钻井试气过程中硫化氢防护和中毒后现场急救 延长油矿于1905年钻成中国陆上第一口井—— 延一井（井深81m），现在已有百年历史，2006年又开始了天然气勘探，在鄂尔多斯盆地钻成了第一口气井，从此开始了新的征程。从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下元古界变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下古生界。 从盆地构造特征看，西降东升，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。从盆地油气聚集特征讲是半盆油，满盆气，南油北气、上油下气。具体讲，面积大、分布广、复合连片、多层系。近年，在鄂尔多斯盆地油气勘探中，在某些层位或多或少的有硫化氢显示，而天然气对于百年老矿面来说，是一个新事物，所以做好员工安全教育、硫化氢防护以及中毒急救，增强全体人员的安全意识和素养，显得尤为重要。遏制严重的H2S中毒事故，杜绝因硫化氢而引发的事故所造成的人员伤亡和财产损失是我们的责任和义务。1 硫化氢来源1.1 油气井中H2S的来源1.1.1石油中的有机硫化物热作用分解产生 H2S含量将随地层埋深增加而增加,在井深2600米，H2S含量在0.1-0.5%之间，而超过2600米时含量超过2-23%，当地温超过200-250℃时，热化学作用将加剧而产生大量H2S。1.1.2石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的高温还原作用而产生 通过裂缝等通道，下部地层中硫酸盐层的H2S上窜而来。在非热采区，因底水运移，将含H2S地层水推入生产井而产生H2S。 某些深井泥浆处理剂高温热分解产生H2S。 厌氧菌作用于有机硫或无机硫 。1.1.3钻井泥浆高温分解 磺化酚醛树脂100℃分解成H2S。 三磺（丹煤、褐煤、环氧树脂）150℃分解产生H2S。 磺化褐煤130℃分解成H2S。 本质素硫酸铁铬盐180℃分解成H2S。 丝扣油高温与游离硫反应生成H2S。1.1.4含硫的地层流体（油、气、水）流入井内1.1.5某些洗井液中的添加剂（如木质磺酸盐）在高温（170－190度以上）时热分解1.1.6酸化作用1.1.7石膏泥浆。被无水石膏侵污了的泥浆中的硫酸盐类的生物分解1.1.8某些含硫原油或含硫水被用于泥浆系统1.2 非油气井H2S的来源纸浆厂；橡胶制造业；食品加工厂；化粪池；下水道；沼气池；工业实验室等。2 硫化氢的物化特性硫化氢（Hydrogen sulfide），分子式H2S，为无色、有“臭鸡蛋”气味的有毒气体，分子量34.08，熔点：－82.9℃，沸点：－61.8℃，相对密度（空气=1）：1.19，饱和蒸气压：2026.5kPa（25.5℃），临界温度：100.4℃，临界压力：9.01MPa，爆炸下限：4.3%，爆炸上限45.5%，引燃温度：260℃，最大爆炸压力：0.490MPa，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起燃烧爆炸。与浓硝酸、发烟硝酸或其它强氧化剂剧烈反应，发生爆炸。硫化氢比空气重，能在较底处扩散致相当远的地方，遇明火迅速引着回燃。另外，它易溶于水，易溶于甲醇、乙醇类和石油溶剂以及原油中。有时可随水或油流至远离发生源处,而引起意外中毒事故。3 钻井、试气作业中硫化氢的危害3.1 硫化氢对人体的危害硫化氢的急性毒作用可因其不同的浓度和接触时间而异。浓度越高则中枢神经抑制作用越明显，浓度相对较低时粘膜刺激作用明显。人吸入70～150 mg/m3，出现呼吸道及眼刺激症状，吸2～5分钟后嗅觉疲劳,不再闻到臭气。吸入300 mg/m3，6～8分钟出现眼急性刺激症状，稍长时间接触引起肺水肿。吸入760 mg/m3分钟，发生肺水肿、支气管炎及肺炎,头痛、头昏、步态不稳、恶心、呕吐。吸入1000 mg/m3，很快出现急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。硫化氢对人体的危害见表3-1。表3-1 硫化氢对人体的危害
| 硫化氢在空气中的浓度 (ppm) | 暴露征兆和危害程度 |
| 0.13ppm-4.6ppm | 可嗅到腐臭蛋气味，但会迅速消失 |
| 4.6ppm以上 | 刚接触有刺热感，但会迅速消失 |
| 10ppm（20ppm） | 允许8h暴露值，即安全临界浓度值（TLV），超过安全临界浓度必须戴上防毒面具。各国采用的安全临界浓度值不相同，OSHA标准为1010ppm，中国标准为20 ppm |
| 50ppm | 只允许直接接触10min |
| 100ppm | 刺激咽喉，引起咳嗽，在3-10min内就会损伤嗅觉神经并损坏人的眼睛，使人感到轻微头痛、恶心及脉搏加快。长时间可能使人的眼睛、咽喉受到破坏，接触4h以上可能导致死亡 |
| 200ppm | 立即破坏嗅觉系统，眼睛、咽喉有灼烧感。长时间接触会使眼睛和喉咙遭到灼伤并可能导致死亡 |
| 500ppm | 失去理智和平衡直觉，呼吸困难，2min-15min内呼吸停止，如果不及时采取抢救措施，可能导致中毒者死亡 |
| 700ppm | 很快失去直觉，停止呼吸，如果不立即采取措施抢救，将导致中毒者死亡 |
| 1000ppm | 立即失去直觉，造成死亡或永久性脑损伤，智力损残 |
| 2000ppm | 吸一口气立即死亡，抢救较困难 |
3.2 硫化氢对设备的危害3.2.1腐蚀类型3.2.1.1失重腐蚀 原理：H2S = H+ +HS- HS- = H+ + S2- Fe+ H2S = FexSy+2H+ 电化学腐蚀,必须在有水的情况下,生成物FexSy是一种疏松的物质，它使钢材产生蚀坑、斑点和大面积脱落，造成设备变薄、穿孔、强度变低、甚至造成破裂。3.2.1.2硫化物应力腐蚀(氢脆) H2S在金属表面有水的条件下，也使金属表面的水中存在大量氢原子。这些氢原子在一般条件下绝大部分会结合成氢分子，但金属表面还存在一定浓度的氢原子，这些氢原子的一部分就渗入到金属的内部，在有缺陷的地方聚集起来，结合成氢分子。氢分子比氢原子所占空间大20倍，这使金属内部形成很大的内压，使软金属变硬，高强度钢变脆，延展性下降，出现破裂。
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