川渝地区勘探开发“三高”气田的安全思考

“三高”（高含硫、高产量、高压力）气田勘探开发是一个世界级技术难题,风险大,危害程度高。根据“风险处于受控状态就是安全”和“风险=危害程度×频率 ”的理念,“三高”气田的安全开发主要解决风险的控制问题,如果将风险失控的发生频率控制为零,“三高”气田的勘探开发风险也将降为零。事故和教训中得到的安全启示是： ①提高全民安全意识是勘探开发“三高”气田的安全基础;②保证安全生产投入是开发“三高”气田的安全保障;③完善应急救援机制是重要安全措施;④政府和企业应高度重视联动应急救援,以完善应急救援和减少损失。     

对高含硫气田开发的几点建议

四川盆地东北部普光、罗家寨等三叠系飞仙关组鲕粒滩大中型气田的发现，标志着四川盆地天然气勘探开发进入了一个新阶段。如何安全、环保、高效地开发好这类特别复杂的高危气田，是摆在人们面前的一个难题。为此提出高含硫气田开发要依靠科技进步，既要在战略上藐视它又要在战术上重视它、既要解放思想又要实事求是、既要胆大又要心细的观点。高含硫气田的开发除了要解决好防腐、安全和环保三大关键问题外，基础还在地质和气藏工程研究上，进而提出了4点建议：第一，要重视边、底水能量以及活跃程度对气藏开发影响的研究；第二，气井配产及相应开发规模的确定要合理，要想方设法创造条件试采；第三，硫沉积实验和试验要早抓，尽快取得认识；第四，开展含硫气体相态实验，并在此基础上深化开发理论研究。另外，还要重视高含硫气藏的取样工作，做到真实可靠。     

川东北 “三高”气田 勘探开发 安全管理

从川东北“三高”气田特殊安全风险出发,系统分析了中国石化在勘探开发中所采取的特殊监管措施的必要性,并就当前存在的重大隐患,提出了下一步的攻关方向及基本思路。     

川东北 “三高”气田 勘探开发 安全管理

从川东北“三高”气田特殊安全风险出发，系统分析了中国石化在勘探开发中所采取的特殊监管措施的必要性，并就当前存在的重大隐患，提出了下一步的攻关方向及基本思路。     

麻柳场气田勘探开发一体化初步实践

近年来，中油股份公司着力推进勘探开发一体化工作，以扭转过去因油气勘探与开发业务在管理体制、运行机制等方面相对独立而影响勘探开发总体效益的局面。四川盆地麻柳场气田作为蜀南老气区新发现的裂缝—孔隙型整装气藏，在勘探开发一体化的实践中，取得了好成效。从发现到探明到建成开发规模仅用了不到五年的时间，大大缩短了勘探开发周期；实施方案的开发技术指标先进，财务指标均超过基准值，项目经济可行；项目建成后不仅将成为蜀南老气区的主力气田，而且能及时弥补川气东输初期忠县净化厂投产前的产能不足。     

基于AHP法的高含硫气田安全开发

为了研究高含硫气田安全开发问题找出潜在风险,并根据其先后性与重要性提出相应风险控制对策。采用对数据要求不高、通用性强且逻辑关系清楚的层次分析法为分析基础,结合了高含硫气田开发过程中各阶段单元事故案例与发生概率。在采集输储炼综合框架下系统性建模。研究表明:层次分析法可将模糊定性条例化,安全分析结论量化为科学权重,将问题进行定性和定量分析,简单灵活地解决高含硫气田开发生产点多、面宽、线长的各领域交叉融合问题;安全分析中应关注各领域的交叉,注重应用数学建模方法及当前掌握的事故数据进行科学分析;高含硫气田开发过程中,钻井修井单元安全风险最大,其中井喷破坏性最强,发生概率最高;管道单元安全风险较小,其中氢脆泄漏与管道憋压最易发生;集输场站单元安全风险最小,应重点防范泄漏与憋压。     

无线硫化氢监测系统在高含硫气田的应用

高含硫气田天然气净化装置在高负荷下长周期运行,设备逐渐老化,管道产生腐蚀,传统的固定式硫化氢报警仪无法及时针对新漏点实时监测,新兴的无线监测技术以其高效的安装速度、低廉的安装成本,在高含硫气田中获得了越来越广泛的应用。在某天然气净化厂,以无线硫化氢报警仪、无线网关和智能天线、GDS系统为基础,建立了一套无线硫化氢监测系统,实现对硫化氢泄漏高风险区域的实时监控,有效保障了净化厂长期安全稳定生产。     

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。     

高含硫气田安全环保控制技术

高含硫天然气井口一般应设置两套安全阀.一套是地面安全阀,用于一般事故状态下的紧急切断;一套是井下安全阀,位于井口以下约200 m处,用于极端危机情况(如井口发生火灾爆炸事故)下的紧急切断.此外,井口还应设置高低压传感器、易熔塞、井口压力温度传感器、硫化氢和可燃气体泄漏监测仪等.在钻井过程中,应采用录井监测技术为作业施工提供安全预警手段;在地面集输管网中应设计配置高效的天然气泄漏监测技术及气田生产紧急关断联锁控制技术.钻井、作业废液废渣处理技术及装置适宜处理高含硫酸性气田深井钻井和作业废液废渣的无害化处理,更适宜于处理常规气田的钻井和作业废液废渣.在产能测试中,含硫天然气不能直接排放处理,应采用热解焚烧技术,使硫化氢在高温下转换成低污染的硫氧化物.     

普光气田高含硫化氢气井开发测井工艺优选与应用

四川盆地普光气田高含硫化氢气井的井下工况非常恶劣,井口安全控制风险极大,对开发测井设备的材质、井口控压装置的防喷能力和井口动态密封系统的密封性等方面要求非常苛刻,而国内缺乏高含硫化氢气井成熟的开发测井工艺和施工经验。普光气田投产后,为了安全有效地组织开发测井,取全取准气井动态资料,开展了高含硫化氢气井开发测井先导性试验,优选电缆输送直读测试工艺,并制订了细致可行的施工方案和有针对性的安全应急预案。P302井成功进行了开发测井施工,其井下测试资料全准率达100%,顺利完成了我国第一口超深、高压、高含硫化氢气井的开发测井施工,实现了国内高含硫化氢气井开发测井的突破,为类似气井安全有效地开展开发测井积累了经验。     

高H_2S高CO_2高Cl~-天然气压力容器设计

介绍了三高气田(高H2S、高CO2、高Cl-)压力容器设计的基本作法,同时对制造检验过程中出现问题的处理和试运投产的基本情况作了说明,确保了压力容器的安全,装置一次投运成功,最终生产出合格的天然气、凝析油、相应附属产品。该压力容器突破了国内外大型气田的开发,在国外一次投产成功,为今后国外三高气田的开发走出了一条安全可靠、便利实施的新路,这些作法和处理意见为同行们今后的设计、施工提供了参考。     

80SS抗硫钢在高温高压环境中的H2S/CO2腐蚀行为

针对80SS抗硫钢的H_2S/CO_2腐蚀行为,在模拟油田H_2S/CO_2环境下,利用高压釜进行腐蚀试验,采用失重法测试了其腐蚀速率及咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀效率,通过SEM、EDS和XRD测试手段,研究分析了腐蚀产物膜去除前后的形貌特征和化学组成。结果表明,80SS抗硫钢在H_2S/CO_2腐蚀环境中属于中等腐蚀,介质流动和CO_2/H_2S分压比值增大均可加速腐蚀,而缓蚀剂的加入可显著减小腐蚀速率;腐蚀类型存在点蚀或局部腐蚀特征,动态和高CO_2/H_2S分压比值时尤为严重;腐蚀产物膜主要成分为FeS,还含有少量其他成分。     

川东北地区三叠系飞仙关组高硫化氢气藏成因探讨

川东北地区三叠系飞仙关组是一套重要的区域性含气层，部分气藏以硫化氢含量高为突出特征。该区高硫化氢气藏主要形成于硫酸盐-碳酸盐沉积组合中，气藏的分布与沉积相带密切相关，主要分布于台地边缘暴露浅滩的沉积环境中。研究表明，高温还原作用是其主要成因机制，水解作用是其次要成因机制。     

普光气田鲕滩储层关键溶蚀期次的确立——兼议H_2S与石膏的关系

普光气田同生期溶蚀作用形成大量的鲕模孔、生物模孔及粒内溶孔,并具有有效的保存机制。第1期埋藏溶蚀与富含有机酸的酸性水有关且溶蚀强烈,形成大量的粒内溶孔、粒间溶孔、晶间溶孔和溶洞等次生孔隙。同生期溶蚀、第1期埋藏溶蚀和白云岩化作用形成优质储层的主要孔隙类型,构成优质储层的主要储集岩性。这2期溶蚀作用和溶蚀方向符合普光气田孔隙度变化规律,是关键溶蚀期次,是鲕滩优质储层形成的重要条件。第2期埋藏溶蚀以CO2和H2S为主。第3期埋藏溶蚀与裂缝和H2S有关,但薄片中标志H2S溶蚀的沥青环边位于孔隙内部的构造并不多见,普光气田中H2S来源也与石膏关系不大,含硫铁矿烃源岩和储层中单质硫可能是H2S形成的主要原因。     

利用综合录井进行硫化氢的准确监测

油气井钻探过程中硫化氢气体的准确监测是确保安全钻井的重要条件。该文在介绍硫化氢性质与危害的基础上,重点阐述了井场综合录井实时检测硫化氢的方法、原理以及应用实例;就目前井场硫化氢检测所存在的问题进行了探讨,尤其是针对硫化氢的监测与报警提出五种措施;同时提出了现场作好硫化氢气体监测工作的建议。对油气井钻井过程中准确预测与预报硫化氢气体具有一定的促进和指导作用。     

川东北高含硫化氢气藏中储层沥青的特征

川东北普光气田和毛坝气田高含硫化氢气藏中储层沥青显微镜下光学特征、沥青反射率值及S/C原子比均具有明显的非均质性,这说明在由古油藏原油高温热裂解形成现今气藏的过程中硫酸盐热化学还原（TSR）反应不充分。同时,飞仙关组和长兴组气藏中硫化氢相对含量与烃类气体组分及碳同位素之间没有明显的相关性,进一步说明TSR反应还没有明显波及到烃类气体。这一研究结果表明这些气藏中烃类气体组分及碳同位素没有受到TSR反应的明显影响,因而能够基本反映母源性质和演化程度,在天然气成因分析及气源对比研究时可能不需要经过人们以往所建议的大幅度校正,这对于该地区天然气藏的成因与成藏机制解剖具有重要的指导意义。     

含硫化氢气井钻井过程中的腐蚀因素与防护研究

在含硫气井的钻井过程中对于HRC大于22的钻具钢材除了腐蚀疲劳之外，在pH值小于9的环境中会发生硫化物应力腐蚀破裂，这种破坏比腐蚀疲劳更突然、更快，使钻杆大量损坏。含硫气井在钻井过程中，由于湿硫化氢的出现，常常会出现油管、套管、钻井设备、钻井仪器以及对支持保护管柱的水泥环柱等腐蚀和损坏问题，为此，阐述了湿硫化氢的腐蚀特点、机理，归纳总结了影响腐蚀的因素，综述了如何在这些方面防止其腐蚀，使损失减小，为指导油管、套管防腐工程实践提供了依据。建议在钻井过程中采用碱性钻井液，其pH值可到9或更高(至pH值12)，以减缓或防止钻井过程中电化学从硫化物应力腐蚀破裂；含硫气井用的钻杆应该间歇使用。钻杆停用堆置时间可使其放氢，使钻杆恢复韧性，防止硫化物应力腐蚀断裂。     

用于含CO2/H2S环境的缓蚀剂研制

针对油气田CO2／H2S腐蚀环境,研制了一种以咪唑啉含硫衍生物、有机硫代磷酸酯为主要组分的复配缓蚀剂TG500。室内模拟长庆油田下古气藏介质环境的高温高压动态试验表明：在TG500加入量为100mg／1时,它对N80、SM80SS、K080SS等钢种的缓蚀效率可达95％以上。     

钯系催化剂硫化氢中毒及恢复

对钯系催化剂的硫中毒及活性恢复措施进行了较系统的考察。结果表明，硫化氢会导致钯系催化剂中毒，使其活性下降；催化剂中毒后，如果提高反应温度，随着运转时间的延长，活性会有所恢复；中毒催化剂经再生，活性不能完全恢复；钯系加氢催化剂硫中毒是可逆的。     

普光高含硫气田集输管网优化

针对普光气田自身特点,以集输管网投资最小为目标,以管网各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件,建立了树状集输管网布局、管径和阀门数目全局优化数学模型,采用双重编码遗传算法对模型进行求解,获得了总投资费用最省的管网布局、管径和阀门数目。优化过程中,针对普光湿气集输采用气液混输的特点,确定了湿天然气的物性计算和热力计算模型。通过计算值与实测值的比较,确定了适用于湿气混输管线且精度较高的水力计算模型,保证了优化过程中物性、压力和温度计算以及优化模型约束条件校核的准确性。实例计算表明,所建立模型准确,优化算法有效,对降低高含硫气田管网建设成本和提高管网安全性有重要指导意义。