???從建井之初就必須考慮腐蝕的問(wèn)題，對(duì)于腐蝕的防護(hù)與管理問(wèn)題應(yīng)貫穿鉆井、測(cè)試、完井和采輸?shù)氖冀K，尤其是對(duì)于含硫氣井，因?yàn)镠2S一旦泄漏將會(huì)造成非常嚴(yán)重的事故，這就要求我們必須加強(qiáng)腐蝕的檢測(cè)、控制與油氣井的安全管理，提高油氣井有關(guān)設(shè)施的配備標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)生產(chǎn)的本質(zhì)化安全水平。
??? 含硫化氫地層的鉆井、試油、修井，不僅涉及人員的生命安全，同時(shí)關(guān)系到保護(hù)環(huán)境、防止污染、減少設(shè)備和鉆具的腐蝕問(wèn)題。因此，在含有硫化氫的設(shè)計(jì)和施工作業(yè)時(shí)應(yīng)采取一定的安全措施做到防患于未然，將有著十分重要的意義。
??? 1. 設(shè)計(jì)的特殊要求
??? 當(dāng)所鉆地層預(yù)測(cè)有硫化氫氣體存在時(shí)，在進(jìn)行鉆井設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待。合理的鉆井設(shè)計(jì)是安全、經(jīng)濟(jì)地鉆穿含硫化氫地層的前提，所以在設(shè)計(jì)時(shí)除正常設(shè)計(jì)所應(yīng)考慮的問(wèn)題外還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
??? (1) 在設(shè)計(jì)中應(yīng)注明含硫化氫地層及其深度和預(yù)測(cè)含量，以提醒施工人員注葸。
??? (2) 若預(yù)計(jì)硫化氫分壓大于0.021MPa時(shí)，必須使用抗硫套管、鉆桿、油管及其他防硫管材，井下溫度高于93℃的井段，可不考慮套管的抗硫性能。
??? (3) 設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)時(shí)，除正常鉆井應(yīng)考慮的因素外，還應(yīng)考慮在較大的過(guò)平衡下鉆進(jìn)及溢流關(guān)井和壓井施工時(shí)，裸眼地層能承受較大的井底壓力。
??? (4) 含硫地層測(cè)試管柱設(shè)計(jì)的抗拉安全系數(shù)應(yīng)大于2.0，抗外擠安全系數(shù)應(yīng)大于1.25，抗內(nèi)壓安全系數(shù)應(yīng)大于1.25。油管應(yīng)采用氣密性好的特殊絲扣油管，下井管柱絲扣油應(yīng)涂耐高溫高壓絲扣密封脂，管柱下部應(yīng)接高溫高壓伸縮補(bǔ)償器、開關(guān)式循環(huán)閥和封隔器，壓井液中應(yīng)有緩蝕劑。
??? (5) 鉆開含硫化氫地層時(shí)，設(shè)計(jì)的鉆井液密度應(yīng)有較大的安全附加壓力當(dāng)量值。含硫化氫地層是非主力產(chǎn)層時(shí)，在不壓漏地層的情況下可考慮使用較大的鉆井液密度將氣層壓穩(wěn)，如果含硫化氫的地層是主力產(chǎn)層，可考慮使用允許附加鉆井液密度的上限，以阻止硫化氫進(jìn)入井筒0
??? (6) 必須設(shè)計(jì)有足量的重鉆井液(密度超過(guò)正常鉆井液0.2g/cm3以上)和加重材料儲(chǔ)備及除硫劑。重鉆井液的儲(chǔ)存量一般是井筒容積的1.5～2倍。在鉆進(jìn)含硫化氫地層前50m，應(yīng)將鉆井液的pH調(diào)整到9.5以上直至完井。若采用鋁制鉆具時(shí)，pH控制在9.5～10.5之間。
??? (7) 嚴(yán)格限制在含硫地層用常規(guī)中途測(cè)試工具進(jìn)行地層測(cè)試工作，若必須進(jìn)行時(shí)，必須控制管柱在硫化氫中的浸泡時(shí)間。
??? (8) 設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)井場(chǎng)周圍(探井3km，生產(chǎn)井2km)以內(nèi)的居民住宅、學(xué)校、廠礦等進(jìn)行勘測(cè)，并在設(shè)計(jì)上標(biāo)明位置。在有硫化氫溢出井口的危險(xiǎn)情況下，應(yīng)通知上述單位人員迅速撤離。在煤礦、金屬礦等非油氣礦藏開采區(qū)鉆井，應(yīng)標(biāo)明地下礦井、礦道的分布、深度和走向及地面井位與礦井、礦道的關(guān)系。在江河干堤附近鉆井應(yīng)標(biāo)明干堤、河道位置。
??? (9) 在鉆井設(shè)計(jì)中不僅有鉆井、完井設(shè)計(jì)，而且還要有棄井設(shè)計(jì)。對(duì)于無(wú)工業(yè)開采價(jià)值而含硫化氫的井應(yīng)采取永久性棄井，即試油氣結(jié)束后，先將井壓穩(wěn)，從油氣層底部至頂部(射孔井段)全段注水泥，水泥漿在套管內(nèi)應(yīng)返至氣頂以上200～300m，其中先期完井的井應(yīng)返至套管鞋以上200～300m。在井口200～300m處打第二個(gè)水泥塞進(jìn)一步封井，井VI焊井口帽，裝放氣閥，蓋井口房。對(duì)暫時(shí)無(wú)條件投產(chǎn)的有工業(yè)油氣流的井應(yīng)采取暫時(shí)性棄井方式，即試油氣結(jié)束后，先將井壓穩(wěn)，在油氣層以上50m打易鉆橋塞(先期完井應(yīng)在套管鞋以上50m打易鉆橋塞)，然后打100～200m的水泥塞。井口要安裝簡(jiǎn)易井口并裝壓力表，蓋井口房，定時(shí)觀察記錄。
??? 2. 井控裝置的配備及安裝要求
??? (1) 井控裝置的配備
??? 在含硫化氫油氣田的開發(fā)中，使用的井控裝置和管材及其配件必須具有良好的抗硫化氫性能，根據(jù)最高地層壓力，選用高于該壓力等級(jí)的井控裝置，選擇時(shí)應(yīng)以地層流體中硫化氫的含量為依據(jù)，并充分考慮能滿足進(jìn)一步采取增產(chǎn)措施增高壓力的要求。主要應(yīng)包括以下六個(gè)部分：
??? ① 以液壓防噴器為主體的鉆井井VI裝置(包括四通、套管頭、過(guò)渡法蘭等)和控制裝置。高溫高壓的含硫井應(yīng)使用雙四通，并配備剪切閘板。
??? ② 以節(jié)流管匯為主的井控管匯(包括放噴管線、壓井管線和滅火管線)。
??? ③ 管柱內(nèi)防噴工具(包括鉆具回壓閥，方鉆桿上、下旋塞閥，沖砂管柱旋塞閥等)。
??? ④ 以監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)地層壓力為主的井控儀器、儀表。
??? ⑤ 鉆井液凈化、鉆井液加重、起下鉆灌鉆井液設(shè)備，起鉆灌鉆井液計(jì)量罐也是必不可少的。
??? ⑥ 適于特殊作業(yè)和井噴失控后處理事故的專用設(shè)備和工具(包括自封頭、不壓井起下鉆裝置、滅火設(shè)備等)。
??? (2) 井控裝置的安裝要求
??? 根據(jù)地層的壓力梯度，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配備相應(yīng)等級(jí)的防噴器組合及井控管匯等設(shè)備，其安裝、試壓應(yīng)符合有關(guān)井控規(guī)定的要求。同時(shí)還應(yīng)達(dá)到以下要求：
??? ① 井口和套管的連接，每條防噴管線的高壓區(qū)都不允許現(xiàn)場(chǎng)焊接，因?yàn)楹附訒r(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力對(duì)硫化氫應(yīng)力腐蝕尤為敏感。
??? ② 放噴管線至少應(yīng)裝2條，高壓井應(yīng)裝4條，其夾角為90°，并接出井場(chǎng)100m以外，以保證風(fēng)向改變時(shí)，至少有一條能安全使用。
??? ③ 壓井管線至少有一條在盛行風(fēng)的上風(fēng)方向。
??? ④ 井控裝置和管材在使用前應(yīng)進(jìn)行無(wú)損探傷，不允許有微小裂紋存在。
??? ⑤ 雙閘板組合應(yīng)為上全封、下半封，半封應(yīng)與所封管柱外徑尺寸一致，雙閘板與單閘板組合中為一半封、一全封、一半封。同時(shí)對(duì)井口裝置要進(jìn)行等壓氣密性檢驗(yàn)。對(duì)于含硫井應(yīng)裝有鉆具剪切閘板，當(dāng)鉆具內(nèi)防噴器失靈、半封閘板失效、測(cè)井井內(nèi)有電纜時(shí)，可用剪切閘板將鉆具切斷，關(guān)閉全封閘板。
??? 3. 管材的選擇
??? (1) 鋼材。由于鋼材的強(qiáng)度越大，對(duì)硫化物應(yīng)力腐蝕開裂就越敏感，因而要求鋼的屈服極限不得大于655MPa，硬度最大為HRC22，若鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其屈服極限和硬度可以比上述規(guī)格略高。
??? (2) 非金屬材料。凡密封件選用的非金屬材料，應(yīng)具有在硫化氫環(huán)境中能長(zhǎng)期使用而不失效的性能。
??? (3) 硫化物應(yīng)力腐蝕開裂主要是在鋼材受拉力時(shí)產(chǎn)生的，并隨拉應(yīng)力的增大，硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的時(shí)間縮短，因而其使用的拉應(yīng)力應(yīng)盡量控制在鋼材屈服極限的60%以下。
??? (4) 由于厚壁鉆桿或油管可以降低內(nèi)應(yīng)力，延長(zhǎng)其使用壽命，因而，在高壓含硫地區(qū)可采用厚壁鉆桿或油管。