油氣產品中含有一定的硫組分，油田企業在進行油氣開采、儲運、處理等過程中經常遇到自然產生的H₂S或生產過程中產生的H₂S，介紹了H₂S的特性及對人員和生產設備的危害性，分析了H₂S存在于油田企業生產過程中的各個環節，提出了預防措施。

　　油氣產品中含有一定的硫組分，油田企業在進行油氣開采、儲運、處理等過程中經常遇到自然產生的H₂S或生產過程中產生的H₂S的特性及對人員和生產設備的危害性，分析了H₂S存在于油田企業生產過程中的各個環節，提出了預防措施。

　　1 H₂S來源及性質

　　1.1來源

　　油藏中含硫氣體有不同的來源，人們普遍接受的觀點是油氣井產出物所含H₂S來源于生成油氣時的原生腐爛有機物，油氣中硫化氫的來源除了來自地層以外，滋長的硫酸鹽還原菌轉化地層中和化學添加劑中的硫酸鹽時，也會釋放出H₂S。

　　1.2性質

　　H₂S氣體是一種劇毒、無色（透明），比空氣重的氣體，它的分子量為34.08。低濃度H₂S具有一種類似臭雞蛋的討厭氣味，濃度稍高的H₂S有令人惡心的氣味，高濃度時，由于嗅覺麻痹而難被發覺。因此，絕對不能憑聞氣味來檢測H₂S的存在與否。當H₂S氣體以適當的比例（體積分數403％～46％）與空氣或氧氣混合，就會產生爆炸。

　　完全干燥的H₂S氣體在室溫下不與空氣中的氧氣發生反應，但點火時能在空氣中燃燒。在空氣充足時，生成S₂O、H₂O；若空氣不足或溫度較低時，則生成游離態的SO₂和H₂O；硫化氫的沸點很低，為－61.8℃，熔點為－82.8℃。因此我們通�？吹降氖菤鈶B的H₂S，H₂S氣體能溶于水、乙醇及甘油中。

　　2 H₂S危害

　　2.1對人體的危害

　　H₂S的毒性，幾乎與氰化氫同樣劇毒，較一氧化碳的毒性大5～6倍。一個人對H₂S的敏感性隨其與H₂S接觸次數的增加而減弱。H₂S被吸入人體，首先刺激呼吸道，使嗅覺鈍化、咳嗽，嚴重時將其灼傷。其次，刺激神經系統，導致頭暈，喪失平衡，呼吸困難，心跳加速，嚴重時心臟缺氧而死亡。如果吸入高濃度（一般1500mg/m³以上）時，中毒者會迅速失去知覺，伴劇烈抽搐，瞬間呼吸停止，繼而心跳停止，被稱為“閃電型”死亡。此外，硫化氫中毒還可引起流淚、畏光、結膜充血、水腫、咳嗽等癥狀。

　　2.2對生產的危害

　　2.2.1對金屬、非金屬材料的腐蝕

　　H₂S溶于水形成弱酸，對金屬的腐蝕形式有電化學失重腐蝕、氫脆和硫化物應力腐蝕開裂，以后兩者為主，一般統稱為氫脆破壞。氫脆破壞往往造成井下管柱的突然斷落，地面管匯和儀表的爆破，井口裝置的破壞，引發嚴重的井噴失控或著火事故。

　　H₂S對金屬材料的腐蝕，最嚴重的是氫脆，這種損傷與以下四個因素密切相關：

　　a)硬度。硬度越大的鋼，對H₂S腐蝕應力開裂越敏感。淬火與冷煅后，材料的這些限度還可以稍微加大。

　　b)腐蝕環境。在造成金屬斷裂過程中腐蝕反應占了相當重要的部分，這些腐蝕包括酸細菌作用和低pH值液體環境。

　　c)負荷。拉應力負荷越大H₂S腐蝕應力開裂的敏感性越大。

　　d) 幾乎所有金屬與H₂S反應都生成金屬硫化物。

　　另外，在地面設備、井口裝置、井下工具中，都有橡膠、浸油石墨、石棉繩等非金屬材料制作的密封件。它們在H₂S環境中使用一定時間后，橡膠會產生鼓泡脹大，失去彈性；浸油石墨及石棉繩上的油被溶解而導致密封件的失效。

　　2.2.2對鉆井液的污染

　　H₂S主要是對水基鉆井液具有較大的污染，它會使鉆井液性能發生很大變化，如密度下降，pH值下降，粘度上升，以至形成不動的凍膠，顏色變為瓦灰色、墨色和墨綠色。

　　3 油田企業存在H₂S的環節

　　石油工業中有許多作業環節可能存在H₂S氣體，有鉆井、修井、采油、注水、集輸、原油處理、運輸及儲運、煉廠等工藝過程。

　　3.1鉆井

　　對于油氣井中H₂S的來源可歸結于以下幾個方面：

　　a)熱作用于油層時，石油中的有機硫化物分解，產生H₂S。。一般地講，H₂S含量隨地層埋深增加而增大。如井深2600m，H₂S含量在0.1％～0.5％之間，而井深超過2600m或更深，則H₂S可達2％～23％。

　　b)石油中的烴類和有機質通過儲集層水中的硫酸鹽的高溫還原作用而產生H₂S。

　　c)通過裂縫等通道，下部地層中硫酸鹽層的H₂S竄入油氣中。

　　d)某些鉆井液處理劑在高溫熱分解作用下，產生H₂S。

　　3.2修井

　　循環罐和油罐是修井時H₂S的主要來源。循環罐、油罐和貯漿罐周圍有H₂S氣體，這是由于修井時循環、自噴或抽吸井內的液體進入罐中造成的。H₂S可以氣態的形式存在，也可存在于井內的鉆井液中。需要注意的是井內液體中的H₂S可以由于液體的循環、自噴、抽吸或清洗自油罐釋放出來。油罐的頂蓋、計量孔蓋和封閉油罐的通風管，都是H₂S向外釋放的途徑，在井口、壓井液、放噴管、循環泵、管線中也可能有H₂S氣體。

　　另外，通過修井與修井時流入的液體，硫酸鹽產生的細菌可能會進入以前未被染污的地層。這些地層中的細菌的增長作為它們生命循環的一部分，將從硫化鹽中產生H₂S，這個事實已經在那些未曾有過H₂S的氣田中被發現。

　　3.3 采油

　　在采油作業中有9處存在H₂S氣體的場所，其中有6處與實際操作直接有關。①水、油或乳劑的儲藏罐；②用來分離油和水，乳化劑和水的分離器；③空氣干燥器；④輸送裝置，集油罐及其管道系統；⑤用來燃燒酸性氣體的放空池和放空管匯；⑥提高石油回收率也可能會產生H₂S。

　　另有3處來源與設備所在地有關：①裝載場所；②計量站調整或維修儀表；③氣體輸入管線系統之前，用來提高空氣壓力的空氣壓縮機。

　　3.4油氣處理裝置

　　 油氣處理裝置釋放H₂S的途徑歸為7種：密封件、連接件、法蘭、反應裝置、排泄系統、取樣，以及其它泄漏部位。反應裝置是一種相當危險的地方。進入反應裝置進行清洗處理塔，清除污垢或進行其它維修作業，都可能有H₂S中毒的危險。

　　3.5注水操作

　　 從注入液休中的硫酸鹽分解細菌帶來的對地層的污染，能在地層中產生H₂S氣體并使整個生產過程中增加H₂S含量。

　　3.6酸洗

　　 輸油輸氣管道酸洗時也可產生H₂S氣體。酸洗一個高3048cm直徑182.88cm的容器時，0.453kg硫化鐵可使容器內H₂S氣體濃度達到1500×10^－6。

　　4 H₂S危害的預防

　　針對H₂S腐蝕性、高毒性，應從生產設施防腐、工藝合理、防護設施的措施完備、應急預案切實可行等幾個方面抓好，以確保各個環節的安全生產。

　　4.1提高生產設施的防腐等級

　　 無論是油氣開采、作業、集輸、處理等各個生產環節，與含H₂S介質接觸的金屬工具、藥劑等要根據生產環境的實際情況提高防止H₂S腐蝕的強度等級，或適宜的緩蝕劑。

　　4.2設計合理，工藝可靠

　　 某個生產區域如果H₂S或總硫含量濃度高，裝置規模大，則需要設計脫硫裝置，對油氣進行預處理，避免對后續環節的再腐蝕和受毒害。脫硫裝置應結合實際生產情況，工藝設計要合理，實行密閉生產減少H₂S的外溢，從根本上減少H₂S的危害。

　　4.3防護設施齊全，防護措施到位

　　 目前，油田企業各個生產環節對預防H₂S危害都有一套有效的安全措施，但存在管理水平不等，防護設施不全等問題。針對油氣生產的不同環節，設備的配備和安全措施應有所不同，鉆井作業要加強防井噴、H₂S氣體外泄等的預防，加強局部工作區域的強制通風，裝設H₂S檢測儀器、風向儀、報警器，配備正壓式空氣呼吸器等；油氣處理站需裝設H₂S檢測儀器、配備正壓式空氣呼吸器。另外，應加強H₂S環境作業人員的培訓，掌握H₂S危害的基本知識，掌握有關防護設施的使用、維護等知識，能夠進行簡單的H₂S中毒急救常識等。

　　4.4制定完善的應急預案

　　人們從多次H₂S事故的發生中總結出一個經驗，缺乏完善的應急預案是釀成重大H₂S事故的重要原因。沒有便于操作的應急預案，使人們在突然遇到緊急情況的時候無所適從，不能及時采取最有效的處理措施，貽誤戰機。所有施工作業前，必須根據生產情況，組織生產、設備、安全等有關部門，制定完善的應急預案，配備必要的物質裝備，使操作者熟練掌握。