一、天然气的组成

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、丁烷及戊烷以上的烃类，并且有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢、氢气等非烃类组分。

我国不少气田或油井伴生气中都含有酸性气体，主要是含有硫化氢，硫化氢含量通常在0.1%（体积百分比）以下，如陕甘宁气田硫化氢含量0.02 ～ 0.05%。但是也有个别偏高，如川东卧东河气田三叠纪系气藏最高硫化氢含量达32%（493mg/m3）；河北赵南庄气田硫化氢含量达92%。

硫化氢溶于水，形成弱酸，对金属的腐蚀形式有电化学腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂。氢脆破坏往往造成生产套管柱的突然脱落，气井不能正常生产，危害极大。

二、天然气的物理化学性质

相对密度： 0.55 ～ 0.75

闪 点： -218℃

自 燃 点： 500 ～ 700℃（典型干气）

爆炸下限： 3.6% ～ 6.5%

爆炸上限： 13% ～ 17%

最小点火能： 0.3 ～ 0.4 mJ（典型干气）

三、天然气的危害

甲烷本身无毒，为单纯窒息性气体。

硫化氢是一种有毒气体，经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。短期内吸入高浓度硫化氢后出现流泪、眼痛、眼内异物感、畏光、视物模糊、流涕、咽喉部灼热感、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、乏力、意识模糊等。部分患者可有心肌损害。重者可出现脑水肿、肺水肿。极高浓度(1000mg/m3 以上)时可在数秒钟内突然昏迷，呼吸和心跳骤停，发生猝死。高浓度接触眼结膜发生水肿和角膜溃疡。长期低浓度接触，引起神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱。

天然气中如果含有较多的硫化氢，吸入会损害健康，甚至致死。

四、油气井井喷失控

油气钻井分“钻探井”和“生产井”两种，钻探井的目的是要搞清地下是否有石油或天然气；钻生产井是为了把地层中的油、气开采出来。

当钻井遇到地下油、气、水层时，地下的油、气或水串进井内的泥浆里，加快了泥浆流动和循环的速度，如果井底压力小于地层压力，地层流体将进入井筒并推动泥浆外溢，即发生溢流。此时如果对地下油、气压力平衡控制不当，不能及时控制溢流，会造成油、气、水或其混合物沿着环空迅速喷到地面，即发生井喷。

为什么油井会发生井喷失控？地下压力是怎样形成的？原来，在井眼未形成之前，地层四周应力处于一定压力下的平衡状态，压力相对稳定。井眼形成以后，地层压力平衡受到破坏，为了平衡地层压力，保证钻井正常进行，要不断地往钻井内注入泥浆，并随时根据地层压力的变化调整泥浆比重，使井底压力始终与地层压力保持平衡，而油井井喷失控则是由于种种原因，使井底压力低于地层压力，井下压力失去平衡造成的。

在钻井的过程中发生井喷失控的事故，根据我国玉门、四川、大庆、中原等油气田发生的一些井喷失控事故的发生分析，大多数是在钻入高压油、气层时，由于施工设计不准确，泥浆性能不好，操作技术不当，或井下发生严重漏失等原因造成的。

一般有以下几个方面的原因：

1. 地质设计未能提供准确的底层孔隙压力资料，井身结构设计不合理，设计时未能正确地预测油、气层的位置。结果在钻井过程中对高压层位压力估计不足。采取措施不力，没有思想准备。

2. 操作失误，起钻抽吸。钻井时当钻穿油、气层段，起钻速度太快，产生抽吸作用，将油、气抽出来，或起钻时没有及时灌入泥浆，液面降低，泥浆柱压力下降；地面除气设备效率低，未及时采取措施消除泥浆中滞留的气体，重复循环，气蚀严重等原因而发生井喷失控。

3. 机械故障。钻入油、气层时发生井下事故（断钻具、卡钻）或地面设备发生故障，泥浆静止时间过长，压力降低发生失控。

4. 井口放喷器不符合要求，节流管汇和放喷管线的安装不符合技术要求，当发生井喷时无法控制。

5. 钻井过程中遇漏失层段，发生井漏未能及时处理或处理事故中措施不当。

6. 在钻井中不能及时发现溢流，或发生溢流后处理措施不当，造成失控。

7. 泥浆密度偏低。当钻遇地下高压油、气、水层时，泥浆柱压力下降不足以平衡地下油、气时而发生井喷失控。

因井喷失控产生的危害主要有两种。一是井喷失控着火，造成井架等井场设施烧毁,或导致人员伤亡；二是富含硫化氢的油气田会发生硫化氢泄露，造成人员中毒伤亡。