普光地区高硫气井安全钻井技术

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1、普光地区高含硫气井安全钻井技术中原石油勘探局钻井工程处内容提要概述硫化氢的性质及危害主要钻井措施存在问题几点建议普光构造位于川东北大巴山南麓的宣汉县境内。于1999年展开规模勘探。2003年，普光1井钻探取得重大突破，喜获高产工业气流。2004年，普光2井、普光4井相继获得高产气流。现已探明天然气储量1143.63亿方，可采储量878.32亿方,含气面积27.2平方公里。概述该地区地质条件复杂，钻井难度大；产层埋藏深，气层压力高、富含硫化氢，硫化氢浓度普遍在200g/m3左右，普光4井硫化氢浓度高

2、达264.28g/m3，是人体在含硫化氢空气条件下暴露工作的最高限度（20mg/m3）的13000多倍，钻井风险非常大。通过几年来的艰苦努力，不断探索，克服了重重困难，实现了安全钻井，先后完成井4口，正钻井3口。普光地区完成井统计说明：2003年11月23日井喷失控、死亡243人的罗家16H井，硫化氢含量为151g/m3;该井距普光地区直线距离不到30公里。普光7井普光1井普光2井普光4井普光3井3黄金镇174265普光镇井号完钻井深(m)钻井周期（天）硫化氢浓度（g/m3）普光15700540.

3、27192.5普光25353225.73260.34普光36110420.64待测试普光46122399.07264.28平均5821.2396.43239.041.硫化氢理化性质硫化氢为无色、剧毒、酸性气体；臭鸡蛋味；相对密度1.176；可在空气中燃烧；可容于水、乙醇、甘油等；硫化氢溶点为-82.8℃,沸点为-61.8℃；当硫化氢与空气或氧气混合到一定比例（4.3%-46%）,在一定条件下会引起爆炸。一、硫化氢的性质及危害2.不同浓度的硫化氢气体对人体的影响浓度（mg/m3）对人体的影响1有明显

4、难闻的气体味道15暴露工作8小时尚安全20暴露工作的最高限度1502-5分钟内丧失嗅觉，咽喉肿痛、头痛、恶心300很快失去知觉、眼痛、喉咙痛450立刻危及生命和健康的暴露值750失去理智和平衡能力，呼吸困难，必须作人工呼吸1050立刻神志不清，大、小便失禁，如不立刻抢救会导致死亡1500知觉立刻丧失，如不立即抢救会导致死亡或造成大脑的永久性损伤硫化氢气体浓度及其对人体的影响1ppm=1.5mg/m3ppm指的是硫化氢气体占空气体积的百万分之几。（1）加大了钻井施工的风险;（2）对钻杆、套管、井口装

5、置、井下工具等腐蚀严重；（3）对钻井液造成污染。3.硫化氢对钻井施工的影响（1）根据地层压力合理选择钻井液密度；（2）严格执行操作规程；（3）提高钻井液的脱气性能，使用好真空除气器。（4）加强随钻压力监测及预测；（5）发现异常情况,及时停钻循环观察；（6）加强液面观察，做好防漏堵漏准备。1.切实搞好一次井控，从源头上防止硫化氢的侵害二、主要钻井措施2.井控装备的配套、安装和试压（1）选择合理的井身结构和套管强度；（2）选用与最高地层压力相匹配的井控装置；（3）下套管前更换与套管直径相匹配的闸板芯子

6、或使用变径闸板；（4）安装剪切闸板防喷器；（5）使用双四通，放喷管线不少于四条，接出距井口100m以外；133/8″*95/8″套管头FZ35-105(剪切闸板)2FZ35-105(半封及全封)FH35-70133/8″套管95/8″套管套管头配合法兰20″套管普光7三开井口装置示意图（6）使用标准的液气分离器，排气管线直径符合要求，接出距井口100m以外，火炬出口高度合适，固定牢固。（7）至少保证两种有效点火方式.（8）使用标准的抗硫放喷管线，采用法兰连接，拐弯处使用≥120°铸钢或锻钢弯头。（

7、9）节流管汇至少有一侧为远控液动节流阀；（10）配齐方钻杆上下旋塞、投入式止回阀等内防喷工具，并备用一根带有回压凡尔的钻杆；（11）安装、使用好真空除气器；（12）按标准配备循环加重系统。至少有由两套以上电动混合加重漏斗，配备自动下料罐，储备足够量的压井液。（13）严格进行井控装置试压。使用带有自动记录仪的试压装置，由专职试压队进行试压。试压合格后由三方签字认可。（1）严格落实坐岗观察制度；（2）配备坐岗房及相关工具；（3）配备钻井液液面监测仪和报警器；（4）利用钻井参数、综合录井参数，及时分析井

8、下情况；（5）钻开气层后，每次起、下钻都要测量后效，油气上窜速度控制在10m/h以内；（6）进行防喷演习，熟练掌握关井操作程序。做到早期发现（溢流1m3报警），班自为战，及时关井（2m3关井）、及时处理。3.加强溢流监测，及时发现溢流，快速控制井口（1）按标准配备硫化氢监测仪器和防护器具；（2）配备固定式硫化氢监测系统。监测传感器分别安装在圆井、喇叭口、钻台上司钻操作处、钻井液架空槽出口、循环罐等附近位置；（3）井场工作人员每人配备一台便携式硫化氢监测仪；（4）井场作业人员每人配备