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【摘要】不能及时发现和处理溢流，就会造成油、气、钻井液迅速喷到地面发生井喷。之所以一些气井发生井喷或井喷失控后造成比较大的环境影响和危害，重要原因就是喷出的天然气含有较高浓度的有毒气体H2S。
【关键词】井喷；H2S；健康危害；污染防治措施
在获取油气的钻井过程中，当钻遇地下异常高压油、气层时，如果井底压力小于地层压力，地层油气流体将进入井筒并推动钻井液外溢，即发生溢流。此时如果对地下油、气压力的控制措施不当，不能及时发现和处理溢流，就会造成油、气、钻井液迅速喷到地面，即发生井喷。
一、井喷的环境影响和危害
在钻井过程中，井喷喷出物主要就是原油、天然气、地层水和钻井时所使用的钻井液。对于气井而言，重要的危害就是喷出的天然气含有较高浓度的有毒气体H2S。
1、天然气和H2S的物化性质
天然气主要组分为甲烷，通常占90%以上，还含有一些乙烷、丙烷等烃类，此外还有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢等组分。硫化氢：无色、有“臭鸡蛋”气味、强酸性有毒气体，分子量34。H2S的毒性较一氧化碳的毒性大5～6倍，几乎与氰化物同样剧毒。它的相对密度为1.196，较空气重，它容易聚集在地势低洼处，空气不流通的地方并能扩散至相当远的地方，熔点-82.9℃；沸点-1.8℃；饱和蒸气压2026.5 kPa（25.5℃）；临界温度100.4℃；临界压力9.01MPa。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起燃烧爆炸。
2、井喷的环境影响和危害
井喷喷出的含H2S的天然气对人体健康的危害，主要体现在天然气中的H2S经人体呼吸道粘膜吸收后危害中枢神经系统和呼吸系统，亦可对心脏等多器官造成损害，对其毒害作用最敏感的组织是脑和粘膜接触部位。含H2S天然气喷入空气中或被点火燃烧后将被氧化生成二氧化硫和三氧化硫，都会造成严重的大气污染，如果大气中同时有颗粒物质存在，颗粒物质吸附了高浓度的硫氧化物，人体吸入后将进入肺的深部，将会加大硫氧化物对人体的危害程度。如井喷喷出的是石油，石油将在水面形成油膜而阻碍水体与大气之间的气体交换，使水质更容易恶化；油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上，致使生物死亡。由于钻井液中含有一些有毒重金属和其它污染物，井喷喷出的钻井液将会使放喷点处的土壤受到较严重的污染，并可通过食物链而最终影响到人类健康。
二、井喷的污染防治措施
1、井喷的预防措施
（1）由于H2S气体的特殊性质，含硫化氢气田的钻井应作好地质、钻井工程设计及井控装备和井下管材的H2S防护措施，关注对钻井液中和空气中H2S含量的监测，及时得到井喷的预警信息，采取必要手段预防井喷。只有安全钻井才是最好的井喷预防措施。
（2）在井场醒目处悬挂一份井场周边环境的地图和表格，列示离井场不同距离范围内的周边居民住所、企业、学校的地址和联系方式以及公路等其它公共设施。
（3）建立一份紧急电话联系表，其中应包括钻井队负责人、技术人员或安全管理人员以及上级主管部门应急指挥人员和当地村镇情况协调人、医院、消防、环境部门的联系电话。制定一份详实的可操作的应急预案，包括医疗保健措施、个人保护设备、人员培训要求、监测、警报与人员撤离等一系列工作详细地列出具体要求，以此保证井场作业人员的生命安全。特别应明确根据井口喷出的H2S浓度及距井口下风向不同距离监测的H2S浓度，来确定井场周边群众（含工作人员）的撤离范围。
（4）在含硫气田钻井时，应对钻井员工和周边一定范围内的村民普及防H2S中毒，避免伤亡的个人防护知识，以防止事故发生后村民的死亡和尽可能减少死亡率。
2、井喷失控点火前的污染防治措施
（1）迅速启动井喷应急预案，根据喷出天然气中H2S浓度大小，撤离可能受影响危害范围内的人员，尽可能杜绝或减少对人的伤害，体现关爱人、以人为本、生命第一的理念。
（2）在点火条件具备情况下，尽可能实施点火，以便使高含剧毒H2S的天然气得以燃烧，截断毒源，使极毒的H2S，迅速转化为只有慢性污染的硫氧化合物。若无法实施点火，在确保施工人员安全的条件下，可用消防车对天然气放喷口处进行雨喷淋，使天然气中所含的H2S溶解于水中并转变为氢硫酸，降低其毒性。
（3）启动重大环境事件环境应急监测预案，在应急监测人员不受H2S危害影响的前提下，对井场周边大气中的H2S及甲烷浓度进行监控，随时掌握H2S扩散分布情况，以指导对井场周边人员的撤离工作以及安全线的划定工作。
3、井喷失控点火后的污染防治措施
（1）严格执行重大环境事件环境应急监测预案，对井场周边大气中的H2S、SO2及甲烷浓度进行监控，掌握其分布情况，为决定撤离人员的返乡提供依据。
（2）距放喷管线出井口20m范围内应无树木，放喷管线出井场应挖燃烧坑或修建燃烧池。在草原、苇塘、林区的井场周围，应有防火隔离带或隔离墙，宽度不小于20m。
（3）对井喷喷出而被截留封堵至附近农田或小堰塘中的钻井液，及时用潜水泵抽到污水池中或采取其它措施转移到污水池中，以防雨淋而造成污染物扩散。
（4）清理疏通井场周边的清污沟渠，保证至污水池的排污沟畅通，以确保井场中污水能进入污水池；在井场主清水沟下游构筑2到3个容积为2～4m3相距一定间隔的临时污水池，挡墙可用条石或砂土构筑，尽可能掺合水泥砂浆，挡墙中设置2～3根隔油斜管，以便井场冲洗水或压井准备及实施过程中产生的一般含油污水排入附近河流前能被隔除浮油。
（5）由于井喷和处理井喷过程中产生的污水量较多，为确保污水池能储存所产生的污水，应及时对污水池原储存的污水进行处理。若废水产生量较大，又无法对污水进行及时处理，可能造成污水池被装满而外溢污染环境时，应及时租用当地村民的堰塘或农田作为临时应急污水池，防止污染物的扩散。
（6）若放喷点火处离井场储油罐区较近，同时井喷的火焰又很大，造成储油罐外壳温度较高时，为防止油罐爆炸，进而造成重大安全、环境污染事故，应采用消防车或其它方式用水淋漓储油罐，以降低其温度。
4、压井后的污染防治措施
（1）继续执行重大环境事件环境应急监测预案，重点对井场周边撤离村民住宅内空气中的H2S、CO及甲烷浓度进行监控，如果已达到空气质量标准，则可上报相关决策部门下达撤离人员返乡指今；对周边村民固定饮用水源水质进行监测，便于评价其可饮用性。
（2）清理井场的各种环境污染物，按分级堆放处理原则进行处置，恢复正常的废水处理工作。进一步清理井场清污沟渠，确保井场清污沟渠分明并畅通，撤除在原清水沟渠中构建的临时污水池。
（3）成环境应急监测工作报告，对相关环境污染情况进行评估。
（4）在相关部门指导下，对相关环境污染损失情况进行赔偿。对井喷的环境污染防治工作进行总结。
油气勘探中的钻井属高风险作业，由于其特殊性，虽然十分重视钻井作业的井控工作，采取了各种预防井喷的控制措施，但仍然难保万无一失。井喷及井喷失控事故一旦发生，特别是高含H2S气井的井喷及失控，不仅将会造成巨大的经济损失，而且将会造成较严重的环境污染和危害及一定的社会负面影响。如何尽可能减轻井喷及井喷失控事故所带来的环境污染和危害，认真贯彻集团公司《石油与天然气钻井井控规定》是十分重要的，特别应按要求执行在发生井喷事故后的抢险方案制订及实施，要把环境保护同时考虑，同时实施，防止出现次生环境事故。
【关键词】井喷；H2S；健康危害；污染防治措施
在获取油气的钻井过程中，当钻遇地下异常高压油、气层时，如果井底压力小于地层压力，地层油气流体将进入井筒并推动钻井液外溢，即发生溢流。此时如果对地下油、气压力的控制措施不当，不能及时发现和处理溢流，就会造成油、气、钻井液迅速喷到地面，即发生井喷。
一、井喷的环境影响和危害
在钻井过程中，井喷喷出物主要就是原油、天然气、地层水和钻井时所使用的钻井液。对于气井而言，重要的危害就是喷出的天然气含有较高浓度的有毒气体H2S。
1、天然气和H2S的物化性质
天然气主要组分为甲烷，通常占90%以上，还含有一些乙烷、丙烷等烃类，此外还有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢等组分。硫化氢：无色、有“臭鸡蛋”气味、强酸性有毒气体，分子量34。H2S的毒性较一氧化碳的毒性大5～6倍，几乎与氰化物同样剧毒。它的相对密度为1.196，较空气重，它容易聚集在地势低洼处，空气不流通的地方并能扩散至相当远的地方，熔点-82.9℃；沸点-1.8℃；饱和蒸气压2026.5 kPa（25.5℃）；临界温度100.4℃；临界压力9.01MPa。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起燃烧爆炸。
2、井喷的环境影响和危害
井喷喷出的含H2S的天然气对人体健康的危害，主要体现在天然气中的H2S经人体呼吸道粘膜吸收后危害中枢神经系统和呼吸系统，亦可对心脏等多器官造成损害，对其毒害作用最敏感的组织是脑和粘膜接触部位。含H2S天然气喷入空气中或被点火燃烧后将被氧化生成二氧化硫和三氧化硫，都会造成严重的大气污染，如果大气中同时有颗粒物质存在，颗粒物质吸附了高浓度的硫氧化物，人体吸入后将进入肺的深部，将会加大硫氧化物对人体的危害程度。如井喷喷出的是石油，石油将在水面形成油膜而阻碍水体与大气之间的气体交换，使水质更容易恶化；油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上，致使生物死亡。由于钻井液中含有一些有毒重金属和其它污染物，井喷喷出的钻井液将会使放喷点处的土壤受到较严重的污染，并可通过食物链而最终影响到人类健康。
二、井喷的污染防治措施
1、井喷的预防措施
（1）由于H2S气体的特殊性质，含硫化氢气田的钻井应作好地质、钻井工程设计及井控装备和井下管材的H2S防护措施，关注对钻井液中和空气中H2S含量的监测，及时得到井喷的预警信息，采取必要手段预防井喷。只有安全钻井才是最好的井喷预防措施。
（2）在井场醒目处悬挂一份井场周边环境的地图和表格，列示离井场不同距离范围内的周边居民住所、企业、学校的地址和联系方式以及公路等其它公共设施。
（3）建立一份紧急电话联系表，其中应包括钻井队负责人、技术人员或安全管理人员以及上级主管部门应急指挥人员和当地村镇情况协调人、医院、消防、环境部门的联系电话。制定一份详实的可操作的应急预案，包括医疗保健措施、个人保护设备、人员培训要求、监测、警报与人员撤离等一系列工作详细地列出具体要求，以此保证井场作业人员的生命安全。特别应明确根据井口喷出的H2S浓度及距井口下风向不同距离监测的H2S浓度，来确定井场周边群众（含工作人员）的撤离范围。
（4）在含硫气田钻井时，应对钻井员工和周边一定范围内的村民普及防H2S中毒，避免伤亡的个人防护知识，以防止事故发生后村民的死亡和尽可能减少死亡率。
2、井喷失控点火前的污染防治措施
（1）迅速启动井喷应急预案，根据喷出天然气中H2S浓度大小，撤离可能受影响危害范围内的人员，尽可能杜绝或减少对人的伤害，体现关爱人、以人为本、生命第一的理念。
（2）在点火条件具备情况下，尽可能实施点火，以便使高含剧毒H2S的天然气得以燃烧，截断毒源，使极毒的H2S，迅速转化为只有慢性污染的硫氧化合物。若无法实施点火，在确保施工人员安全的条件下，可用消防车对天然气放喷口处进行雨喷淋，使天然气中所含的H2S溶解于水中并转变为氢硫酸，降低其毒性。
（3）启动重大环境事件环境应急监测预案，在应急监测人员不受H2S危害影响的前提下，对井场周边大气中的H2S及甲烷浓度进行监控，随时掌握H2S扩散分布情况，以指导对井场周边人员的撤离工作以及安全线的划定工作。
3、井喷失控点火后的污染防治措施
（1）严格执行重大环境事件环境应急监测预案，对井场周边大气中的H2S、SO2及甲烷浓度进行监控，掌握其分布情况，为决定撤离人员的返乡提供依据。
（2）距放喷管线出井口20m范围内应无树木，放喷管线出井场应挖燃烧坑或修建燃烧池。在草原、苇塘、林区的井场周围，应有防火隔离带或隔离墙，宽度不小于20m。
（3）对井喷喷出而被截留封堵至附近农田或小堰塘中的钻井液，及时用潜水泵抽到污水池中或采取其它措施转移到污水池中，以防雨淋而造成污染物扩散。
（4）清理疏通井场周边的清污沟渠，保证至污水池的排污沟畅通，以确保井场中污水能进入污水池；在井场主清水沟下游构筑2到3个容积为2～4m3相距一定间隔的临时污水池，挡墙可用条石或砂土构筑，尽可能掺合水泥砂浆，挡墙中设置2～3根隔油斜管，以便井场冲洗水或压井准备及实施过程中产生的一般含油污水排入附近河流前能被隔除浮油。
（5）由于井喷和处理井喷过程中产生的污水量较多，为确保污水池能储存所产生的污水，应及时对污水池原储存的污水进行处理。若废水产生量较大，又无法对污水进行及时处理，可能造成污水池被装满而外溢污染环境时，应及时租用当地村民的堰塘或农田作为临时应急污水池，防止污染物的扩散。
（6）若放喷点火处离井场储油罐区较近，同时井喷的火焰又很大，造成储油罐外壳温度较高时，为防止油罐爆炸，进而造成重大安全、环境污染事故，应采用消防车或其它方式用水淋漓储油罐，以降低其温度。
4、压井后的污染防治措施
（1）继续执行重大环境事件环境应急监测预案，重点对井场周边撤离村民住宅内空气中的H2S、CO及甲烷浓度进行监控，如果已达到空气质量标准，则可上报相关决策部门下达撤离人员返乡指今；对周边村民固定饮用水源水质进行监测，便于评价其可饮用性。
（2）清理井场的各种环境污染物，按分级堆放处理原则进行处置，恢复正常的废水处理工作。进一步清理井场清污沟渠，确保井场清污沟渠分明并畅通，撤除在原清水沟渠中构建的临时污水池。
（3）成环境应急监测工作报告，对相关环境污染情况进行评估。
（4）在相关部门指导下，对相关环境污染损失情况进行赔偿。对井喷的环境污染防治工作进行总结。
油气勘探中的钻井属高风险作业，由于其特殊性，虽然十分重视钻井作业的井控工作，采取了各种预防井喷的控制措施，但仍然难保万无一失。井喷及井喷失控事故一旦发生，特别是高含H2S气井的井喷及失控，不仅将会造成巨大的经济损失，而且将会造成较严重的环境污染和危害及一定的社会负面影响。如何尽可能减轻井喷及井喷失控事故所带来的环境污染和危害，认真贯彻集团公司《石油与天然气钻井井控规定》是十分重要的，特别应按要求执行在发生井喷事故后的抢险方案制订及实施，要把环境保护同时考虑，同时实施，防止出现次生环境事故。