) 的便携式监测仪,配备1只量程为0mg/m³~1500mg/m³(1000×10-⁶) 的硫化氢监测仪器。
7.1.1.2 现场应配备量程0mg/m³~150mg/m³(100×10-6) 的固定式硫化氢监测系统,应具有声光报警功能。
7.1.1.3陆上钻井作业固定式硫化氢监测系统的传感器应安装在钻井液出口缓冲罐、方井、钻台面等位置,钻井液出口缓冲罐处的传感器信号应接入录井采集系统。
7.1.1.4海上钻井作业固定式硫化氢监测系统的传感器应安装在喇叭口、钻台面、振动筛之间、钻井液循环罐上水罐、发电及配电房进风口、生活区进风口等位置。
7.1.1.5固定式硫化氢监测系统的传感器安装高度应距地面(操作面)0.3m~0.6m, 探头向下;显示装置安装在值班室。
7.1.2正压式空气呼吸器
7.1.2.1应按照当班生产班组人员数量配备正压式空气呼吸器,并按现场作业人员数量的20%以上配备备用正压式空气呼吸器。
7.1.2.2正压式空气呼吸器应存放在岗位人员就近方便取用的地方,备用正压式空气呼吸器应统一存放,并作防损坏和腐蚀的保护。
7.1.3 呼吸器空气压缩机
含硫油气井作业现场配备呼吸器空气压缩机1台。
7.2维护
7.2.1监测仪器
7.2.1.1应按照制造商的说明指定专人对硫化氢监测仪器进行维护。
7.2.1.2 监测仪器应由有资质的机构定期检验,相关检验报告保存期不少于1年。
a) 固定式硫化氢监测仪及传感器探头每年检验1次。
b) 便携式硫化氢监测仪按SY/T 6277的要求进行周期检验。
7.2.1.3进入含硫油气层后,定期开展便携式硫化氢监测仪和声光报警设备的功能测试。
7.2.1.4含硫油气井进入含硫油气层后,连接录井采集系统的固定式硫化氢监测仪传感器应每月注样测试1次。
7.2.2正压式空气呼吸器
7.2.2.1对所有正压式空气呼吸器应每月至少检查1次,以保证其维持正常的状态。月度检查记录保存期不少于1年。
7.2.2.2需要修理的正压式空气呼吸器,应做好明显标识。
7.2.3呼吸器空气压缩机
所有使用的空气压缩机应满足下述要求。
a) 避免污染的空气进入空气供应系统。当毒性或易燃气体可能污染进气口时,应对压缩机的进口空气进行监测。
b) 减少水分含量,以使压缩空气在1个大气压下的露点低于周围温度5℃~60℃。
c) 依照制造商的维护说明定期更新吸附层和过滤器。
8施工
8.1一般要求
8.1.1作业队伍应指定人员对下述项目开展定期检查:
a)紧急集合点;
b)风向标;
c) 硫化氢监测设备及警报(功能试验);
d)正压式空气呼吸器及呼吸器空气压缩机;
e)消防设备;
f)急救箱(包)。
8.1.2落实液面坐岗制度和钻井队干部24h值班制度。
8.1.3落实井口装置、井控管汇、内防喷工具、监测仪器管理要求。
8.1.4硫化氢监测设备发出报警时,执行现场硫化氢应急处置预(方)案。
8.1.5含硫油气井进入含硫油气层后,司钻室操作人员、井口作业人员、液面坐岗人员、机房值守人员应佩戴便携式硫化氢监测仪。其余人员在进行以下作业时应佩戴便携式硫化氢监测仪:
a)录井作业人员捞取和清洗岩屑样本时;
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b)钻井液人员提取钻井液样本和测量分析性能时;
c) 取心作业打开岩心筒和取出岩心时;
d)测井作业井口人员操作时。
8.1.6清理可能含有硫化氢钻井液循环罐、储备罐时,应按照受限空间有关要求执行。
8.2钻开含硫油气层前的准备及检查工作
8.2.1钻开含硫油气层前应确认防硫化氢安全措施的落实情况。
8.2.2在钻台上、井架底座周围、振动筛、液体罐和其他硫化氢可能聚集的地方,应使用防爆通风设备(如鼓风机或风扇)。
8.2.3 陆上钻井作业钻开含硫油气层前,应将机泵房、循环系统及二层台等处设备的防风护套和其他类似的围布拆除。寒冷地区在冬季施工时,对保温设施采取相应的通风措施,以保证工作场所空气流通。
8.2.4井控装置按钻井工程设计配置和安装,并按要求试压合格。
8.2.5向现场所有施工人员进行地质、工程、钻井液、井控装备、井控措施和安全等方面的技术交底。
8.2.6建立地质预警预报制度,对含硫油气层及时做出预报。
8.2.7检查各种设备、仪器仪表、消防器材及专用工具等配备是否齐全,功能是否正常,发现问题应及时整改。
8.2.8 组织现场各协作单位进行防喷防硫化氢联合演习,演习合格。
8.2.9在进入含硫油气层前50m~100m, 按照下步最高设计钻井液密度值,对裸眼地层进行承压能力检验。
8.2.10钻井液密度及其他性能符合设计要求,并按设计要求储备加重钻井液、加重材料、除硫剂、堵漏材料和其他处理剂。
8.2.11在钻开含硫油气层前,建设方应组织对施工前的准备工作进行检查,检查合格并经检查人员在检查验收记录上签字,由双方具备审签权限的主管生产技术领导或其委托人签发“钻开油气层批准书”后,方可钻开油气层;如存在隐患,应当场下达隐患整改通知,钻井队按隐患整改通知的限期完成整改。
8.3钻进
8.3.1钻进中遇到钻时变化、放空、蹩钻、跳钻等情况,加密监测钻井液体积及钻井液性能变化。
8.3.2遇油气水显示,及时监测钻井液性能变化,短程起下钻、静止观察后及时计算油气上窜速度。
8.4起下钻
8.4.1在钻开含硫油气层后,起钻前应进行短程起下钻测油气上窜速度,确保满足安全起下钻作业要求,若未调整钻井液密度或未见新进尺,起钻前可不进行短程起下钻;短程起下钻后的循环时间应不低于一周半,起钻前测进出口钻井液密度,差值不超过0.02g/cm³。
8.4.2钻头在含硫油气层中和油气层顶部以上300m 长的井段内起钻,速度应控制在0.5m/s以内。
8.4.3起钻中每起出3~5柱钻杆或1柱钻铤应及时向井内灌满钻井液,或采用计量罐连续灌钻井液,并由钻井队和录井队分别作好记录,校核地面钻井液总量,发现异常情况及时报告司钻。
8.4.4设备检修应安排在下钻至套管鞋或安全井段进行;若起钻过程中因故必须检修设备时,检修中应采取相应的防喷措施,检修完后立即下钻到井底循环一周半,正常后再起钻。在空井情况下不应进行设备检修。 8.5取心作业
8.5.1岩心筒到达地面前10个立柱至出心作业完,应开启防爆通风设备,并持续监视硫化氢浓度,在达到安全临界浓度时应立即戴好正压式空气呼吸器。
8.5.2出心过程中发生溢流,立即停止出心作业,按程序控制井口。
8.5.3岩心筒打开时或当岩心移走后,使用便携式硫化氢监测仪检查岩心筒。
8.5.4在搬运和运输含有硫化氢的岩心样品时,岩心密封包装,并标明岩心含硫化氢字样,应保持监测并采取相应防护措施;岩心和岩样盒标明含硫化氢。
8.6钻井液维护处理
8.6.1严格执行设计钻井液密度,若设计钻井液密度值无法满足安全钻井要求时,应履行设计变更程序;出现地层压力异常,发生溢流、井涌等异常情况时,及时调整钻井液密度,同时向有关部门汇报,处理结束后及时履行设计变更程序。
8.6.2发生卡钻需泡油、混油或因其他原因需调整钻井液密度时,应确保井筒液柱压力不小于裸眼段中的最高地层压力。
8.6.3监测有硫化氢时,应及时向钻井液中补充除硫剂。
8.6.4发现气侵应及时排除,气侵钻井液未经排气不应重新注入井内。
8.6.5若需加重,应在气侵钻井液排完气后停止钻进的情况下进行,不应边钻进边加重。
8.6.6对含硫化氢地层中使用过的钻井液进行维护处理时,作业人员应携带便携式硫化氢监测仪,并在作业点附近便于取用的地方放置正压式空气呼吸器。
8.7录井
8.7.1在新探区、新层系及含硫化氢地区录井时,应进行硫化氢监测,钻开含硫油气层后应连续监测硫化氢浓度。
8.7.2 监测到有硫化氢时,应及时向司钻和现场监督报告;硫化氢含量大于或等于15mg/m³(10×10-6)时,立即启动声光报警。
8.7.3钻进中做好钻时、钻压、扭矩、泵压、气测值、出口流量、池体积等参数的监测,异常情况加密监测。
8.7.4 使用正压式录井仪器房时,仪器房内压力维持高出大气压力50Pa~150Pa。
8.8固井
8.8.1若裸眼井段地层承压能力不能满足固井需要,下套管前应采取有效措施,提高地层承压能力。
8.8.2下套管作业前,应更换与套管外径一致的防喷器闸板芯子并试压合格;海洋石油按照SY/T7453的相关规定执行;实施悬挂固井、使用无接箍套管时,应备用防喷单根(立柱)。
8.8.3施工前与相关方人员就工程、地质、钻井液、现场设备、安全防护设施、应急处置方案等方面进行固井安全技术交底。
8.8.4水泥车组摆放在钻台跑道(井口)正前方井场空旷地面,保持车头朝井场入口方向,水泥车组之间保持1.5m 以上间距,作为安全通道。
8.8.5仪表车、井口管汇车或组合压风机车摆放在钻台跑道(井口)两侧空旷地面,保持车头朝井场入口方向。
8.8.6固井作业全过程应保持井内压力平衡,防止固井作业中因井漏、注水泥候凝期间水泥浆失重造成井内压力平衡被破坏而导致井喷。
SY/T5087—2024
8.8.7应安排专人坐岗观察,初凝期间不应进行下道工序作业。
8.8.8对于固井质量存在严重问题、威胁到井控安全、影响到后续钻井施工的井,应采取有效措施进行补救。
8.9测井
8.9.1测量油气上窜速度,确认满足测井期间井内情况正常、稳定的要求。
8.9.2施工前与相关方人员就工程、地质、钻井液、现场设备、安全防护设施、应急处置方案等方面进行测井安全技术交底。
8.9.3隔离测井作业区域,明确人员活动范围。测井施工现场警戒区域一般长度不小于35m,宽度不小于15m。放射性作业时,宽度不小于25m。
8.9.4测井车辆、海上作业测井拖橇应优先选择摆放在上风方向,其次选择侧风方向。绞车、拖橇与井口距离应大于25m。
8.9.5下井仪器应使用抗硫密封圈,选择耐硫化氢腐蚀的取样筒。
8.9.6地层天然气中硫化氢含量大于或等于1500mg/m³(1000×10-⁶) 的井在生产测井中应使用耐硫化氢电缆,其他含硫化氢井应对电缆采取防硫涂层措施。
8.9.7 获取井壁取心岩样及地层测试器放样作业时,作业人员应戴好正压式空气呼吸器。
8.10完井
含硫油气井的采油(气)树应具有抗硫化氢性能,按要求试压合格,并安装耐硫压力表。
8.11弃井作业
因故临时中止或永久放弃钻井作业时,用水泥塞将可能产生硫化氢的地层封闭,参照SY/T6646或SY/T6845的要求实施弃井作业。
9应急处置
9.1应急处置预(方)案
9.1.1钻井作业前,与钻井相关的各级单位应制定硫化氢泄漏、火灾、爆炸等应急处置预(方)案,应急处置预(方)案编写按照GB/T 29639的要求执行。
9.1.2应急处置预(方)案内容应包括但不限于:
a) 应急响应工作的组织机构和职责;
b) 参与应急工作人员的岗位和职责;
c)环境调查报告,包括地形、交通、建筑、人员分布、附近的医院和消防部门所在地等情况;
d)应急设备、物资、器材的准备;
e)现场监测制度;
f)紧急情况报告程序;
g)应急技术方案与措施;
h) 应急实施程序(包括人员撤离程序和点火程序);
i)应急抢险防护设备及设施分布情况;
j) 井场警戒点的设置及职责;
k)井场及营区逃生路线图和简易交通图;
1)不同半径危险区域范围内的撤离单位和人员的通知清单及通信联络方式。
9.2应急信号
9.2.1陆地钻井作业场所应明确应急报警信号并告知现场所有人员。
9.2.2 海上钻井作业应急信号应符合SY/T 6633的要求。
9.2.3 在硫化氢环境的工作场所入口处应设置硫化氢警告标志,警告标志配备应符合SY/T 6277的要求。
9.3应急演练
9.3.1 应急演练按照AQ/T9007的要求执行。
9.3.2在钻开含硫油气层前,钻井队应组织一次防硫化氢应急演练;钻开高含硫油气井的高含硫层位前,建设方应组织一次防硫化氢联合应急演练。
9.3.3每次演练应进行总结讲评,提出演练中存在的问题及改进措施,应急演练记录保存期不少于1年,其他按照AQ/T9009的要求执行。
9.4应急撤离
9.4.1作业场所监测到硫化氢时,按应急处置方案实施井控程序并组织应急撤离,应急撤离条件如下:
a) 当空气中硫化氢浓度达到30mg/m³(20×10-6)的安全临界浓度时,撤离非应急处置人员;
b)当井喷失控、空气中硫化氢浓度达到150mg/m³(100×10-) 的危险临界浓度时,撤离现场所有作业人员,立即向当地政府报告并协助做好居民的疏散、撤离工作。
9.4.2撤离注意事项:
a) 向上风方向、高处撤离;
b)有专人引导现场人员撤离;
c)佩戴硫化氢防护器具或使用湿毛巾、衣物捂住口鼻呼吸等防护措施;
d)安排专人对空气中的硫化氢浓度进行监测。
9.5点火处理
9.5.1放喷点火
9.5.1.1主放喷口应配备自动点火装置,并备用手动点火器具。高含硫油气井主放喷口应配备包括1套自动点火装置在内的至少三种有效点火方式,有条件的可配置可燃气体应急点火装置。
9.5.1.2井口压力可能超过允许关井压力需点火放喷时,应先点火后放喷。
9.5.1.3含硫油气井海上平台原则上两侧宜安装燃烧臂,满足点火处理的条件。
9.5.2井口点火
9.5.2.1井喷失控后,在人员生命受到巨大威胁、人员撤离无望、失控井无希望得到控制的情况下,应按抢险作业程序对油气井井口实施点火。
9.5.2.2 陆上含硫油气井发生井喷失控,符合下述条件之一时,应在15min内实施井口点火:
a) 距井口500m 范围内居民点的硫化氢3min平均监测浓度达到150mg/m³(100×10-⁶), 且存在无防护措施的公众;
b) 井场周围1000m 范围内无有效的硫化氢监测手段。
9.5.2.3 若井场周边1.5km范围内无常住居民,可适当延长点火时间。
9.5.2.4 点火程序的相关内容应在应急预案中明确;点火决策人应由建设单位代表或其授权的现场负
责人来担任,并列入应急预案中。
9.5.3防护要求
9.5.3.1点火人员应佩戴防护器具,在尽量远离点火口的上风方向使用移动点火器具点火。
9.5.3.2 陆上点火后应对下风方向,尤其是井场生活区、周围居民区、医院、学校等人员聚集场所的二氧化硫浓度进行监测。
9.6海上应急
9.6.1海上含硫油气井作业时,应在9.1~9.5的基础上增加以下项目:
a) 所有人员都应熟悉应急逃生路线的位置和逃生设备的应用;
b) 所有人员撤到紧急集合点;
c)海上设施的专职医护人员应参与应急处置;
d)平台应对可燃气体和硫化氢的浓度加以监测,确保直升机安全起降;在可能情况下应使船舶和直升机从上风方向接近现场。
9.6.2 当钻井、油气井服务、生产和建造作业中有两种或两种以上的作业需要同步进行时,应由同步(联合)作业双方签订同步(联合)作业安全应急管理程序,明确作业期间安全应急职责界面,并指派一个人担任同步(联合)作业的负责人,协调安全应急事项。
10证实方法
执行情况的证实方法见表3。
表3证实方法 序号 证实项 证实要素 证实方法
1
总体要求 作业队伍
资质要求及
人员要求 建设单位按照4.1、4.2的要求审查确认作业队伍资质要求及人员要求,并保存审查结果
管理要求 a)经过审批的含硫化氢防护措施的施工技术方案和HSE作业计划书、硫化氢应急处置预(方)案;
b)施工技术方案和HSE作业计划书培训学习记录;
c)硫化氢应急处置预(方)案演练记录;
d)硫化氢监测仪器和个人防护设备设施登记台账;
e)硫化氢监测仪器和个人防护设备设施使用训练记录
2
设计 钻井地质工程设计 建设单位按照5.1、5.2.1~5.2.4的要求审核地质设计和工程设计,并形成审批记录 固井设计 建设单位按照5.2.5的要求审核固井设计,并形成审批记录
3
井场布置 a)建设单位组织进行开钻前验收,按照6.1、6.2的要求对钻井设备和录井设备的井场布置进行验收,保留验收记录;
b)海洋石油录井按照6.3的要求确认设备布置,并保留确认记录
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表3(续)
序号 证实项 证实要素 证实方法
4
硫化氢监测仪
器和防护设备配置维护 配置 建设单位组织进行钻开油气层前验收,按照7.1的要求对硫化氢监测仪器和防护设备的配置进行验收,保留验收记录
维护 a)建立监测仪器和防护设备定期检查和维护保养记录,以证实符合7.2的要求;
b)保存监测仪器和防护设备定期检验证书
5
施工 一般要求 建立日常检查和维护保养记录,以证实符合8.1的要求 钻开含硫油气
层前的准备及
检查 建设单位组织钻开含硫油气层前验收,按照8.2的要求对含硫油气层前的准备工作进行验收,保留验收记录
作业 a)钻井队、钻井液队、录井队分别建立钻井工程、钻井液、录井日报表,记录每日工作内容、各项参数,以证实施工过程符合8.3~8.7要求;
b)钻井队建立井控装备日常检查维护保养记录、试压记录和液面坐岗记录,以证实井控管理符合本章要求;
c)各作业单位做好安全技术交底会议记录并保存,记录包括时间、地点、参加人员及交底主要内容;
d)固井队按照8.84~8.8.6的要求确认固井设备的井场布置,测井队按照
8.9.3、8.9.4的要求确认测井设备的井场布置,并保留确认记录;e)值班干部和(或)安全监督按照第8章的要求对作业人员进行监督检查,
建立值班日志和(或)监督日志,记录监督检查情况
6
应急处置 a)保存应急处置预(方)案,以证实符合9.1的要求;
b)建立防硫化氢演练记录,以证实符合9.3的要求;
c)应急撤离和点火处理时,做好现场的撤离条件、点火条件、决策及实施的影像、图片、录音记录;
d)调取硫化氢监测仪的监测数据,以证实第9章中设定的硫化氢浓度
SY/T5087—2024
参考文献
[1]GB40554.1海洋石油天然气开采安全规程第1部分:总则
[2]GB42294陆上石油天然气开采安全规程
[3]GBZ2.1工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素
[4]GBZ/T259硫化氢职业危害防护导则
[5] SY/T0599天然气地面设施抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂金属材料技术规范
[6] SY/T 6284 石油企业职业病危害因素识别及防护规范
[7]S Y/T6307 浅海钻井安全规程
[8]SY/T6646废弃井及长停井处置指南
[9]SY/T6845海洋弃井作业规范

[10]SY/T6857.2石油天然气工业特殊环境用油井管 第2部分:酸性油气田用钻杆
