前言
　　本標(biāo)準(zhǔn)是對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、井場布置示意圖及某些條款內(nèi)容，增補了目次和前言。
　　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)安全專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。
　　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。
　　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)井場及鉆機設(shè)備的布置、硫化氫的監(jiān)測、井控裝置的材質(zhì)和安裝、地質(zhì)工程及鉆井工程設(shè)計的特殊要求、鉆井作業(yè)中的特殊要求和應(yīng)急計劃及演練。
　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于陸地含硫油氣井勘探開發(fā)中的鉆井作業(yè)。海洋鉆井作業(yè)可參照執(zhí)行。
　　2 規(guī)范性引用文件
　　下列文件中的條款通過本標(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，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(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、開發(fā)、儲運防火防爆安全生產(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
　　SY 6277—1997 含硫油氣田硫化氫監(jiān)測與人身安全防護規(guī)定
　　3 術(shù)語和定義
　　下列術(shù)語和定義適用于本標(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)合成氫分子時體積增大，致使低強度鋼和軟鋼發(fā)生氫鼓泡、高強度鋼產(chǎn)生裂紋，使鋼材變脆。
　　3．3 硫化物應(yīng)力腐蝕開裂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占有該體積時所具有的壓力。
　　4 井場及鉆機設(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 井場及鉆機設(shè)備的安放位置應(yīng)考慮季節(jié)風(fēng)風(fēng)向。井場周圍應(yīng)空曠，盡量在前后或左右方向能讓季節(jié)風(fēng)暢通。井場及鉆機設(shè)備布置見圖1。
　　4．3 測井車等輔助設(shè)備和機動車輛應(yīng)盡量遠離井口，至少在25m以外。
　　
　　4．4 井場值班室、工程室、鉆井液室等應(yīng)設(shè)置在井場季節(jié)風(fēng)的上風(fēng)方向。
　　4．5 在季節(jié)風(fēng)上風(fēng)方向較遠處專門設(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)，同時作好記錄。
　　4．6 在井架上、井場季節(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 在鉆臺上、下和振動篩等硫化氫易聚積的地方，應(yīng)安裝排風(fēng)扇，以驅(qū)散工作場所彌漫的硫化氫。
　　4．8 進入含硫油氣層前，應(yīng)將機泵房、循環(huán)系統(tǒng)及二層臺等處設(shè)置的防風(fēng)護套和其它類似圍布拆除。寒冷地區(qū)在冬季施工時，對保溫設(shè)施可采取相應(yīng)的通風(fēng)措施，保證工作場所空氣流通。
　　4．9 井場所有用電線路、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
　　5．1 含硫油氣井鉆井過程中的硫化氫監(jiān)測應(yīng)符合SY 6277—1997中第5章的規(guī)定。
　　5．2 在井場硫化氫容易積聚的地方，特別是方井、循環(huán)池、振動篩附近和鉆臺等常有井隊人員的地方，應(yīng)安裝硫化氫監(jiān)測儀及音響報警系統(tǒng)，且能同時開啟使用（見圖1）。
　　5．3 硫化氫監(jiān)測儀報警濃度設(shè)置：
　　a） 第一級報警閾值應(yīng)設(shè)置在10mg/m³，但不啟動報警音響，僅向鉆井施工人員提示硫化氫目前濃度值；
　　b） 第二級報警閾值應(yīng)設(shè)置在20mg/m³。
　　5．4 當(dāng)空氣中硫化氫含量超過安全臨界濃度時，監(jiān)測儀能自動報警，其音響應(yīng)使井場工作人員皆能聽到。二層臺應(yīng)裝設(shè)音響報警器。
　　5．5 含硫地區(qū)的鉆井隊?wèi)?yīng)配備便攜式硫化氫監(jiān)測器兩臺，指定專人進行巡回檢查。
　　5．6 硫化氫監(jiān)測儀器應(yīng)進行周檢和強檢。
　　5．7 鉆入氣層時，應(yīng)加密對鉆井液中硫化氫的測定。
　　5．8 在新構(gòu)造上鉆第一口探井時，應(yīng)采取相應(yīng)的硫化氫監(jiān)測和預(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（采用API 5CT），證實其具有抗硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂性能后，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100m（見圖1）；若風(fēng)向改變時，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，以便必要時連接其它設(shè)備（如壓裂車、水泥車等）作壓井用。
　　6．2．5 井控裝置、管材和井下工具在送井前應(yīng)進行無損探傷。
　　6．2．6 井控裝置、管材和井下工具及其配件在儲放時應(yīng)注明鋼級，嚴格分類保管并帶有產(chǎn)品合格證和說明書；運輸過程中需要采取措施避免損傷。
　　6．2．7 防噴器大修時，若進行了焊接、補焊、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)計的特殊要求
　　7．1 地質(zhì)工程設(shè)計的特殊要求
　　7．1．1 應(yīng)對井場周圍一定范圍內(nèi)的居民住宅、學(xué)校、公路、鐵路和廠礦等進行勘測，并在設(shè)計書中標(biāo)明其位置。
　　7．1．2 在煤礦、金屬礦等非油氣礦藏開采區(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)計中，應(yīng)注明含硫地層及其深度和預(yù)計含量。
　　7．2 鉆井工程設(shè)計的特殊要求
　　7．2．1 若預(yù)計硫化氫分壓大于0.2kPa時，應(yīng)使用抗硫套管、鉆桿等其它管材和工具。
　　7．2．2 對含硫油氣層上部的非油氣礦藏開采層應(yīng)下套管封住，并超過開采層垂深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 鉆開含硫地層的設(shè)計鉆井液密度，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）時宜取上限值。
　　7．2．5 井隊?wèi)?yīng)儲備井筒容積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 儲備滿足需要的鉆井液加重材料。
　　7．2．7 儲備足量的除硫劑。
　　7．2．8 在鉆開含硫地屋前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，pH值控制在9.5至10.5之間。
　　7．2．9 不允許在含硫量超過20mg/m³的含硫地層進行欠平衡鉆井。
　　8 鉆井作業(yè)中的特殊要求
　　8．1 嚴格執(zhí)行鉆井液密度設(shè)計。未征得相關(guān)部門的同意，不得修改設(shè)計鉆井液密度，但不包括下列情況：
　　a） 發(fā)現(xiàn)地層壓力異常時；
　　b） 發(fā)現(xiàn)溢流、井涌、井漏時。
　　若出現(xiàn)上述異常情況，應(yīng)關(guān)井及時調(diào)整鉆井液密度或壓井，同時向有關(guān)部門匯報。
　　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，并隨時對鉆井液的pH值進行監(jiān)測。
　　8．3 在油氣層和鉆過油氣層進行起下鉆作業(yè)前，應(yīng)先進行短程起下鉆。
　　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，鉆臺作業(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度的60%以下。
　　8．7 井場內(nèi)嚴禁煙火，若需動火，應(yīng)執(zhí)行SY 5858中的安全規(guī)定。
　　9 應(yīng)急計劃及演練
　　9．1 應(yīng)制定一個可實施的應(yīng)急救援計劃。鉆前工程前，應(yīng)了解井場附近的醫(yī)院和消防部門所在地、距井場距離、通訊及交通情況；在進入含硫油氣層前，應(yīng)和醫(yī)院、消防部門取得聯(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儀表房內(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)、氣測及井下作業(yè)等人員）應(yīng)取得硫化氫防護技術(shù)培訓(xùn)合格證，硫化氫防護技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容參見附錄A。
　　9．4 在即將鉆入含硫地層時，應(yīng)對井場人員（包括新?lián)Q班上井人員）進行一次防硫化氫安全教育和演練（包括佩戴防護器具進行井控作業(yè)及人員救護等），并向當(dāng)班的各崗位人員發(fā)出警告信號。在鉆開油氣層前的檢查驗收中，應(yīng)有防硫化氫措施落實情況的檢查。
　　9．5 在高含硫地區(qū)即將鉆入油氣層和油氣層中鉆進時，應(yīng)有醫(yī)生、救護車、安全監(jiān)督在井場值班；一旦發(fā)生井涌、井噴，應(yīng)立即啟動應(yīng)急救援計劃。
　　9．6 在有硫化氫溢出井口的危險情況下，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 鉆井隊在現(xiàn)場條件不能實施井控作業(yè)而決定放噴點火時，點火人員應(yīng)佩戴防護器具，并在上風(fēng)方向，離火口距離不得少于10m，用點火槍點火。
　　9．8 當(dāng)在硫化氫含量超過安全臨界濃度的污染區(qū)進行必要的作業(yè)時，宜組織工作梯隊，佩戴防護器具，并派專人監(jiān)護，以便及時救護。
　　9．9 控制住井口后，應(yīng)對井場各個崗位和可能積聚硫化氫的地方進行濃度檢測，待硫化氫濃度降至安全臨界濃度時，人員方能進入。
　　附錄A
　　（資料性附錄）
　　硫化氫防護技術(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、人體帶來的危害，以及鉆遇硫化氫可能產(chǎn)生的嚴重后果。
　　A．1．1 硫化氫的物理化學(xué)性質(zhì)：硫化氫是一種無色、劇毒、強酸性氣體。低濃度的硫化氫氣體臭蛋味。其相對密度為1.176，比空氣重。硫化氫燃點250℃，燃燒時呈藍色火焰，產(chǎn)生有毒的二氧化硫。硫化氫與空氣混合，濃度達4.3%~46%時，就形成一種爆炸混合物。
　　A．1．2 硫化氫對人體的危害：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人體的危害見表A.1。
　　表A.1 不同濃度的硫化氫對人體的危害
　　
　　A．1．3 硫化氫對金屬材料的腐蝕：硫化氫溶于水形成弱酸，對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。它們在硫化氫環(huán)境中使用一定時間后，橡膠會鼓泡脹大、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 硫化氫對鉆井液的污染：硫化氫主要是對水基鉆井液有較大的污染。它會使鉆井液性能發(fā)生很大變化，如密度下降、pH值下降、粘度上升，以致形成流不動的凍膠；顏色變成瓦灰色、墨色或墨綠色。
　　A．2 了解井場地形、鉆機設(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)測儀器放置情況、報警器音響特點和風(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措施和規(guī)定。
　　A．4 掌握防毒面具、供氧呼吸器等防護器具及硫化氫監(jiān)測儀器的性能和使用方法，具備救護硫化氫中毒人員的基本知識和技能。