元坝超深高含硫气田开发关键技术

元坝气田是目前世界上埋藏最深的高含硫生物礁气田,具有埋藏超深、礁体小、储层薄、非均质性强、气水关系复杂等特点,气田开发面临许多技术难题。通过技术引进、集成和创新,形成了以超深复杂生物礁储层精细刻画技术、超深水平井优快钻井技术、超深水平井轨迹实时优化技术、超深长水平段多级暂堵酸化技术等为核心的元坝超深高含硫气田开发关键技术。现场应用表明：储层预测符合率为９５％,开发井成功率为１００％,单井钻井周期同比缩短１００ ｄ以上,有效储层钻遇率提高６７. ５％,酸化增产倍比为２. ２～５.０,取得了良好的效果。为其他超深高含硫气田的有效开发提供了借鉴和参考。     

科学安全勘探开发高硫化氢天然气田的建议

天然气中硫化氢含量超过2％称高硫化氢气。硫化氢极毒，人吸入浓度1g／m^2的H2S(相当于天然气中含0．063％的H2S)时，数秒钟内即可死亡。高硫化氢气仅出现在碳酸盐岩储集层中，碎屑岩储集层的天然气中硫化氢含量很低，绝大部分在民用标准之下(20mg／m^3)，无需脱硫即可使用。高硫化氢气田均分布在碳酸盐岩一硫酸盐岩地层组合中，有三种成因：①高温还原成因；②生物还原成因；③裂解成因。我国以往在高硫化氢天然气地质和地球化学、硫化氢气井地质、工程和开发系列技术、普及防硫化氢知识、迅速消除硫化氢大范围空气毒性污染方面的研究薄弱，建议加强这些方面的研究，以科学安全勘探开发高硫化氢气田。图1参15     

普光高含硫气田开发关键技术

普光气田是我国近年来发现的最大海相碳酸岩盐气田,具有高含硫化氢、中含二氧化碳、气藏埋藏深、上覆地层多、含气井段长、地层压力高、有边底水存在等特点,通过技术引进、集成和创新,形成了以礁滩相储层展布及含气性预测技术、高含硫气藏开发技术政策优化、复杂地层安全优快钻井技术以及高含硫气井安全高效采气工艺技术为核心的高含硫气田开发关键技术。上述技术的应用,取得了良好的效果：开发井数由５２口优化为４０口;钻井成功率100%;钻遇气层厚度符合率平均达到８６．５％;单井钻井周期同比缩短６０ ｄ以上;气层段固井质量优良率超过８５％;开发井平均无阻流量达487×10⁴ ｍ³/ｄ,实现了普光气田的有效开发。     

川渝地区高含硫气田开发的HSE保障体系建设探讨

高含硫气田的大规模开发在国内尚处于起步阶段,为了有效降低开发过程中的安全风险,建立相应的HSE保障体系很有必要。针对川渝地区高含硫化氢气田特点,结合中国石油西南油气田公司LG气田HSE示范工程建设成果、中国石油与美国雪佛龙石油公司在川东北高含硫化氢气田合作开发经验以及中国石化普光气田开发实践,系统分析了高含硫化氢气田开发HSE标准体系建设需求,提出了从定量风险评价、安全防护距离确定、应急处置程序、环保管理、职业健康管理等方面完善HSE标准体系的建议;另外,根据定量风险评价、三维扩散事故后果模拟技术制订安全规划,设置安全距离与应急计划区,从应急机构与装备、应急预案与企地联合应急演练等方面,提出了应急保障体系建设要求。该研究成果对高含硫气田安全、清洁、高效开发具有借鉴意义。     

高含硫气田水平井试井工艺技术

目前高含硫水平气井试井国内还没有成熟的试井测试工艺技术，文章针对川东北罗家寨飞仙关鲕滩气藏天然气中H₂S含量高达13.74%、CO₂含量高达10.41%、气井测试日产量达到（100～300）×10⁴m³的特点，总结了罗家6、7两口高含硫垂直气井的现场先导性试井试验取得的经验，通过精心设计、精心准备、精心组织和精心施工，克服了水平气井硫化氢含量高、测试产量大和井口防喷系统复杂、防喷管立管高度高、测试工具串长而重以及井斜角大、压力计下入难度高和大产量下地层流体高速流动时上冲力的影响等困难，摸索出了一套适合高含硫水平气井的试井工艺技术和方法，确保了测试作业的连续性和测试数据录取的准确性，保障了操作人员和设备的安全，并在罗家11水平气井的稳定试井和一系列试井测试试验中取得成功，填补了高含硫化氢、大产量水平气井钢丝试井技术在国内的空白。     

高含硫气田硫磺储量计算方法的修正

在国内外高含硫气田开发实践过程中，普遍发现随气田开发时间的延长，产出气体中H₂S含量不断上升，而产出气体中H₂S含量高低与高含硫气田硫磺的储量密切相关。通过流体相平衡理论分析，认为高含硫气田H₂S含量上升的原因在于原始条件下地层水中溶解有大量H₂S气体，当地层压力下降时，H₂S在地层水中溶解度降低导致部分H₂S从地层水中逸出进入气相，使得气体中H₂S含量不断上升。在此基础上，结合气-液相平衡和物质平衡理论，建立了H₂S含量变化理论预测模型，对高含硫气田开发过程中H₂S含量变化情况进行理论预测，进而建立了考虑气田开发过程中H₂S含量变化的硫磺储量修正模型。研究结果表明，考虑H₂S含量变化的修正模型所计算硫磺采出量要明显高于常规方法的计算结果，实例也表明考虑H₂S含量变化的硫磺可采储量比未考虑变化规律时要高出16.3％。     

防毒庇护所在高含硫气田中的应用

当高含硫化氢天然气发生连续大量泄漏时,防止生产现场人员中毒,是目前和今后一段时期内安全开发高含硫化氢气田首先面临的重要现实问题。目前常用的应急点火法和应急撤离法都具有现场操作的不确定性,经验表明在高含硫化氢开发生产现场,设置事故状态下供人体呼吸用的稳定可靠的合格气体及气源,是控制事故规模及后果的最佳方式。中国石油西南油气田公司川东北气矿首次从挪威UNITEAM公司引进了2台初次设计制造的防毒庇护所。防毒庇护所的紧急空调系统可提供新鲜空气并保持内部50 Pa的正压,能满足为10个人提供不少于2 h的安全庇护时间。为此,介绍了防毒庇护的理念、防毒庇护所的工作原理、结构组成和使用方法,并通过分析,对防毒庇护所的内部空间利用、噪声控制及安装运输等提出了改进意见,指出经改进后的防毒庇护所,在不久的将来将会成为高含硫天然气生产现场的重要安全设施,在高含硫气田开发中具有广阔的应用前景。     

高含硫气田开发现状及面临的挑战

结合我国第一座高含硫整装气田——罗家寨气田在长达5年时间里所开展完成的设计、科研、评估等工作情况，对川渝地区高含硫气田开发现状进行了回顾和总结，对气田开发面临的问题和挑战做了介绍和分析。     

中坝高含硫气田高效开发的综合技术研究与应用

中坝气田属于高含硫气田,对于这类气田的开发,必须找出其与常规气田开发不一样的特点,并根据这些特点提出相应的解决对策。通过广泛调研国内外高含硫气田的生产开发现状,结合中坝30余年开发实践,得出高含硫气田具有硫沉积严重、硫化氢腐蚀严重、易形成水合物等特点,并总结了解决这些问题的对策和方法。中坝雷三高含硫气藏高效开发的措施和成果表明,其综合技术研究与应用对四川盆地乃至全国含硫气田的开发具有重要的指导意义。     

高含硫气田地面集输建设的实践和认识

〗高含硫气田因高含硫化氢而引发的毒性及强污染性、强腐蚀性、易冰堵和单质硫沉积等特殊性及复杂性,大大增加了地面集输系统的安全环保风险。为了避免高含硫气田在生产中最有可能发生的由于管道和设备腐蚀穿孔、开裂而引起泄漏、火灾、爆炸等重大安全环保事故,防止影响正常生产的冰堵和硫堵事故发生,必须从设计开始,在制造、施工、检测、试运生产的各个阶段重点抓好以下工作：防止泄漏、控制泄放,严防重大安全环保事故发生;高度重视腐蚀控制,以免危及安全;防止天然气水合物冰堵和元素硫沉积影响气井正常生产。     

川东北地区海相碳酸盐岩油气成藏作用及其差异性——以普光、毛坝气藏为例

对普光气藏与毛坝气藏的成藏要素、天然气和沥青特征、气源、成藏演化和成藏机制等进行对比分析,研究川东北地区海相碳酸盐岩油气成藏作用的差异性及其原因.普光飞仙关组、长兴组气藏与毛坝长兴组气藏的成藏作用具有较大的相似性,但毛坝飞仙关组气藏成藏作用在时间、空间和天然气成分上却有明显差异.川东北地区气藏具有多层系源和多转化源,表现为各气藏具有明显的来源差异.海相碳酸盐岩地层中受特殊沉积相带控制的特殊储集层的发育对油气藏分布具有重要的影响;多旋回叠合盆地复杂的构造演化背景在宏观上控制油气成藏要素,从根本上制约成藏规律和成藏机制,是导致海相碳酸盐岩差异成藏的根本原因.     

川东北超深含硫化氢气井测试技术实践与认识

川东北气藏具有超深、含硫化氢、温度高、压力高的特点,气井测试难度大。对川东北超深含硫化氢气藏测试中面临的难点和问题进行了分析,认为高温高压,地质条件复杂,含硫化氢、二氧化碳等腐蚀气体是制约川东北超深含硫化氢气井测试的主要因素。针对存在的难点和问题,主要从测试管柱选择、地面流程、测试技术及应急措施等方面,论述了超深含硫化氢气井测试技术要求和对策。     

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水驱曲线在国内外得到广泛应用,它可以用于预洲水驱油田的未来开岌动态和可未储童。本丈将甲型水理曲线的关来,用于确定水驱气藏(田)的地质储量,得到有效结果,并对水粗气藏(田)的可未储贵和提高未收率问题,作了简要讨论。     

气田水三维荧光特征对天然气运聚的指征——以川中—川西地区二叠系—三叠系气田水为例

依据气田水芳烃荧光光谱的三维形态、激发光强度及指纹图谱特征等,研究四川盆地川中—川西地区二叠系—三叠系天然气的运移路径与聚集规律。川中—川西地区二叠系—三叠系气田水具有(凝析)气藏影响特征,存在基峰、双峰与异峰等3大亚类7种三维荧光特征的气田水,以基峰亚类中的稳定型为主。二叠系—中下三叠统地层水与上三叠统须家河组地层水三维荧光特征有较大差异,前者主要受高—过成熟的下古生界海相泥页岩及上二叠统龙潭组煤系所生烃类的影响;而后者主要受其自身烃源岩成熟度差异与有机质类型差异的影响。气田水三维荧光特征研究表明,磨溪构造上二叠统—中下三叠统气藏以垂向运移聚集为主,雷口坡组以下气藏的天然气主要来自龙潭组煤系,而雷口坡组气藏还存在膏盐岩层段生成的天然气;平落坝构造须家河组气藏的天然气主要通过构造中南部的断裂运移而来,平面上储集层非均质性强烈。     

四川盆地安岳气田龙王庙组气藏天然气有水溶气贡献的迹象

通过有机地球化学手段对四川盆地安岳大气田龙王庙组天然气和储层沥青进行了系统研究,发现天然气甲烷碳同位素较储层沥青明显偏重。这用目前大家普遍认为的油裂解气的观点难以解释,因根据歧化反应碳同位素分馏原理,油裂解生成的甲烷和沥青,甲烷碳同位素会明显轻于沥青。另外,甲烷碳同位素值与H₂S含量也没有明显的相关性,用TSR作用也很难解释气藏中甲烷碳同位素偏重的现象。从气田水中释放出的水溶气甲烷碳同位素较气藏游离天然气的甲烷碳同位素偏重或者重,推断可能是由于地层水水溶相天然气的脱溶,造成龙王庙组气藏中的天然气甲烷碳同位素较储层沥青碳同位素偏重。同时,经激光拉曼测试分析发现大部分烃类包裹体具有液相甲烷特征峰,进一步证实水溶相天然气的存在。通过对气源、地层水、温压环境、构造演化、盖层等地质条件进行分析,提出龙王庙组气藏具有良好的水溶气形成、保存以及晚期随构造抬升水溶气脱气成藏的条件。对比龙王庙组埋深最大时与现今气藏条件下甲烷在地层水中的溶解度,估算出龙王庙组1m³的地层水可释放出6m³的天然气。     

川东北铁山坡构造飞仙关组气藏特征

铁山坡构造位于四川省宣汉县、万源市境内，区域构造位置属四川盆地川东北中隆高陡构造区双石庙构造群的西北部，为黄金口构造带北段的一个主体构造。该构造为南北两个反向逆断层夹持的断隆，存在3个局部高点。综合地震、地质、钻井、测井、岩心、测试及岩屑、气水的物化资料，研究了该构造下三叠统飞仙关组气藏的构造、储层、成藏特征。结果认为，该构造飞仙关组储层属台地边缘鲕滩相，经同生白云化、成岩溶蚀作用和造山运动，使得储层内孔、洞、缝比较发育；以粉晶灰岩及亮晶鲕粒云岩、石灰岩为主的储层物性较好，但非均质性也较强；气藏气水界面、含气面积准确，属裂缝-孔隙型储集空间、含气丰度高的大型气藏。越靠近该构造南翼，则储层孔隙越发育、有效储层厚度越大。     

川西地区上三叠统水化学场、水动力场与油气富集关系研究

为探讨川西地下水对油气富集规律的影响,作者对川西上三叠统须二段、须四下段水化学场、水动力场分别进行了系统研究。通过把水化学场、水动力场与沉积环境有机地结合起来,作者提出地下水地球化学动力带的概念,并进一步把须二段和须四下段地下水系统划分为还原环境溶质迁移聚集的卸压带、溶质迁移聚集的稳压带和强还原环境溶质分异纯化的水压形成带 3个带。文中指出,已发现的气田主要分布在稳压带和卸压带内,而含气构造主要分布于水压形成带内。最后,作者从水文地质的解度对川西地区有利勘探区带进行了预测。     

论四川盆地下三叠统嘉陵江组三—四段天然气勘探

四川盆地嘉陵江组三—四段气藏,主要分布在泸州古隆起核部周边及其延伸部分,而于古隆起核部则未获一个气藏。究其原因,主要是由于该储层自身缺乏生气条件;从气源层又无向上断达嘉三—嘉四段储层的断层存在;古隆起核部因曾遭受早印支运动强烈的剥蚀,已无嘉四段良好的石膏岩作盖层。研究认为,嘉三—嘉四段储层是以古岩溶缝、洞为基础,几经演变后,并为晚期构造和构造缝复杂化了的储层,其储集空间并不受构造的限制,即使是向斜也可能有古岩溶缝洞和裂缝存在,勘探领域相当宽广。因此,进一步勘探主要应放在该古隆起核部周边及其向西和向东延伸的地区。     

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四川气田含Ｈ２Ｓ和ＣＯ２的天然气管道内壁腐蚀环境恶劣、腐蚀情况较为严重。气田从开发生产以来已发生过数十起因管内腐蚀引起的输气管道爆破事故,造成了很大的损失,影响了气田的安全生产。采用内防腐涂层是抑制管道内壁腐蚀的有效手段。氢渗透检测技术可通过在现场监测涂层膜下腐蚀反应产生的氢渗透电流的变化情况,综合评价实际工况条件下介质的腐蚀性和管道内防腐涂层的性能。利用该技术,在四川气田川西北矿区含Ｈ２Ｓ天然气管道上对耐Ｈ２Ｓ、ＣＯ２专用内防腐涂料的防腐效果进行了分析、评价。     

川东北地区须家河组天然气成藏主控因素分析

勘探实践证明,川东北地区须家河组具备良好的勘探潜力,特别是元坝地区已经成为中浅层天然气勘探的重点区块.文中以马路背须二、须四段岩性-构造气藏,以及元坝须二段岩性气藏、须四段构造-岩性气藏的解剖研究为基础,分析川东北地区的成藏条件和成藏主控因素等,认为川东北地区上三叠统须家河组具备形成大中型气藏(田)的条件,充足的烃源岩...