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油田企業生產過程硫化氫危害及預防

作者:孫少光  
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  3 油田企業存在H2S的環節
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  石油工業中有許多作業環節可能存在H2S氣體,有鉆井、修井、采油、注水、集輸、原油處理、運輸及儲運、煉廠等工藝過程。
  3.1鉆井
  對于油氣井中H2S的來源可歸結于以下幾個方面:
  a)熱作用于油層時,石油中的有機硫化物分解,產生H2S。。一般地講,H2S含量隨地層埋深增加而增大。如井深2600m,H2S含量在0.1%~0.5%之間,而井深超過2600m或更深,則H2S可達2%~23%。
  b)石油中的烴類和有機質通過儲集層水中的硫酸鹽的高溫還原作用而產生H2S。
  c)通過裂縫等通道,下部地層中硫酸鹽層的H2S竄入油氣中。
  d)某些鉆井液處理劑在高溫熱分解作用下,產生H2S。
  3.2修井
  循環罐和油罐是修井時H2S的主要來源。循環罐、油罐和貯漿罐周圍有H2S氣體,這是由于修井時循環、自噴或抽吸井內的液體進入罐中造成的。H2S可以氣態的形式存在,也可存在于井內的鉆井液中。需要注意的是井內液體中的H2S可以由于液體的循環、自噴、抽吸或清洗自油罐釋放出來。油罐的頂蓋、計量孔蓋和封閉油罐的通風管,都是H2S向外釋放的途徑,在井口、壓井液、放噴管、循環泵、管線中也可能有H2S氣體。
  另外,通過修井與修井時流入的液體,硫酸鹽產生的細菌可能會進入以前未被染污的地層。這些地層中的細菌的增長作為它們生命循環的一部分,將從硫化鹽中產生H2S,這個事實已經在那些未曾有過H2S的氣田中被發現。
  3.3 采油
  在采油作業中有9處存在H2S氣體的場所,其中有6處與實際操作直接有關。①水、油或乳劑的儲藏罐;②用來分離油和水,乳化劑和水的分離器;③空氣干燥器;④輸送裝置,集油罐及其管道系統;⑤用來燃燒酸性氣體的放空池和放空管匯;⑥提高石油回收率也可能會產生H2S。
  另有3處來源與設備所在地有關:①裝載場所;②計量站調整或維修儀表;③氣體輸入管線系統之前,用來提高空氣壓力的空氣壓縮機。
  3.4油氣處理裝置
   油氣處理裝置釋放H2S的途徑歸為7種:密封件、連接件、法蘭、反應裝置、排泄系統、取樣,以及其它泄漏部位。反應裝置是一種相當危險的地方。進入反應裝置進行清洗處理塔,清除污垢或進行其它維修作業,都可能有H2S中毒的危險。
  3.5注水操作
   從注入液休中的硫酸鹽分解細菌帶來的對地層的污染,能在地層中產生H2S氣體并使整個生產過程中增加H2S含量。
  3.6酸洗
   輸油輸氣管道酸洗時也可產生H2S氣體。酸洗一個高3048cm直徑182.88cm的容器時,0.453kg硫化鐵可使容器內H2S氣體濃度達到1500×10-6
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  4 H2S危害的預防
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  針對H2S腐蝕性、高毒性,應從生產設施防腐、工藝合理、防護設施的措施完備、應急預案切實可行等幾個方面抓好,以確保各個環節的安全生產。
  4.1提高生產設施的防腐等級
   無論是油氣開采、作業、集輸、處理等各個生產環節,與含H2S介質接觸的金屬工具、藥劑等要根據生產環境的實際情況提高防止H2S腐蝕的強度等級,或適宜的緩蝕劑。
  4.2設計合理,工藝可靠
   某個生產區域如果H2S或總硫含量濃度高,裝置規模大,則需要設計脫硫裝置,對油氣進行預處理,避免對后續環節的再腐蝕和受毒害。脫硫裝置應結合實際生產情況,工藝設計要合理,實行密閉生產減少H2S的外溢,從根本上減少H2S的危害。
  4.3防護設施齊全,防護措施到位
   目前,油田企業各個生產環節對預防H2S危害都有一套有效的安全措施,但存在管理水平不等,防護設施不全等問題。針對油氣生產的不同環節,設備的配備和安全措施應有所不同,鉆井作業要加強防井噴、H2S氣體外泄等的預防,加強局部工作區域的強制通風,裝設H2S檢測儀器、風向儀、報警器,配備正壓式空氣呼吸器等;油氣處理站需裝設H2S檢測儀器、配備正壓式空氣呼吸器。另外,應加強H2S環境作業人員的培訓,掌握H2S危害的基本知識,掌握有關防護設施的使用、維護等知識,能夠進行簡單的H2S中毒急救常識等。
  4.4制定完善的應急預案
  人們從多次H2S事故的發生中總結出一個經驗,缺乏完善的應急預案是釀成重大H2S事故的重要原因。沒有便于操作的應急預案,使人們在突然遇到緊急情況的時候無所適從,不能及時采取最有效的處理措施,貽誤戰機。所有施工作業前,必須根據生產情況,組織生產、設備、安全等有關部門,制定完善的應急預案,配備必要的物質裝備,使操作者熟練掌握。
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