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石油作业防硫化氢技术


硫化氢对人体造成的主要损害:

呼吸系统损害:
流涕、咽痒、咽痛、咽干、皮肤粘膜青紫、胸 闷、咳嗽剧烈、呼吸困难、有窒息感、支气管炎、 肺炎、肺水肿、急性呼吸道综合症等

心肌损害:心律失常、心肌炎
眼:双眼刺痛、流泪、畏光、充血、灼热、视 力模糊、角膜水肿

急性硫化氢中毒一般发病迅速,出现以脑和呼 吸系统损害为主的临床表现,亦可伴有心脏等器 官功能障碍。
加速,严重时,心脏缺氧而死亡。
(2)、硫化氢对人体造成的主要伤害
硫化氢对人体造成的主要损害:

中枢神经系统:
接触较高浓度的硫化氢后可出现头痛、头晕、
乏力、供给失调等症状,可发生轻度意识障碍。
接触高浓度的硫化氢后可出现头痛、头晕、
易激动、烦躁、意识模糊,可突然发生昏迷。
接触极高浓度的硫化氢后可发生电击样死亡。
短期暴露后就会不省人事,如果不迅速处理就会停止 呼吸。头晕、失去理智和平衡感。需要迅速进行人工 呼吸和(或)心肺复苏。 意识快速丧失,如果不迅速营救,呼吸就会停止并导致 死亡。必须立即采取人工呼吸(或)心肺复苏。
知觉立刻丧失,将会产生永久性的脑伤害或脑死亡。 必须迅速进行营救,应用心肺复苏。
硫化氢环境对人体健康的影响:
2003 年 12 月 23 日,重庆开县川 东北气矿罗家16H井发生井喷
12.23事故的损失
死亡243人,遇难家庭190户,10175
人入院观察治疗,约6万人星夜紧急疏 散
赔偿金额共计3300万元 直接经济损失2亿6千万元
中华人民共和国石油天然气行业标准

SY/T5087-2005(含硫化氢油气井安全钻井推
称硫磺,黄色易碎固体 ,广泛分布于地球上,还是构成 生命蛋白质的基本元素,决定着蛋白质的分子的立体结 构。
(1)物理性质 不溶于水;原子量32.06 ;分子式:S2,S4,S6和 S8
密度为1.8g/厘米3 ;熔点119℃ ;沸点 444℃ ;
(2)化学性质
标准中:FeS特性:自然、酸洗
空气中燃烧生成S02 , S+O2=SO2; 可氧化 ; 除金与铂外可与所有金属化合 。 (3)硫的用途 制造肥料,制造SO2 ,制造硫酸 制造硫绝缘泡沫、硫化沥青铺路、硫基薄膜、灰 浆等
稠油热采中硫化氢的来源
(1)地层水中的硫酸根离子 稠油区块种常见硫酸根离子,在高温作用下,地层水中的 硫酸根离子发生还原反应,为硫化氢的形成提供了硫的来源。 开采过程中注入的外部化学剂(如硫酸盐和亚硫酸盐等) 由于稠油及其油藏的特殊性,在开采过程中通常要加入各 种化学剂,如:洗油剂、除氧剂、除粒剂等。这些表面活性剂 大都是含硫化合物,在适宜的环境下,含硫化合物会发生热还 原或热分解作用,为硫化氢的形成提供来源。
科目:石油作业防硫化氢技术
任课教师:高淑华 任课班级:硫化氢培训班
胜利钻井职工培训中心
大庆
新疆
塔里木 吐哈 玉门 青海 长庆 冀东 华北 辽河 吉林
中原
河南
大港 胜利 江苏
四川
江汉
目前,我国已开发的油气田不同程度含有硫化氢,其中部 分油气田含量较高,因对其特性及危害认识程度不高,管 理和防范措施不到位,曾引发了硫化氢中毒事故,对职工 的生命安全构成了威胁。
三、标准中常用的术语和定义
1、呼吸区: 2、封闭设施 3、基本人员 4、立即威胁生命和健康的浓度 5、不良通风 6、就地庇护所 7、阈限值 8、安全临界浓度 9、危险临界浓度 10、含硫化氢天然气
定义
1、呼吸区:肩部正前方半径为152~229mm的半球型区 域。 2、封闭设施:一个至少有2/3的投影平面被密闭的三维 空间,并留有足够尺寸保证人员进入。建筑屋意味着2/3以上 的区域有墙、天花板和地板。 3、基本人员:进行正确的、谨慎的安全操作所需的人员 以及对硫化氢和二氧化硫状况进行有效控制所需的人员。 4、立即威胁生命和健康的浓度:达到此浓度会立即对生 命造成威胁,或对健康造成不可逆转的或滞后的不良影响, 或将影响人员撤离危险环境的能力。硫化氢为 450mg/m3(300ppm) 。二氧化硫为100ppm
短时间
非常短暂的时间闻到 臭蛋味,灼烧眼睛, 刺激呼吸道,使人呕 吐
0.13~100ppm
稍长时间 0.13~100ppm
失去嗅觉,眩晕, 头痛,咳嗽
剧烈恶心、头痛,眼睛 和呼吸道剧烈灼烧,肺 部阻塞不畅,流感症状 迅速倒地,失去知觉, 瞬间呼吸停止,继而 心跳停止,“闪电型 死亡”
石油中硫化氢的主要来源
石 油 中 硫 化 氢 主 要 来 源
采油、注水过程中可产生硫化氢。在注水 过程中,由于注入地层的水中含有硫酸盐, 在高温高压环境下地层中的细菌分解硫酸 盐会产生硫化氢。
石油中硫化氢的主要来源
这几类设备中都存硫化氢
①水、油或乳化剂的储存罐
②分离器 ③干燥器
④集油罐及管道
⑤放空池和放空管汇 ⑥原油装卸场所
结论:
稠油区块硫化氢的形成与稠油热采有关。根据各油
田的开采情况,稠油热采方式和热采温度是形成硫化氢
的主要控制因素。蒸汽驱热采温度高形成硫化氢的含量 高,稠油热采的时间对硫化氢的形成有促进作用,稠油 热采持续时间长,含硫化氢或硫酸盐受热时间也越长, 持续的高温受热,原油中的含硫化合物热分解或地层水 的硫酸盐热还原也越充分,由此形成的硫化氢浓度也越 高,蒸汽驱热采时间越长、地层温度越高形成的硫化氢 浓度就越高。
(2)油层矿物及金属离子的催化作用 油层中的无机盐矿物成分相当复杂,其中有很多金属 化合物,如这些化合物中的Ni、V、Fe、Mo等金属离子。 油层矿物对稠油水热裂解油催化作用,稠油中某些金属离 子矿物和油层砂对稠油水裂解反映有催化作用。
总之含硫化合物的热化学分解,硫酸盐热化学还原,
外来物质的加入是形成稠油热采硫化氢的主要来源。
10、含硫天然气:指天然气、凝析油或酸性系统中气体
总压等于或高于0.4MPa,而且该气体中硫化氢分压等于 或高于0.3KPa。
四、硫化氢对人体的影响
(1)、硫化氢进入人体的途径
硫化氢只有进入人体并与人体的新陈代谢 发生作用后,才会对人体造成伤害。硫化氢侵入 人体的途径主要为呼吸道吸入、皮肤吸收、消化 道吸收。
15mg/m3(10ppm),二氧化硫为5.4mg/m3(2ppm)。
定义
8、安全临界浓度 : 工作人员暴露安全工作 8小时可接受 的最高浓度。硫化氢为30mg/m3(20ppm)。 9、危险临界浓度 : 达到此浓度时,对生命和健康会产 生不可逆转的或延迟性的影响。硫化氢为 150mg/m3(100ppm) 。
描述气味?
密度 硫化氢是一种比空气重的气体,其相对密度为1.189
只要有硫化氢 硫化氢气体与空气或氧气混合,就会爆炸 就爆炸吗? 爆炸极限
任何情况都比 空气重吗?
(4.3%~46%)
天然气:5%----15%
吗?
可燃性 燃烧就安全了 硫化氢易燃,燃烧时发出兰色火焰 2H2S+3O 2=2SO2+2H2O
二、 硫化氢气体的来源
硫化氢是动物有机物或植物等由于细菌作用而成, 所以硫化氢存在于原油和天然气、生活中以及各种共工 业和生物生产过程中产生。 目前,有 70 多种职业有机会接
触硫化氢。
1 、 硫 化 氢 的 形 成
生物化学成因 热化学成因 岩浆成因
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石油作业中硫化氢气体的来源
钻井
井下
采油
采油采气
定义
5 、不良通风:通风无法有效地防止大量有毒或惰性气体 聚聚,从而形成危险。 6 、就地庇护所:指通过让居民在室内直至紧急疏散人员 到来或紧急情况结束,避免暴露于有毒气体或蒸气环境中 的公众保护措施。 7 、阈限值 : 几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利 影响的某种有毒物质在空气中的最大浓度。硫化氢为
蒸汽吞吐和蒸汽驱是目前广泛应用的稠油 热采技术,但当该技术应用于生产时,由于高 温蒸汽对油层的加热,可能产生大量的次生硫 化氢
酸 洗
酸洗输油输气管道时也可产生硫化氢气体。酸
洗一个高30.48m、直径1.83m的容器时,约
0.45kg的硫化铁将产生含量大约为2250mg/m3
(1500ppm)的硫化氢。在对地层的酸化或酸压 时,地层中的某些含硫的矿石如硫化亚铁与酸液 接触也会产生硫化氢。 注水作业时,注入作业液中的硫酸盐被细菌 及微生物分解后,造成对地层的污染,在地层中 产生硫化氢气体,使硫化氢的含量增加。
50ppm
硫化氢在 空气中浓度
暴露于硫化氢的典型特性
3~15分钟就会出现咳嗽、眼睛受刺激和失去嗅觉。在 5~20分钟过后,呼吸就会变样、眼睛就会疼痛并昏昏 欲睡,在1小时后就会刺激喉道。如果不撤离危险区就 会面临失去生命的危险
100ppm
300ppm
500ppm 700ppm 1000ppm
以上
明显的结膜炎和呼吸道刺激,立即危害生命和健康。
第一部分
硫化氢的来源、性质和危害
硫化氢的定义
定义: 硫化氢(H2S)气体分子是由两个
氢原子和一个硫原子组成,它的分子量为
34.08 。它是一种剧毒、无色 ( 透明 ) ,比空气
重的气体。
硫化氢是无色、剧毒、酸性气体,人的肉眼看不见 颜色 衡量?
一 、 硫 化 氢 物 理 化 学 性 质
低浓度的硫化氢有一种特殊的令人讨厌的臭鸡蛋味 气味
分离器
储罐 水套炉
油气管道
⑦计量站、维修仪表 ⑧天然气压缩机
稠油热采
在油田的石油开采中,针对稠油粘度大等特征和各油藏 的构造可采取不同的采油工艺。 近几年来在一些稠油区块的开采中发现了硫化氢气体, 特别是实行蒸汽驱的区块,有的油田较高浓度的硫化氢全部 集中在蒸汽驱井内。 稠油中的含硫有机化合物,在热裂解可以为硫化氢的形 成提供丰富的硫的来源,硫的物质来源主要为稠油中的含硫 有机化合物、地层水中的硫酸根离子以及开采过程中注入的 外来物质,这些含硫有机化合物的热裂解可以为硫化氢的形 成提供丰富的硫的来源。
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