1、气田与凝析气田开发气田与凝析气田开发1.油气田开发科学技术发展趋势2.我国主要气田类型的地质和开发特征3.气田开发经验和开发方案设计4.对高含硫气田开发的几点建议5.拓展新思路提高凝析气藏采收率和气井产量6.总结国内外经验，开发好大气田4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.1 前言4.2 开发先例简介4.3 高含硫气藏开发的特点和难点4.4 几点建议主要内容：主要内容：4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.1 前言前言n四川盆地天然气资源丰富，经过半个多世纪石油人的勘探开发，截止2004年底，累计获得天然气探明储量1.00931012m3，据估计至少
2、还有1.21012m3天然气储量尚待发现。n盆地东北部普光、罗家寨等大中型气田的发现，标志着四川盆地的勘探开发进入了新的阶段。n如何安全、环保、高效地开发好这类特别复杂的高危气田，面临着重大的挑战。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.1 前言前言n赵宗鼐同志最近在视察普光气田时指出：“三峡工程建设出了一批世界一流的科技成果，也造就了一大批优秀人才。我相信，我们高危气田的开发也会是这样的。”n到西南石油大学之后，他又指出：“四川高危气田的开发，普光气田的开发，学校大有用武之地，要加强与各大石油公司的合作，这是很好的产学研基地，教学水平也会上一层次。”n他很赞赏用特殊凝胶成
3、功地处理罗2井井下高含硫气体喷漏事故的科技成果。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.2 开发先例简介开发先例简介n根据世界和我国标准，H2S含硫超过5%的属高含硫气藏，CO2含硫在2.010.0%的属中含CO2气藏。n加拿大有众多的高含硫气田，是产硫磺大国，2003年，硫磺的原始可采储量达3.124108t（酸性气体中占2.447108t），2003年硫磺年产量达6.8106t（产自酸性气体的占5.7106t）。n28个已开发的含硫气田中，硫含量超过10%的就有12个，见表1。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.2 开发先例简介开发先例简介气田名
4、称气田名称可销售气剩余可销售气剩余储量储量10106 6m m3 3H H2 2S S含含量量mol/mmol/molol剩余可采剩余可采H H2 2S S气气10106 6m m3 3固态硫含固态硫含量量10103 3t t布拉克斯通（布拉克斯通（BlackstoneBlackstone）266626660.1000.100350350474474布恩蒂帕（布恩蒂帕（Burnt-TimberBurnt-Timber）128612860.1730.173327327444444卡洛伊（卡洛伊（CarloineCarloine）11138111380.2230.22347684768646564
5、65柯尔门（柯尔门（ColemanColeman）5985980.2550.255224224304304克劳斯费尔特（克劳斯费尔特（CrossfieldCrossfield）456545650.160.161072107214541454东克劳斯费尔特（东克劳斯费尔特（Crossfield Crossfield EastEast）395539550.2570.2571680168022782278拉姆贝尔特（拉姆贝尔特（LambertLambert）7027020.1670.167169169229229穆斯（穆斯（MooseMoose）275827580.1110.111396396537
6、537奥克托克斯（奥克托克斯（OkotoksOkotoks）5385380.3180.318335335455455表表1 加拿大加拿大12个硫含量超过个硫含量超过10%的气田概况的气田概况 4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.2 开发先例简介开发先例简介n法国拉克气田与普光气田很相似，探明地质储量3200108m3，经过7年开展大量研究工作后才开发，稳产阶段保持了（7582）108m3/年的年产量，无边、底水，稳产19年，现已开采50余年。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.2 开发先例简介开发先例简介n下面再举两例：（1）加拿大Crossfi
7、eld East气田D-1气藏 于1969年开始开发，有35口生产井，单井产量平均（4.228.0）104m3/d，H2S含量为36%，CO2为12%。其简要情况是：在在H2S含量含量35%时，只根据时，只根据H2S含量是不能完全预测含量是不能完全预测硫沉积的，该气田仅硫沉积的，该气田仅D-1气藏才出现硫沉积；气藏才出现硫沉积；4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.2 开发先例简介开发先例简介 腐蚀控制除合理选择材料外，以加缓蚀剂为主。地面管线腐蚀控制除合理选择材料外，以加缓蚀剂为主。地面管线采用采用API 5L X-46电焊管。焊接前管子要预热（电焊管。焊接前管子要预热
8、（177），），焊接后要控制冷却速度，最后整段焊缝需退火，使硬度焊接后要控制冷却速度，最后整段焊缝需退火，使硬度HB188或或RC19。腐蚀预测的方法包括：腐蚀试件，氢。腐蚀预测的方法包括：腐蚀试件，氢探针，超声波检测和定期拆卸检查；探针，超声波检测和定期拆卸检查；为防止水合物生成，气流温度均保持在为防止水合物生成，气流温度均保持在33 以上；以上；井下、井口和集气管线上安装了高、低压截断阀。在集气井下、井口和集气管线上安装了高、低压截断阀。在集气管线的不同部位上安装回压阀，并配备了燃气管线。管线的不同部位上安装回压阀，并配备了燃气管线。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议
9、4.2 开发先例简介开发先例简介 （2）川东卧龙河高含硫卧63井先导试验 该井于该井于1979年年7月月10日完钻，井深日完钻，井深2306.29m，H2S含量含量31.95%，CO2含量含量1.65%；由于由于H2S含量过高，关了含量过高，关了14年；年；1993年卧年卧63井进行了试生产，完成了一期试采工程和二期井进行了试生产，完成了一期试采工程和二期试验工程，积累高含硫气井开采的经验。试验工程，积累高含硫气井开采的经验。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.2 开发先例简介开发先例简介 该井简要情况如下：相态研究，重点分析元素硫和水合物的形成条件。试验结相态研究，重
10、点分析元素硫和水合物的形成条件。试验结果是：换井口放喷时，火焰呈黄色。在闸阀填料周围有元果是：换井口放喷时，火焰呈黄色。在闸阀填料周围有元素硫。只因沉积量小，未引起堵塞；素硫。只因沉积量小，未引起堵塞；当当H2S含量超过含量超过30%时，水合物形成的温度可达到时，水合物形成的温度可达到29 ，比普通天然气高出比普通天然气高出10 以上；以上；4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.2 开发先例简介开发先例简介参照加拿大参照加拿大Crossfield气田，集输管线钢材选用了材质相近气田，集输管线钢材选用了材质相近的的st.45 8钢，管线安然无恙。但出现过压井管线弯头开裂、钢
11、，管线安然无恙。但出现过压井管线弯头开裂、安全阀弹簧断裂和试验撬安全阀弹簧断裂和试验撬7号罐出口处锻制的三通开裂。号罐出口处锻制的三通开裂。n它给我们的启示是：不只是建立室内的抗硫实验室（如PVT实验室），还要有现场的小型试验基地才好。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.3 高含硫气田开发的特点和难点高含硫气田开发的特点和难点n深层高含硫大中型气田具有以下有利条件：1）具备有利的沉积背景，处于台地边缘沉积相中，有的处于海槽边缘鲕粒滩微相中；2）具备单井高产条件，有效厚度大（普光最厚可达400m），孔渗条件好，I+II类储层占总厚70%以上，有效孔隙好，试井解释渗透率达几
12、十个毫达西。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.3 高含硫气田开发的特点和难点高含硫气田开发的特点和难点 3）具备高产的物质基础，储量丰度可与克拉-2气田媲美，达55.08108m3/km2；4）具备高产井的产能，压裂酸化后产能普遍提高，水平井技术也能有效地提高单井产能。开发这类特别复杂的气藏，既要胆大又要细心，既要战略上藐视又要战术上重视它，既要解放思想又要实事求是。我们一定要充分认识其特点和难点：4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.3 高含硫气田开发的特点和难点高含硫气田开发的特点和难点 1）存在更为严重的腐蚀性和危险性nCO2溶解于水生成碳
13、酸而引起的电化学腐蚀，其腐蚀速率溶解于水生成碳酸而引起的电化学腐蚀，其腐蚀速率受受CO2的分压、温度、腐蚀产物的保护性、材料、腐蚀介的分压、温度、腐蚀产物的保护性、材料、腐蚀介质的成分、流速、某些有害气体（质的成分、流速、某些有害气体（CO、H2S等）的存在和等）的存在和残余应力等影响。残余应力等影响。nCO2的分压、流速、的分压、流速、PH值、温度和保护膜、溶液成分、值、温度和保护膜、溶液成分、材料成分、缓蚀剂等都是非常重要的影响因素。材料成分、缓蚀剂等都是非常重要的影响因素。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.3 高含硫气田开发的特点和难点高含硫气田开发的特点和难点
14、nH2S引起的主要腐蚀类型有：电化学失重腐蚀；电化学失重腐蚀；氢脆和氢鼓泡（氢脆和氢鼓泡（HSC），），H2S介质作用时加剧了钢的渗介质作用时加剧了钢的渗氢作用；氢作用；硫化物应力腐蚀破裂（硫化物应力腐蚀破裂（SSC），它是金属在含硫天然气），它是金属在含硫天然气和应力两者作用下产生的。和应力两者作用下产生的。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.3 高含硫气田开发的特点和难点高含硫气田开发的特点和难点nH2S是一种最致命的职业伤害的气体 空气中空气中H2S含量达含量达500PPM时人就神志不清；时人就神志不清；加拿大的职业出露极限为加拿大的职业出露极限为10PPM，最高
15、为，最高为15PPM；H2S的爆炸极限也很广，空气中含量为的爆炸极限也很广，空气中含量为4.346%范围。范围。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.3 高含硫气田开发的特点和难点高含硫气田开发的特点和难点 2）水合物生成远比一般含硫气田严重和频繁；3）元素硫在地层中、井筒和地面设备中的沉积，防治地层中硫沉积很复杂。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议 1）要重视边、底水（底水待定）能量、活跃程度等对高含硫气藏开发的影响研究。n现已发现有边水，产层底部情况还不清楚。nH2S、CO2在Cl-、地层水参与下对金属的腐蚀速率会大大加剧
16、。n普8井测井解释的气层底界面稳定为-5242m处，往下为测井解释的水层。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议n气藏的驱动方式直接影响气藏的开发以至于整个供气系统的技术经济指标，它影响到井位分布、完井方式、气井产量、天然气采收率、地面采输、处理系统以及长输干线输送等一系列问题。n作为了解边水活跃性的边缘井一定不要因防硫而轻易处置了。n在气井配产、生产井分布以至于完井方式等都要留有余地，以防不测。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议n法国拉克气田，无边、底水，所以提高了气井耐腐蚀的寿命，气田稳产了19年，开采
17、在50年以上。n四川威远震旦系气藏，含H2S仅1.21.4%，由于底水侵入，气井腐蚀严重。n在开发四川高含H2S水驱气藏时，一定要早期整体治水，采取“主动型开发方式”，并预先考虑开发中、后期在气水边界附近注N2或水解聚丙烯酰胺堵剂挡水的措施。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议n克拉-2气田在编制开发方案时对边、底水能量大小及其活跃程度作了静态分析。首先，估算了边、底水体积，它约为气藏体积的首先，估算了边、底水体积，它约为气藏体积的3倍左倍左右；右；其次，根据测井解释，最下层其次，根据测井解释，最下层IV段底水层渗透率低，段底水层渗透率低，平均单位厚
18、度米水指数仅平均单位厚度米水指数仅0.1041m3/d.MPa.m，水层的产能，水层的产能很低，垂向的夹层分布较多，底水活跃性差。但气藏南北很低，垂向的夹层分布较多，底水活跃性差。但气藏南北两翼较陡，储集层翼部的高渗透段出露在气水界面以下，两翼较陡，储集层翼部的高渗透段出露在气水界面以下，因此有可能造成边水活跃的局面；因此有可能造成边水活跃的局面；4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议 第三，在编开发方案时分析了打开程度对底水锥进的第三，在编开发方案时分析了打开程度对底水锥进的影响，巨厚储层内部垂直连通性分析，影响，巨厚储层内部垂直连通性分析，III段
19、顶部夹层对开段顶部夹层对开发效果的影响，水体大小对开发效果的影响等。采用了一发效果的影响，水体大小对开发效果的影响等。采用了一套井网开发下第三系砂砾岩和白垩系巴什基奇克组砂岩，套井网开发下第三系砂砾岩和白垩系巴什基奇克组砂岩，总体上布三排井，以轴部布井为主，井距总体上布三排井，以轴部布井为主，井距900m左右，总生左右，总生产井产井28口（含观察井），单井产量口（含观察井），单井产量100210104m3/d间，间，采气速度采气速度4%，年产气，年产气100108m3，稳产，稳产14年，稳产期末采年，稳产期末采出程度出程度56.5%。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.
20、4 几点建议几点建议n根据川东石炭系气藏开发20余年的经验，合理的生产井密度和井生产制度对中、低渗透、非均质气藏非常重要。n福成寨、张家场、相国寺为代表的老气田开发效果好。各生产井配产合理，全气藏维持均衡开采，未明显引发边水快速推进，动态储量逐步扩大，各井稳产时间延长，开发效果很好。n云和寨、双家坝气田开发效果就差。井网稀，井距大，单井平均产量高，开发规模还未达到设计要求，云2井、11井见水时间提前了10年，预计稳产期12年，实际仅6年，稳产期末采出程度预计40%，实际为19%。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议 2）气井配产要合理，气藏开发规模要
21、恰当，一定要想方设法创造条件在大管线投产前安排试生产（局部试也行）。n气井的合理产能要受到绝对无阻流量、排泄区内当时的压降储量和有无地层水干扰等三个主要因素控制。n要防止因气井初期产量的较大可调性产生误导，错误地把气井产量过分提高。n对低渗透非均质气藏更要注意，对它们，可采储量的3550%只能在漫长的递减期内采出。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议n现流行的一点法测试方法不是一个完善的可靠的方法，对中高产气井，在生产压差很小时，一点法计算的QAOF可以成倍地偏大。n在新领域、新地区、新气藏要用一点法测试资料，就一定要有修正等时试井或系统试井资料作对
22、比。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议n最近成都研究院同志提出的一点法测试公式为：222222221112222()(1)(4)1111RwfggRAOFAOFRRPPqqBCA kPqqC k PC k P 根据实际产能测试，在统计样本足够多时，就能确定C1。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议n探索更快速的试井方法。阶梯式产量单调变化的试井方法就是其中的一种，每个生产制度生产时间0.322小时，每个制度后压力恢复时间2030分钟。这种方法在H2S含量23.5%的俄罗斯阿斯特拉罕凝析气田试过。具体开关井
23、时间还可探索。n西南石油大学李晓平、黄全华、段永刚、陈伟等都根据气井生产数据（包括不稳定产能分析）来确定单井控制储量和地层参数。n一有条件就应进行试生产。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议 3）开展硫沉积机理、规律和防治技术研究n硫沉积影响气井产能的问题要以实验为基础，以小型现场试验为依据，总结规律，再上升到理论（建立数学模型），再指导实践。今天做实验和试验就是为了明天少做或不做实验和试验。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议 4）开展高含H2S、CO2烃类气体的相态研究 硫沉积机理、影响因素、沉积规律、
24、预测和防治技术；硫沉积机理、影响因素、沉积规律、预测和防治技术；水合物形成机理、影响因素、生成规律、预测和防治技术；水合物形成机理、影响因素、生成规律、预测和防治技术；确定计算气藏储量、气井产量、气体渗流方程所需的物性确定计算气藏储量、气井产量、气体渗流方程所需的物性参数，如气体偏差系数（参数，如气体偏差系数（z z）、拟临界性质、体积系数、粘）、拟临界性质、体积系数、粘度等，还有因硫沉积所引起的孔隙度、渗透率变化等。度等，还有因硫沉积所引起的孔隙度、渗透率变化等。高含硫气藏取真实气样成为一个难题，除非有抗硫的井下高含硫气藏取真实气样成为一个难题，除非有抗硫的井下取样器。取样器。4 对高含硫气田开发的几点建议对高含硫气田开发的几点建议4.4 几点建议几点建议n有了可靠扎实的实验数据，西南石油大学老师们研究的高含硫气体状态方程优选和改进，气体渗流规律研究和气固两相、多组分模型的研究等都可得到部分的验证。n中国石油成都勘探研究院在高含硫困难条件下做了许多有益工作，值得钦佩，多做实验即可得出一些规律性的认识和结论。
