對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議課件

1、氣田與凝析氣田開發(fā)1.油氣田開發(fā)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.我國(guó)主要?dú)馓镱愋偷牡刭|(zhì)和開發(fā)特征3.氣田開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和開發(fā)方案設(shè)計(jì)4.對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議5.拓展新思路提高凝析氣藏采收率和氣井產(chǎn)量6.總結(jié)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)好大氣田氣田與凝析氣田開發(fā)1.油氣田開發(fā)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.1 前言4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介4.3 高含硫氣藏開發(fā)的特點(diǎn)和難點(diǎn)4.4 幾點(diǎn)建議主要內(nèi)容：4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.1 前言主要內(nèi)容：4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.1 前言四川盆地天然氣資源豐富，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)石油人的勘探開發(fā)，截止2004年底，累計(jì)獲得天然氣探明儲(chǔ)量1.00931012m

2、3，據(jù)估計(jì)至少還有1.21012m3天然氣儲(chǔ)量尚待發(fā)現(xiàn) 。盆地東北部普光、羅家寨等大中型氣田的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著四川盆地的勘探開發(fā)進(jìn)入了新的階段。如何安全、環(huán)保、高效地開發(fā)好這類特別復(fù)雜的高危氣田，面臨著重大的挑戰(zhàn)。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.1 前言四川盆地天然氣資源4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.1 前言趙宗鼐同志最近在視察普光氣田時(shí)指出：“三峽工程建設(shè)出了一批世界一流的科技成果，也造就了一大批優(yōu)秀人才。我相信，我們高危氣田的開發(fā)也會(huì)是這樣的?！钡轿髂鲜痛髮W(xué)之后，他又指出：“四川高危氣田的開發(fā)，普光氣田的開發(fā)，學(xué)校大有用武之地，要加強(qiáng)與各大石油公司的合作，這是很好的產(chǎn)學(xué)研基地，教學(xué)水平

3、也會(huì)上一層次?！?他很贊賞用特殊凝膠成功地處理羅2井井下高含硫氣體噴漏事故的科技成果。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.1 前言趙宗鼐同志最近在視4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介根據(jù)世界和我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，H2S含硫超過(guò)5%的屬高含硫氣藏，CO2含硫在2.010.0%的屬中含CO2氣藏。加拿大有眾多的高含硫氣田，是產(chǎn)硫磺大國(guó)，2003年，硫磺的原始可采儲(chǔ)量達(dá)3.124108t （酸性氣體中占2.447108t），2003年硫磺年產(chǎn)量達(dá)6.8106t（產(chǎn)自酸性氣體的占5.7106t）。28個(gè)已開發(fā)的含硫氣田中，硫含量超過(guò)10%的就有12個(gè)，見(jiàn)表1。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2

4、 開發(fā)先例簡(jiǎn)介根據(jù)世界和4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介氣田名稱可銷售氣剩余儲(chǔ)量106m3H2S含量mol/mol剩余可采H2S氣106m3固態(tài)硫含量103t布拉克斯通（Blackstone）26660.100350474布恩蒂帕（Burnt-Timber）12860.173327444卡洛伊（Carloine）111380.22347686465柯爾門（Coleman）5980.255224304克勞斯費(fèi)爾特（Crossfield）45650.1610721454東克勞斯費(fèi)爾特（Crossfield East）39550.25716802278拉姆貝爾特（Lambert）7

5、020.167169229穆斯（Moose）27580.111396537奧克托克斯（Okotoks）5380.318335455勒西奈斯惠斯特（Ricinus-West）8270.283391530溫特福爾（Windfall）37830.116589798滑脫湯（Waterton）57080.22721602928表1 加拿大12個(gè)硫含量超過(guò)10%的氣田概況 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介氣田名稱可4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介法國(guó)拉克氣田與普光氣田很相似，探明地質(zhì)儲(chǔ)量3200108m3，經(jīng)過(guò)7年開展大量研究工作后才開發(fā)，穩(wěn)產(chǎn)階段保持了（7582）10

6、8m3/年的年產(chǎn)量，無(wú)邊、底水，穩(wěn)產(chǎn)19年，現(xiàn)已開采50余年。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介法國(guó)拉克氣4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介下面再舉兩例： （1）加拿大Crossfield East氣田D-1氣藏 于1969年開始開發(fā)，有35口生產(chǎn)井，單井產(chǎn)量平均（4.228.0）104m3/d，H2S含量為36%，CO2為12%。 其簡(jiǎn)要情況是： 在H2S含量35%時(shí)，只根據(jù)H2S含量是不能完全預(yù)測(cè)硫沉積的，該氣田僅D-1氣藏才出現(xiàn)硫沉積；4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介下面再舉兩4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介 腐蝕控制

7、除合理選擇材料外，以加緩蝕劑為主。地面管線采用API 5L X-46電焊管。焊接前管子要預(yù)熱（177），焊接后要控制冷卻速度，最后整段焊縫需退火，使硬度HB188或RC19。腐蝕預(yù)測(cè)的方法包括：腐蝕試件，氫探針，超聲波檢測(cè)和定期拆卸檢查； 為防止水合物生成，氣流溫度均保持在33 以上； 井下、井口和集氣管線上安裝了高、低壓截?cái)嚅y。在集氣管線的不同部位上安裝回壓閥，并配備了燃?xì)夤芫€。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介 腐蝕控4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介 （2）川東臥龍河高含硫臥63井先導(dǎo)試驗(yàn) 該井于1979年7月10日完鉆，井深2306.29m，H2S含量3

8、1.95%，CO2含量1.65%；由于H2S含量過(guò)高，關(guān)了14年；1993年臥63井進(jìn)行了試生產(chǎn)，完成了一期試采工程和二期試驗(yàn)工程，積累高含硫氣井開采的經(jīng)驗(yàn)。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介 （4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介 該井簡(jiǎn)要情況如下： 相態(tài)研究，重點(diǎn)分析元素硫和水合物的形成條件。試驗(yàn)結(jié)果是：換井口放噴時(shí)，火焰呈黃色。在閘閥填料周圍有元素硫。只因沉積量小，未引起堵塞； 當(dāng)H2S含量超過(guò)30%時(shí)，水合物形成的溫度可達(dá)到29 ，比普通天然氣高出10 以上； 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介 該井簡(jiǎn)4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2

9、開發(fā)先例簡(jiǎn)介參照加拿大Crossfield氣田，集輸管線鋼材選用了材質(zhì)相近的st.45 8鋼，管線安然無(wú)恙。但出現(xiàn)過(guò)壓井管線彎頭開裂、安全閥彈簧斷裂和試驗(yàn)撬7號(hào)罐出口處鍛制的三通開裂。它給我們的啟示是： 不只是建立室內(nèi)的抗硫?qū)嶒?yàn)室（如PVT實(shí)驗(yàn)室），還要有現(xiàn)場(chǎng)的小型試驗(yàn)基地才好。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.2 開發(fā)先例簡(jiǎn)介參照加拿4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和難點(diǎn)深層高含硫大中型氣田具有以下有利條件： 1）具備有利的沉積背景，處于臺(tái)地邊緣沉積相中，有的處于海槽邊緣鮞粒灘微相中； 2）具備單井高產(chǎn)條件，有效厚度大（普光最厚可達(dá)400m），孔滲條件好，I+II

10、類儲(chǔ)層占總厚70%以上，有效孔隙好，試井解釋滲透率達(dá)幾十個(gè)毫達(dá)西。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和難點(diǎn) 3）具備高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，儲(chǔ)量豐度可與克拉-2氣田媲美，達(dá)55.08108m3/km2； 4）具備高產(chǎn)井的產(chǎn)能，壓裂酸化后產(chǎn)能普遍提高，水平井技術(shù)也能有效地提高單井產(chǎn)能。 開發(fā)這類特別復(fù)雜的氣藏，既要膽大又要細(xì)心，既要戰(zhàn)略上藐視又要戰(zhàn)術(shù)上重視它，既要解放思想又要實(shí)事求是。我們一定要充分認(rèn)識(shí)其特點(diǎn)和難點(diǎn)：4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫

11、氣田開發(fā)的特點(diǎn)和難點(diǎn) 1）存在更為嚴(yán)重的腐蝕性和危險(xiǎn)性CO2溶解于水生成碳酸而引起的電化學(xué)腐蝕，其腐蝕速率受CO2的分壓、溫度、腐蝕產(chǎn)物的保護(hù)性、材料、腐蝕介質(zhì)的成分、流速、某些有害氣體（CO、H2S等）的存在和殘余應(yīng)力等影響。 CO2的分壓、流速、PH值、溫度和保護(hù)膜、溶液成分、材料成分、緩蝕劑等都是非常重要的影響因素。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和難點(diǎn)H2S引起的主要腐蝕類型有： 電化學(xué)失重腐蝕； 氫脆和氫鼓泡（HSC），H2S介質(zhì)作用時(shí)加劇了鋼的滲氫作用； 硫化物應(yīng)力腐蝕破裂（SSC），它是金屬在含

12、硫天然氣和應(yīng)力兩者作用下產(chǎn)生的。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和難點(diǎn)H2S是一種最致命的職業(yè)傷害的氣體 空氣中H2S含量達(dá)500PPM時(shí)人就神志不清； 加拿大的職業(yè)出露極限為10PPM，最高為15PPM； H2S的爆炸極限也很廣，空氣中含量為4.346%范圍。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和難點(diǎn) 2）水合物生成遠(yuǎn)比一般含硫氣田嚴(yán)重和頻繁； 3）元素硫在地層中、井筒和地面設(shè)備中的沉積，防治地層中硫沉積很復(fù)雜。4 對(duì)高含硫氣

13、田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.3 高含硫氣田開發(fā)的特點(diǎn)和4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議 1）要重視邊、底水（底水待定）能量、活躍程度等對(duì)高含硫氣藏開發(fā)的影響研究。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有邊水，產(chǎn)層底部情況還不清楚。H2S、CO2在Cl-、地層水參與下對(duì)金屬的腐蝕速率會(huì)大大加劇。 普8井測(cè)井解釋的氣層底界面穩(wěn)定為-5242m處 ，往下為測(cè)井解釋的水層 。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議 1）要重視4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議氣藏的驅(qū)動(dòng)方式直接影響氣藏的開發(fā)以至于整個(gè)供氣系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它影響到井位分布、完井方式、氣井產(chǎn)量、天然氣采收率、地面采輸、處理系統(tǒng)以及長(zhǎng)輸干線

14、輸送等一系列問(wèn)題。作為了解邊水活躍性的邊緣井一定不要因防硫而輕易處置了。在氣井配產(chǎn)、生產(chǎn)井分布以至于完井方式等都要留有余地，以防不測(cè)。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議氣藏的驅(qū)動(dòng)方式4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議法國(guó)拉克氣田，無(wú)邊、底水，所以提高了氣井耐腐蝕的壽命，氣田穩(wěn)產(chǎn)了19年，開采在50年以上 。四川威遠(yuǎn)震旦系氣藏，含H2S僅1.21.4%，由于底水侵入，氣井腐蝕嚴(yán)重。在開發(fā)四川高含H2S水驅(qū)氣藏時(shí)，一定要早期整體治水，采取“主動(dòng)型開發(fā)方式”，并預(yù)先考慮開發(fā)中、后期在氣水邊界附近注N2或水解聚丙烯酰胺堵劑擋水的措施 。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾

15、點(diǎn)建議法國(guó)拉克氣田，4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議克拉-2氣田在編制開發(fā)方案時(shí)對(duì)邊、底水能量大小及其活躍程度作了靜態(tài)分析。 首先，估算了邊、底水體積，它約為氣藏體積的3倍左右； 其次，根據(jù)測(cè)井解釋，最下層IV段底水層滲透率低，平均單位厚度米水指數(shù)僅0.1041m3/d.MPa.m，水層的產(chǎn)能很低，垂向的夾層分布較多，底水活躍性差。但氣藏南北兩翼較陡，儲(chǔ)集層翼部的高滲透段出露在氣水界面以下，因此有可能造成邊水活躍的局面； 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議克拉-2氣田在4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議 第三，在編開發(fā)方案時(shí)分析了打開程度對(duì)底水錐進(jìn)的影響，

16、巨厚儲(chǔ)層內(nèi)部垂直連通性分析，III段頂部夾層對(duì)開發(fā)效果的影響，水體大小對(duì)開發(fā)效果的影響等。采用了一套井網(wǎng)開發(fā)下第三系砂礫巖和白堊系巴什基奇克組砂巖，總體上布三排井，以軸部布井為主，井距900m左右，總生產(chǎn)井28口（含觀察井），單井產(chǎn)量100210104m3/d間，采氣速度4%，年產(chǎn)氣100108m3，穩(wěn)產(chǎn)14年，穩(wěn)產(chǎn)期末采出程度56.5%。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議根據(jù)川東石炭系氣藏開發(fā)20余年的經(jīng)驗(yàn)，合理的生產(chǎn)井密度和井生產(chǎn)制度對(duì)中、低滲透、非均質(zhì)氣藏非常重要 。福成寨、張家場(chǎng)、相國(guó)寺為代表的老氣田開發(fā)效果好。各生產(chǎn)井配產(chǎn)合

17、理，全氣藏維持均衡開采，未明顯引發(fā)邊水快速推進(jìn)，動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量逐步擴(kuò)大，各井穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，開發(fā)效果很好。 云和寨、雙家壩氣田開發(fā)效果就差。井網(wǎng)稀，井距大，單井平均產(chǎn)量高，開發(fā)規(guī)模還未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，云2井、11井見(jiàn)水時(shí)間提前了10年，預(yù)計(jì)穩(wěn)產(chǎn)期12年，實(shí)際僅6年，穩(wěn)產(chǎn)期末采出程度預(yù)計(jì)40%，實(shí)際為19%。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議根據(jù)川東石炭系4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議 2）氣井配產(chǎn)要合理，氣藏開發(fā)規(guī)模要恰當(dāng)，一定要想方設(shè)法創(chuàng)造條件在大管線投產(chǎn)前安排試生產(chǎn)（局部試也行）。氣井的合理產(chǎn)能要受到絕對(duì)無(wú)阻流量、排泄區(qū)內(nèi)當(dāng)時(shí)的壓降儲(chǔ)量和有無(wú)地層水干擾等三個(gè)主要因素控制

18、。要防止因氣井初期產(chǎn)量的較大可調(diào)性產(chǎn)生誤導(dǎo)，錯(cuò)誤地把氣井產(chǎn)量過(guò)分提高。 對(duì)低滲透非均質(zhì)氣藏更要注意，對(duì)它們，可采儲(chǔ)量的3550%只能在漫長(zhǎng)的遞減期內(nèi)采出 。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議 2）氣井配4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議現(xiàn)流行的一點(diǎn)法測(cè)試方法不是一個(gè)完善的可靠的方法，對(duì)中高產(chǎn)氣井，在生產(chǎn)壓差很小時(shí)，一點(diǎn)法計(jì)算的QAOF可以成倍地偏大 。在新領(lǐng)域、新地區(qū)、新氣藏要用一點(diǎn)法測(cè)試資料，就一定要有修正等時(shí)試井或系統(tǒng)試井資料作對(duì)比。 4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議現(xiàn)流行的一點(diǎn)法4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議最近成都研究院同志提出的一點(diǎn)法測(cè)試公式為： 根據(jù)實(shí)際產(chǎn)能測(cè)試，在統(tǒng)計(jì)樣本足夠多時(shí)，就能確定C1 。4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議最近成都研究院4 對(duì)高含硫氣田開發(fā)的幾點(diǎn)建議4.4 幾點(diǎn)建議探索更快速的試井方法。階梯式產(chǎn)量單調(diào)變化的試井方法就是其中的一種，每個(gè)生產(chǎn)制度生產(chǎn)時(shí)間0.322小時(shí)，每個(gè)制度后壓力恢復(fù)時(shí)間2030分鐘。這種方法在H2S含量23.5%的俄羅斯阿斯特拉罕凝析氣田試過(guò)。具體開關(guān)井時(shí)間還可探索。西南石油大學(xué)李曉平、黃全華、段永剛、陳偉等都根據(jù)氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)（包括不穩(wěn)定產(chǎn)能分析