硫化氫(H2S)是一種無色、劇毒、強酸性氣體。低濃度的硫化氫氣體具有臭蛋味。對空氣的相對密度1.176，比空氣重。燃點為250℃燃燒時呈藍色火焰，產生有毒的二氧化硫。硫化氫與空氣混合，濃度達到4.3%～46%時就形成一種爆炸混合物。較低濃度的硫化氫即可使人頭昏、頭痛、惡心、嘔吐甚至死亡，并可能產生嚴重的神經性后遺癥。

　　1 硫化氫的監控及預防

　　1.1 硫化氫監控的要求。按要求配備固定式和攜帶式硫化氫監測儀，當空氣中硫化氫含量超過安全臨界濃度時，監測儀能自動報警，其喇叭應使井場工作人員皆能聽到。

　　1.2 利用綜合錄井進行硫化氫監測。作好硫化氫的預測必須知道硫化氫的來源、存在形式及浸入井筒機理。

　　1.2.1 油氣井中硫化氫主要來源：1)有些天然氣中含硫化氫。2)地層中硫酸鹽的高溫還原作用所產生的硫化氫。3)石油中的含硫化合物分解產生硫化氫。4)地殼深部或幔源硫化氫通過裂縫向上部運移聚集。5)某些鉆井液處理劑(硫化物、磺化物)在井下高溫高壓分解產生硫化氫。

　　1.2.2 油氣井中硫化氫浸入井筒機理：1) 破碎巖屑釋放出的硫化氫。2)地層壓力低于液柱壓力，地層中硫化氫浸入井筒。3)鉆井液處理劑在高溫熱分解作用下產生硫化氫。

　　2硫化氫預測方法

　　了解硫化氫的來源、存在形式及浸入井筒機理是預測的前提，收集區域沉積環境、巖性分布、地層壓力分布、油氣水分布和鄰井資料是預測硫化氫的關鍵。

　　上井前盡量收集：1)所鉆區域有無硫酸鹽、碳酸鹽地層分布，沉積環境是否是還原環境2)已鉆鄰井有無硫化氫侵入記錄。3)試油、采油井油/水樣的含硫化氫情況。4)地層壓力分布情況。5)所鉆井預計油氣水分布。6)那些鉆井液處理劑在高溫熱分解作用下能產生硫化氫。在統計分析以上資料的基礎上，錄井前對所錄井硫化氫的浸入可能性進行評估，預測可能出現硫化氫的層位。

　　2.1 了解硫化氫的分布規律。石油勘探鉆井所遭遇的硫化氫氣體來自地層，是可以預測和控制的。對硫化氫預測和控制需要對地層含有硫化氫的可能性進行充分估計，并充分認識硫化氫氣侵時井場硫化氫濃度的平面分布規律，以確定危險區和平安區，將監測重點放在危險區。由于硫化氫是比空氣重的氣體，脫氣器和攪拌器的作用會使硫化氫從鉆井液中釋放出來，所以如果硫化氫氣侵，井場硫化氫濃度最高的地方是脫氣器罐，帶攪拌器的泥漿池，其次是井口、循環池和大土池。

　　2.1.2硫化氫氣體的實時監測。在硫化氫氣體常見地區，進行硫化氫氣體實時監測非常必要。目前硫化氫檢測方法有很多種，如利用硫化氫氣體檢測儀和快速化學分析方法，其中綜合錄井常用的方法是氣敏電極檢測儀。該儀器攜帶、安裝方便，靈敏度較高，能夠滿足鉆井現場對硫化氫檢測的需要。

　　儀器測量范圍為0-50ppm(或0-100ppm)，精度為±5%FS，具聲、光兩種報警方式，報警極限可根據需要設定(一般低限10ppm，高限20ppm)。其響應時間小于30秒，恢復時間小于30秒。適于進行H2S的在線測定。外部探測器適用溫度為-20℃-70℃，比較適應新疆地區的現場作業環境。

　　(1)硫化氫監測預報實例1

　　錄井現場一直注重硫化氫的監測，在多口井成功地進行了硫化氫氣侵的監測和預報，避免了硫化氫中毒事件的發生，為鉆井安全施工和人員安全健康提供了保障。2009年8月23日21:00XX井在鉆到1287.23m，室內H2S從0ppm上升至47ppm，室外H2S從0ppm上升至8ppm，同時，氣測值從800ppm上升為最大值23056ppm，C1從0ppm上升至20678ppm，組份出至C4。

　　根據H2S預報依據圖發現，在20:55首先室內H2S出現異常(0ppm上升到19ppm)，相對應的氣測也有小幅度異常，環境H2S(出口)略微上升(1ppm上升到4ppm)，在21:33室內H2S再次出現異常，幅度較上一次高，室內H2S濃度最高達到了47ppm，此時環境H2S(出口)也在上升(由4ppm上升到8ppm)，與H2S異常相對應的是氣測值從800ppm上升為最大值約為23056ppm,C1從0ppm上升至20678ppm,組份出至C4。

　　經分析該井鄰井在本段地層都有油氣顯示，詢問泥漿工程師：泥漿方面在井深487.000m之前未加入化工材料，確認H2S的來源是由鉆井新地層產生的。

　　在發現室內H2S報警后，及時通知井隊發出報警見實際預報。

　　3 結論

　　3.1 硫化氫預防的注意事項：現場要多方積極配合，做好預防和保護工作。為此，需要做好以下幾方面的具體工作。

　　現場要配備充足的硫化氫標準樣，并定期進行檢測器靈敏度的校驗;

　　硫化氫檢測器的工作溫度為-20℃-70℃，因此冬季施工要注意檢測器的保溫，夏季施工防止檢測器在烈日下暴曬;

　　目前綜合錄井檢測硫化氫探頭有三路，一路在鉆臺面下喇叭口附近，用于監測鉆臺下硫化氫，一路在鉆井液出口緩沖罐附近，監測鉆井液出口\震動篩附近的硫化氫、一路通過在氣測樣品氣排氣口處安裝硫化氫探頭，監測井內返出鉆井液中的硫化氫，三路硫化氫檢測器能夠全方位監測井筒、井場環境的硫化氫含量變化。

　　為保證有效準確的檢測硫化氫，必須作好保證硫化氫探頭工作良好是監測硫化氫的關鍵;使用前要經過質檢部門的檢驗;現場安裝好硫化氫探頭在使用前要標定探頭。硫化氫探頭的安裝位置合理，為確保及時發現硫化氫的存在，要求硫化氫檢測器的安裝位置合理。環境中檢測的硫化氫的探頭安裝位置要選擇在硫化氫最早逸出、最易聚集硫化氫的地方。

　　3.2 硫化氫監測預報的結果。近年在錄井過程中多次檢測到硫化氫，并及時作出了預報。檢測到硫化氫一般都是室內硫化氫超標，而環境中硫化氫異常不大。這主要是因為室外檢測的硫化氫是鉆井液中自然逸出的硫化氫，而室內檢測的是經脫氣器脫出的鉆井液中的硫化氫。鉆井液對硫化氫有一定的溶解度，只有井內浸入硫化氫量超過鉆井液溶解飽和度或在機械破碎鉆井液的情況下才能逸出。所以硫化氫科學預報應分為：1)井內硫化氫浸人預報。2)環境硫化氫危險預報。

　　H2S的危害是巨大的，但是只要錄井按要求作好監測工作，出現H2S后認真分析各種資料，及時報警，重慶開縣的悲劇就不會發生。

　　參考文獻：

　　王清華等.塔里木油田錄井技術.北京：石油工業出版社，2009.7