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油田企业生产过程硫化氢危害及预防

作者:孙少光  
评论: 更新日期:2011年03月11日
  3 油田企业存在H2S的环节
 
  石油工业中有许多作业环节可能存在H2S气体,有钻井、修井、采油、注水、集输、原油处理、运输及储运、炼厂等工艺过程。
  3.1钻井
  对于油气井中H2S的来源可归结于以下几个方面:
  a)热作用于油层时,石油中的有机硫化物分解,产生H2S。。一般地讲,H2S含量随地层埋深增加而增大。如井深2600m,H2S含量在0.1%~0.5%之间,而井深超过2600m或更深,则H2S可达2%~23%。
  b)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H2S。
  c)通过裂缝等通道,下部地层中硫酸盐层的H2S窜入油气中。
  d)某些钻井液处理剂在高温热分解作用下,产生H2S。
  3.2修井
  循环罐和油罐是修井时H2S的主要来源。循环罐、油罐和贮浆罐周围有H2S气体,这是由于修井时循环、自喷或抽吸井内的液体进入罐中造成的。H2S可以气态的形式存在,也可存在于井内的钻井液中。需要注意的是井内液体中的H2S可以由于液体的循环、自喷、抽吸或清洗自油罐释放出来。油罐的顶盖、计量孔盖和封闭油罐的通风管,都是H2S向外释放的途径,在井口、压井液、放喷管、循环泵、管线中也可能有H2S气体。
  另外,通过修井与修井时流入的液体,硫酸盐产生的细菌可能会进入以前未被染污的地层。这些地层中的细菌的增长作为它们生命循环的一部分,将从硫化盐中产生H2S,这个事实已经在那些未曾有过H2S的气田中被发现。
  3.3 采油
  在采油作业中有9处存在H2S气体的场所,其中有6处与实际操作直接有关。①水、油或乳剂的储藏罐;②用来分离油和水,乳化剂和水的分离器;③空气干燥器;④输送装置,集油罐及其管道系统;⑤用来燃烧酸性气体的放空池和放空管汇;⑥提高石油回收率也可能会产生H2S。
  另有3处来源与设备所在地有关:①装载场所;②计量站调整或维修仪表;③气体输入管线系统之前,用来提高空气压力的空气压缩机。
  3.4油气处理装置
   油气处理装置释放H2S的途径归为7种:密封件、连接件、法兰、反应装置、排泄系统、取样,以及其它泄漏部位。反应装置是一种相当危险的地方。进入反应装置进行清洗处理塔,清除污垢或进行其它维修作业,都可能有H2S中毒的危险。
  3.5注水操作
   从注入液休中的硫酸盐分解细菌带来的对地层的污染,能在地层中产生H2S气体并使整个生产过程中增加H2S含量。
  3.6酸洗
   输油输气管道酸洗时也可产生H2S气体。酸洗一个高3048cm直径182.88cm的容器时,0.453kg硫化铁可使容器内H2S气体浓度达到1500×10-6
 
  4 H2S危害的预防
 
  针对H2S腐蚀性、高毒性,应从生产设施防腐、工艺合理、防护设施的措施完备、应急预案切实可行等几个方面抓好,以确保各个环节的安全生产。
  4.1提高生产设施的防腐等级
   无论是油气开采、作业、集输、处理等各个生产环节,与含H2S介质接触的金属工具、药剂等要根据生产环境的实际情况提高防止H2S腐蚀的强度等级,或适宜的缓蚀剂。
  4.2设计合理,工艺可靠
   某个生产区域如果H2S或总硫含量浓度高,装置规模大,则需要设计脱硫装置,对油气进行预处理,避免对后续环节的再腐蚀和受毒害。脱硫装置应结合实际生产情况,工艺设计要合理,实行密闭生产减少H2S的外溢,从根本上减少H2S的危害。
  4.3防护设施齐全,防护措施到位
   目前,油田企业各个生产环节对预防H2S危害都有一套有效的安全措施,但存在管理水平不等,防护设施不全等问题。针对油气生产的不同环节,设备的配备和安全措施应有所不同,钻井作业要加强防井喷、H2S气体外泄等的预防,加强局部工作区域的强制通风,装设H2S检测仪器、风向仪、报警器,配备正压式空气呼吸器等;油气处理站需装设H2S检测仪器、配备正压式空气呼吸器。另外,应加强H2S环境作业人员的培训,掌握H2S危害的基本知识,掌握有关防护设施的使用、维护等知识,能够进行简单的H2S中毒急救常识等。
  4.4制定完善的应急预案
  人们从多次H2S事故的发生中总结出一个经验,缺乏完善的应急预案是酿成重大H2S事故的重要原因。没有便于操作的应急预案,使人们在突然遇到紧急情况的时候无所适从,不能及时采取最有效的处理措施,贻误战机。所有施工作业前,必须根据生产情况,组织生产、设备、安全等有关部门,制定完善的应急预案,配备必要的物质装备,使操作者熟练掌握。
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