1、中国石油中国石油酸性气田酸性气田勘探开发配套技术研究规划勘探开发配套技术研究规划二二六年十二月六年十二月引引 言言o9月月29日日：勘探与生产分公司勘探与生产分公司马新华副总经理马新华副总经理及有关领导听取了及有关领导听取了项目规划，建议形成项目规划，建议形成“征求征求意见稿意见稿”并组织专家论证；并组织专家论证；o10月月20日日：股份公司组织各专业处及有关专：股份公司组织各专业处及有关专家，分家，分地质与气藏地质与气藏、钻井工程钻井工程、采气工程采气工程、地地面与防腐面与防腐和和HSEHSE五个专业组分别审查了项目规五个专业组分别审查了项目规划；划；o10月月21日日-12月月5日日：修改
2、并完善各专业组：修改并完善各专业组规划，编制完成项目总报告。规划，编制完成项目总报告。I.I.立项的必要性立项的必要性II.II.主要技术挑战主要技术挑战 III.III.研究项目规划研究项目规划 IV.IV.保障措施保障措施1、含、含H2S/CO2气藏分类气藏分类气藏类型气藏类型H H2 2S S含量含量气藏类型气藏类型COCO2 2含量含量%g/mg/m3 3微含硫气藏微含硫气藏0.00130.00130.02770770COCO2 2气藏气藏7070注：注：SY/6168-1995 SY/6168-1995 气藏分类气藏分类2、含、含H2S气藏气藏气田名称气田名称H2S含量含量CO2含量
3、含量开采现状开采现状备注备注靖边气田靖边气田0.047%0.06%5.155.73%p年产年产55亿方亿方已已开开发发威威 远远平均平均1.22%4.63%2005年：年：p西南油气田公司年产天然气西南油气田公司年产天然气130亿方亿方p中低含硫气田产量占中低含硫气田产量占70%以上以上p石炭系气藏年产约石炭系气藏年产约60亿方亿方磨磨 溪溪1.30%2.22%平均平均1.78%0.101.06卧龙河卧龙河3.17.7%平均平均4.79%0.16%0.66%中中 坝坝3.94%10.11%平均平均 6.58%3.10%5.72%罗家寨罗家寨7.13%13.74%平均平均 10.44%5.13%
4、10.14%p“十一五十一五”规划：川东北飞规划：川东北飞仙关鲕滩气藏产能仙关鲕滩气藏产能80亿方亿方待待开开发发铁山坡铁山坡14.19%14.51%平均平均14.285.437.62渡口河渡口河平均平均15.27%3.29%o依据开发实际，依据开发实际，H2S5%，川东北飞仙关鲕滩气藏，川东北飞仙关鲕滩气藏高含高含H2S气藏主要分布在四川盆地北部飞仙关组鲕滩气藏主要分布在四川盆地北部飞仙关组鲕滩o目前已发现飞仙关组鲕滩目前已发现飞仙关组鲕滩气藏气藏1717个个o探明储量：探明储量：1578.641578.6410108 8m m3 3（罗家寨、铁山坡、渡口河）（罗家寨、铁山坡、渡口河）o控制
5、储量：控制储量：396.83396.8310108 8m m3 3o预测储量：预测储量：331.95331.9510108 8m m3 3o四川盆地北部飞仙关组鲕四川盆地北部飞仙关组鲕滩资源量滩资源量1800018000亿方亿方o四川盆地北部飞仙关组已四川盆地北部飞仙关组已发现三级储量约发现三级储量约23002300亿方亿方（其中高含硫储量（其中高含硫储量21902190亿方，亿方，约占盆地总三级储量的约占盆地总三级储量的 26%26%左右）左右）o到到“十一五十一五”末，末，飞仙关飞仙关组组累计探明累计探明2708.972708.97亿方，亿方，剩余控制剩余控制666.31666.31亿方，
6、亿方，剩余预测剩余预测1657.631657.63亿方，三亿方，三级储量合计级储量合计5032.915032.91亿方亿方3、含、含CO2气藏气藏区区 块块井井 区区含气面积含气面积烃类地质烃类地质COCO2 2地质地质储量储量二氧化碳二氧化碳类类 别别kmkm2 2储量储量10108 8m m3 3储量储量10108 8m m3 3级别级别%兴兴 城城徐深徐深141.70 459.84 探明探明1.20 低含低含CO2气藏气藏徐深徐深87.52 112.4533.15探明探明22.77 高含高含CO2气藏气藏徐深徐深943.27 284.92 探明探明2.99 中含中含CO2气藏气藏升升 平
7、平升深升深2-118.48 128.32 探明探明2.02 中含中含CO2气藏气藏汪家屯汪家屯汪深汪深116.03 60.65 控制控制1.14 低含低含CO2气藏气藏昌昌 德德卫深卫深54.91 5.96 控制控制0.14 低含低含CO2气藏气藏芳深芳深105.47 3.05 控制控制0.59 低含低含CO2气藏气藏芳深芳深87.42 10.69 控制控制0.29 低含低含CO2气藏气藏芳深芳深8015.97 12.23 控制控制0.01 低含低含CO2气藏气藏芳深芳深13.60 7.17 58.01 探明探明89.00 CO2气藏气藏o中高含中高含COCO2 2气田：气田：COCO2 2
8、（v v）2%2%o长庆靖边气田、长庆靖边气田、大庆徐深气田大庆徐深气田、吉林长深气田吉林长深气田中高含中高含CO2气藏主要分布在松辽盆地深层气藏主要分布在松辽盆地深层o有利勘探面积：有利勘探面积：49904km2o天然气资源量：天然气资源量：27895亿方亿方o已探明储量：已探明储量：1258.54亿方亿方o目前三级储量：目前三级储量：2733.44亿方亿方o预计预计“十一五十一五”可新增天然气探明可新增天然气探明地质储量地质储量3500亿方亿方左右左右北部北部：立足徐家围子断陷；积：立足徐家围子断陷；积极探索双城、古龙、林甸断陷。极探索双城、古龙、林甸断陷。南部南部：立足长岭断陷，整体评立
9、足长岭断陷，整体评价中部凸起带；突破南北洼陷，价中部凸起带；突破南北洼陷，预探东部斜坡。预探东部斜坡。古龙古龙断陷断陷双城断陷双城断陷林甸断陷林甸断陷绥化断陷绥化断陷梅里斯断陷梅里斯断陷北安断陷北安断陷松辽盆地北部松辽盆地北部T4T4构造图构造图长岭断陷长岭断陷德惠断陷德惠断陷榆树断陷榆树断陷高含高含H H2 2S/S/中高含中高含COCO2 2气藏的资源比例高气藏的资源比例高20%32%26%（万亿方）（万亿方）1 1 8 8 3 33 3 6 6 5 57 7 0 0 9 9.5 50 01 1 0 0 0 02 2 0 0 0 03 3 0 0 0 04 4 0 0 0 05 5 0 0
10、 0 06 6 0 0 0 07 7 0 0 0 08 8 0 0 0 0年年产产量量/亿亿方方2 2 0 0 0 0 0 02 2 0 0 0 0 1 12 2 0 0 0 0 2 22 2 0 0 0 0 3 32 2 0 0 0 0 4 42 2 0 0 0 0 5 52 2 0 0 0 0 6 62 2 0 0 0 0 7 72 2 0 0 0 0 8 82 2 0 0 0 0 9 92 2 0 0 1 1 0 0年年 份份中石油天然气产量中石油天然气产量43%20%40%（2 2）酸性气田的产量在中国石油）酸性气田的产量在中国石油“十一五十一五”发展规划中占较大的比发展规划中占较大的
11、比重，是大庆、西南持续发展的重要保重，是大庆、西南持续发展的重要保证。证。（1 1）高含高含H H2 2S/S/中高含中高含COCO2 2气藏潜在资源量气藏潜在资源量超过超过20%20%，中国石油中国石油“十一五十一五”期间天期间天然气快速发展，然气快速发展，20102010年产量达到年产量达到700700亿方；亿方；2010年年含H2S/CO2气藏潜在资源量高含高含H H2 2S/COS/CO2 2气藏潜在资源量所占比例气藏潜在资源量所占比例总潜在资源量总潜在资源量 预计到预计到2020年高含年高含H2S/CO2天天然气产量达然气产量达400亿方，约占亿方，约占30%为实现天然气工业的快速发
12、展，高为实现天然气工业的快速发展，高含含H2S气藏和中高含气藏和中高含CO2气藏需要气藏需要投入开发。投入开发。4、国内高含、国内高含H2S/中高含中高含CO2气藏开发气藏开发o高含高含H2S气藏气藏已经编制完成已经编制完成罗家寨罗家寨和和铁山坡铁山坡气田开发方案，气田开发方案，Shell和和Gazprom等多家公司对罗家寨气田开发方案进行等多家公司对罗家寨气田开发方案进行了评估；了评估；2008年开始对罗家寨气田进行试采。年开始对罗家寨气田进行试采。o中高含中高含CO2气藏气藏大庆徐深气田已经完成大庆徐深气田已经完成兴城兴城及及升平升平开发区开发方案编开发区开发方案编制，并已进行产能建设；制
13、，并已进行产能建设；吉林吉林长深长深气田正在编制开发概念设计。气田正在编制开发概念设计。5、国外高含、国外高含H2S气田开发气田开发国外已经具有较为成熟的开发高含国外已经具有较为成熟的开发高含H H2 2S S气藏的经验与技术气藏的经验与技术国别国别/气田名称气田名称H H2 2S S （%）COCO2 2 （%）地层压力地层压力 （MPaMPa）温度温度（）井数井数（口）（口）发现发现时间时间储量储量（亿方）（亿方）法法国国拉克气田拉克气田LacqLacq15.615.69.39.367.567.514014038381951195126402640德德国国ZechsteinZechstei
14、n Sour GasSour Gas20.220.251.751.7140140ZechsteinZechstein Sweet GasSweet Gas15.415.427.927.990909595俄俄罗罗斯斯阿斯特拉罕阿斯特拉罕凝析气田凝析气田16.0316.0328.3028.30 17.917.921.521.562.662.610610619761976380038000 04200042000加加拿拿大大平切尔溪气田平切尔溪气田11.211.25.05.0343488.388.3272719471947196196卡布南气田卡布南气田17.7417.743.433.4332.43
15、2.41141141141141961196110441044美美国国布拉迪气田布拉迪气田 1.17 1.17 30.11 30.11 0.35 0.35 23.19 23.19 32.7 32.7 41.6041.60222219751975威特尼谷威特尼谷卡特溪气田卡特溪气田 0.63 0.63 21.34 21.34 0.1 0.1 5.76 5.76 90.6 90.6 98.998.928281977197715001500国外开发高含国外开发高含H2S气藏采用的主要技术气藏采用的主要技术技术难点技术难点主主 要要 技技 术术 及及 措措 施施元素硫沉积元素硫沉积硫溶剂。主要有：二硫
16、化碳、二芳基二硫化物、二烷基二硫化物、二甲硫溶剂。主要有：二硫化碳、二芳基二硫化物、二烷基二硫化物、二甲基二硫化物等。美国、加拿大采用二甲基二硫化物较多。基二硫化物等。美国、加拿大采用二甲基二硫化物较多。腐蚀与防腐腐蚀与防腐（1 1）Grizzly ValleyGrizzly Valley集输系统采用液相缓蚀剂、气相缓蚀剂、脱水处理，以及集输系统采用液相缓蚀剂、气相缓蚀剂、脱水处理，以及预涂层组合方式；预涂层组合方式；（2 2）East CrossfieldEast Crossfield 集气系统采用水分散胺类缓蚀剂的防腐蚀工艺，应用热油集气系统采用水分散胺类缓蚀剂的防腐蚀工艺，应用热油循环加
17、热方式防止硫沉积和水合物形成；循环加热方式防止硫沉积和水合物形成；（3 3）ShellShell公司公司J.P.W.J.P.W.天然气集输系统采用缓蚀剂连续和间断处理，清管及其天然气集输系统采用缓蚀剂连续和间断处理，清管及其组合工艺；组合工艺；（4 4）法国拉克气田单独采用液相缓蚀剂，气液分离器进行腐蚀控制。）法国拉克气田单独采用液相缓蚀剂，气液分离器进行腐蚀控制。腐蚀监测腐蚀监测（1 1）最通用的方法有：挂试片法、液体铁离子浓度测定法、电阻测定仪和氢）最通用的方法有：挂试片法、液体铁离子浓度测定法、电阻测定仪和氢探测仪。探测仪。（2 2）其它方法有：拉克气田采用舒拉显示仪）其它方法有：拉克气
18、田采用舒拉显示仪(Sonoscope(Sonoscope)现场监测；内径卡尺现场监测；内径卡尺，主要用于检测油管内壁腐蚀；，主要用于检测油管内壁腐蚀；X X光检测法，主要用于检测井口设施光检测法，主要用于检测井口设施脱硫工艺脱硫工艺（1 1）ShellShell公司的公司的SulfinolSulfinol工艺；（工艺；（2 2）DowDow化学公司的化学公司的Gas/specGas/spec工艺；（工艺；（3 3）Union CarbideUnion Carbide公司的公司的UcarsolUcarsol工艺；（工艺；（4 4）BASFBASF公司的公司的aMDEAaMDEA工艺；（工艺；（5
19、 5）ExxonExxon公司的公司的FlexsorbFlexsorb工艺工艺 为安全有效开发高含为安全有效开发高含H2S/中高含中高含CO2气藏，气藏，自主知识产权自主知识产权的勘的勘探开发配套技术攻关势在必行。探开发配套技术攻关势在必行。I.I.立项的必要性立项的必要性II.II.主要技术挑战主要技术挑战 III.III.研究项目规划研究项目规划 IV.IV.保障措施保障措施气田开发面临的主要技术挑战气田开发面临的主要技术挑战气田开发面临的主要技术挑战气田开发面临的主要技术挑战一、国内现有实验设备不能满足高含一、国内现有实验设备不能满足高含H H2 2S/S/中高含中高含COCO2 2的要
20、求的要求 二、二、H H2 2S S及及COCO2 2气体成因、复杂相态变化规律以及元素硫存在下的腐蚀机气体成因、复杂相态变化规律以及元素硫存在下的腐蚀机理等认识不清理等认识不清 三、酸性气田开发使用的管材和设备以引进为主，价格高昂且受限制三、酸性气田开发使用的管材和设备以引进为主，价格高昂且受限制四、复杂地质条件给钻完井与开发带来安全风险四、复杂地质条件给钻完井与开发带来安全风险五、水泥石防腐、密封性能低，固井质量亟待提高五、水泥石防腐、密封性能低，固井质量亟待提高 六、综合防腐技术有待于进一步完善与提高六、综合防腐技术有待于进一步完善与提高 七、高含七、高含H H2 2S/S/中高含中高含
21、COCO2 2给天然气集输与净化带来新挑战给天然气集输与净化带来新挑战 八、高含八、高含H H2 2S/S/中高含中高含COCO2 2给健康、安全、环保带来诸多问题给健康、安全、环保带来诸多问题 九、标准体系不完善，缺乏系统的九、标准体系不完善，缺乏系统的HSEHSE标准规范标准规范 一、实验设备不能满足高含一、实验设备不能满足高含H2S要求要求o目前含目前含H2S/CO2气体的实验采用的仍然是常规实验设备，抗气体的实验采用的仍然是常规实验设备，抗腐蚀性差，不能满足科研与生产需要；腐蚀性差，不能满足科研与生产需要；o部分实验项目还未开展，需要进行仪器设备配套。部分实验项目还未开展，需要进行仪器
22、设备配套。专业领域专业领域成熟技术成熟技术主要问题与差距主要问题与差距地质地质常规气体生成模拟技术；常规气碳、常规气体生成模拟技术；常规气碳、氢同位素检测技术；含硫化合物的硫氢同位素检测技术；含硫化合物的硫同位素检测技术；含同位素检测技术；含HH2 2S S气体的硫同气体的硫同位素技术；次生孔隙溶蚀模拟技术等。位素技术；次生孔隙溶蚀模拟技术等。o国内外均没有针对国内外均没有针对HH2 2S S气体的气体的生成模生成模拟拟技术技术o均没有均没有HH2 2S S气体的气体的氢同位素氢同位素检测技术检测技术气藏工程气藏工程高含硫天然气井口取样技术高含硫天然气井口取样技术高含硫常规高含硫常规PVT分析
23、分析高含硫水合物形成条件等高含硫水合物形成条件等o高含硫天然气井下取样技术高含硫天然气井下取样技术o高含硫气藏带化学反应的相平衡高含硫气藏带化学反应的相平衡o硫沉积渗流机理研究硫沉积渗流机理研究集输与净化集输与净化o自动化高压脱硫试验装置自动化高压脱硫试验装置o自动化硫磺回收试验装置自动化硫磺回收试验装置二、有些机理认识还不十分清楚二、有些机理认识还不十分清楚H2S成因：成因：o生物成因；生物成因；o热化学成因热化学成因 CaSOCaSO4 4+CH+CH4 4 CaCO CaCO3 3+H+H2 2O+HO+H2 2S S o火山喷发成因。火山喷发成因。川川东飞东飞仙仙关组关组H H2 2S
24、 S含量（含量（g/mg/m3 3）与与石膏厚度分布石膏厚度分布关关系系图图 认为：认为：HH2 2S S的的分布受分布受石膏分石膏分布的影布的影响响。COCO2 2成因成因：p松辽盆地松辽盆地COCO2 2主要是幔源无机成因气，但也主要是幔源无机成因气，但也存在有机成因气，幔源气的脱气模式还不清存在有机成因气，幔源气的脱气模式还不清楚楚p影响资源潜力和分布预测影响资源潜力和分布预测。1、H2S及及CO2成因机理成因机理石膏不发育区发现较多高含石膏不发育区发现较多高含HH2 2S S的探井，如的探井，如高峰场高峰场（109-135g/m109-135g/m3 3）、）、黄龙黄龙6 6（126-
25、202g/m126-202g/m3 3 ）等；）等；硫磺与烃类硫磺与烃类（正己烷）在较低的温度下（正己烷）在较低的温度下（250250）即开始发生反应生成硫化氢，且随温度升高而增大；即开始发生反应生成硫化氢，且随温度升高而增大；2、高含、高含H2S和和CO2气相态变化规律复杂气相态变化规律复杂（1）H2S、CO2和水共存条件相态和水共存条件相态化学溶解化学溶解物理溶解物理溶解o高压压缩的高含硫气体对硫存在显著高压压缩的高含硫气体对硫存在显著的物理溶解作用的物理溶解作用221xxH SSH S一定压力和温度含硫岩心照片含硫岩心照片 气液固气液固三相三相相平衡相平衡模型模型气气：烃、：烃、H H2
26、 2S S、COCO2 2、水、水蒸气蒸气液液：液态硫、：液态硫、COCO2 2、凝、凝析水、析水、H H2 2S S吸收剂吸收剂固固：固态硫、水合物：固态硫、水合物R0.3m0.5m1.0m1.5m不同距离下含硫饱和度随生产时间的变化不同距离下含硫饱和度随生产时间的变化国外高含硫气田开发过程井筒中硫沉积实例国外高含硫气田开发过程井筒中硫沉积实例气田名称气田名称井深（井深（m m）温度温度（）压力压力（MPaMPa）发生硫沉积发生硫沉积井段井段(m)(m)加加拿拿大大OkotoksOkotoks气田气田3200320079.479.424.824.8300300870870HarmattanH
27、armattan气田气田3700370011011021021027002700ObedObed 气田气田400040003535383820002000德德国国SudoldenburgSudoldenburg气田气田32003200380038001251251421424141464618001800(严重硫沉积严重硫沉积)ZechsteinZechstein 气田气田12012013513518001800（2）元素硫在地层中沉积影响产能，在井筒及管线中沉积堵）元素硫在地层中沉积影响产能，在井筒及管线中沉积堵塞通道、加速腐蚀塞通道、加速腐蚀（4 4）生产过程中井流物中）生产过程中井流物中
28、COCO2 2含量变化规律目前认识不清含量变化规律目前认识不清以开采营城组凝灰质粗砂岩为主以开采营城组凝灰质粗砂岩为主的的升深升深2 2井井，试采期间，试采期间COCO2 2的含量的含量由试气时的由试气时的2.57%2.57%逐步增至逐步增至5.46%5.46%，致使该井套管腐蚀而报废。致使该井套管腐蚀而报废。（3）中高含）中高含CO2气藏气藏井筒中相态井筒中相态静止状态下，井筒内的流体密度上大下小；静止状态下，井筒内的流体密度上大下小；流动状态下，井筒内的流体为饱和蒸汽相、流动状态下，井筒内的流体为饱和蒸汽相、不饱和蒸汽相与气相；不饱和蒸汽相与气相；复杂相态变化影响气井测试。复杂相态变化影响
29、气井测试。3、元素硫沉积条件下的腐蚀机理、元素硫沉积条件下的腐蚀机理o含含H H2 2S S环境中三类腐蚀：硫化物应力开裂（环境中三类腐蚀：硫化物应力开裂（SSCSSC）、氢致开）、氢致开裂（裂（HICHIC）和电化学腐蚀，其中）和电化学腐蚀，其中SSCSSC危害最大危害最大；o在高含在高含COCO2 2的环境中以的环境中以电化学腐蚀电化学腐蚀和和冲刷腐蚀冲刷腐蚀为主；为主；o高含高含H H2 2S/COS/CO2 2、元素硫沉积及、元素硫沉积及ClCl-条件下管材的腐蚀机理研条件下管材的腐蚀机理研究有待于深化。究有待于深化。在模拟罗家寨气田实际环境中（气相、液相）材料腐蚀速率实验在模拟罗家寨
30、气田实际环境中（气相、液相）材料腐蚀速率实验三、主要管材和设备以引进为主，价格高且受制约三、主要管材和设备以引进为主，价格高且受制约国内还没有完全掌握耐蚀合金管材的制造技术，大规模国内还没有完全掌握耐蚀合金管材的制造技术，大规模应用此类材料：应用此类材料：o一方面会严重影响油气开发的经济效益一方面会严重影响油气开发的经济效益o另一方面由于不具备生产能力，极易受到国外供货商的制约，另一方面由于不具备生产能力，极易受到国外供货商的制约，影响开发进度影响开发进度 高抗硫钻杆、套管、油管、井口装置、井下工具等全部高抗硫钻杆、套管、油管、井口装置、井下工具等全部依靠引进依靠引进耐蚀合金钢材料耐蚀合金钢材
31、料G3的价格约为碳钢材料的的价格约为碳钢材料的1015倍。倍。耐蚀合金钢材料的使用，对于焊接工艺提出更高的要求耐蚀合金钢材料的使用，对于焊接工艺提出更高的要求o焊接接头焊接接头SSC评价试验数据表明：单一焊丝材料焊接的焊接评价试验数据表明：单一焊丝材料焊接的焊接接头其抗硫性能不如接头其抗硫性能不如“根焊根焊+填充焊填充焊”为了解决腐蚀穿孔等问题，在含为了解决腐蚀穿孔等问题，在含CO2的油气井中的油气井中,国内外国内外已采用了超级已采用了超级13Cr油管和套管；油管和套管；在在CO2和和Cl-共存的严重腐蚀条件下共存的严重腐蚀条件下,国外采用了双相不国外采用了双相不锈钢管锈钢管(22%25%Cr
32、)油管和套管油管和套管；在在CO2和和Cl-共存并且井温也较高的条件下共存并且井温也较高的条件下,用镍用镍-铬基合铬基合金做套管和油管等；金做套管和油管等；目前采用组合式防腐，目前采用组合式防腐，套管成本套管成本较高。较高。需求：研制耐蚀合金钢材料、配套设备及其相应工艺需求：研制耐蚀合金钢材料、配套设备及其相应工艺四、复杂地质条件给钻完井与开发带来安全风险四、复杂地质条件给钻完井与开发带来安全风险o川东北飞仙关鲕滩高含川东北飞仙关鲕滩高含H2S气藏：气藏：一是碳酸盐岩储层富含一是碳酸盐岩储层富含H2S，对钻具和井下工，对钻具和井下工具有较强的具有较强的腐蚀腐蚀作用，同时地层具有高温、高作用，同
33、时地层具有高温、高压、压、多压力系统多压力系统共存特点，易导致重大的钻井共存特点，易导致重大的钻井事故；事故；二是上部地层（雷口坡以上地层）普遍二是上部地层（雷口坡以上地层）普遍易井斜易井斜，严重影响了井身质量，同时套管也容易受到磨严重影响了井身质量，同时套管也容易受到磨损。损。三是三是易漏失层、垮塌层和浅气层易漏失层、垮塌层和浅气层并存于同一裸眼并存于同一裸眼井段，增大了钻井难度。特别是嘉五地层难以预井段，增大了钻井难度。特别是嘉五地层难以预计的恶性井漏，严重制约了计的恶性井漏，严重制约了勘探开发经济效益和工勘探开发经济效益和工程进度程进度。o松辽盆地火山岩中高含松辽盆地火山岩中高含CO2气
34、藏：气藏：目前火山岩储层目前火山岩储层损害机理损害机理还不清楚，气层保护措施还还不清楚，气层保护措施还是沿用油层的保护工艺，没有针对性；是沿用油层的保护工艺，没有针对性；埋藏深、地温高达埋藏深、地温高达130170130170，需要完善酸性气田增，需要完善酸性气田增产改造配套技术；产改造配套技术；裂缝发育、块状底水气藏，气井出水加重腐蚀。裂缝发育、块状底水气藏，气井出水加重腐蚀。o一方面需要优化一方面需要优化开发技术政策；开发技术政策；o另一方面还需要采取有效另一方面还需要采取有效排水、堵水排水、堵水措施。措施。五、水泥石防腐、密封性能低，固井质量亟待提高五、水泥石防腐、密封性能低，固井质量亟
35、待提高高含高含HH2 2S S环境下，水泥石的防腐、密封性能达不到要求环境下，水泥石的防腐、密封性能达不到要求；p 抗硫水泥浆体系仍需改进，特别是各种抗硫水泥浆体系仍需改进，特别是各种抗硫水泥外加剂抗硫水泥外加剂；p 水泥石在复合腐蚀环境下的水泥石在复合腐蚀环境下的寿命和密封性能寿命和密封性能有待提高；有待提高；p 多压力系统共存、压力窗口窄，环空间隙小，固井施工压多压力系统共存、压力窗口窄，环空间隙小，固井施工压力高，易发生力高，易发生井漏井漏；p环空环空水泥环薄水泥环薄，亟需提高水泥环质量和均匀性以抵抗酸性介，亟需提高水泥环质量和均匀性以抵抗酸性介质腐蚀，保证后续正常作业。质腐蚀，保证后续
36、正常作业。常规固井工艺不能满足高含常规固井工艺不能满足高含COCO2 2开发要求，固井质量没有开发要求，固井质量没有达到优质标准达到优质标准。六、综合防腐技术有待于进一步完善与提高六、综合防腐技术有待于进一步完善与提高o材料和防腐技术方面材料和防腐技术方面井下管材井下管材：美国倾向于：美国倾向于耐蚀合金耐蚀合金材料，加拿大、法国、俄罗材料，加拿大、法国、俄罗斯等国倾向于斯等国倾向于碳钢缓蚀剂碳钢缓蚀剂的方法；的方法；地面系统地面系统材料：普遍选择碳钢缓蚀剂。材料：普遍选择碳钢缓蚀剂。o缓蚀剂方面缓蚀剂方面针对含针对含H2S研制研制了了CT系列缓蚀剂，研制出的膜持久型缓蚀剂系列缓蚀剂，研制出的膜
37、持久型缓蚀剂CI-3：缓蚀率大于：缓蚀率大于90%，膜持续时间最长达到，膜持续时间最长达到242 hr，需要进行工业性中试；需要进行工业性中试；在抗在抗CO2腐蚀缓蚀剂开发方面，目前国内具有代表性的产品腐蚀缓蚀剂开发方面，目前国内具有代表性的产品不多，需要研发高效抗不多，需要研发高效抗CO2腐蚀缓蚀剂及其应用工艺。腐蚀缓蚀剂及其应用工艺。o缓蚀剂加注技术方面缓蚀剂加注技术方面采用耐蚀合金钢的完井管柱无采用耐蚀合金钢的完井管柱无硫溶剂加注通道硫溶剂加注通道，存在硫堵的可，存在硫堵的可能；能；采用采用SS油管结合毛细管加注缓蚀剂的完井管柱中，缓蚀剂油管结合毛细管加注缓蚀剂的完井管柱中，缓蚀剂加注加
38、注阀位置过高阀位置过高，加注阀下的封隔器及油管无保护；，加注阀下的封隔器及油管无保护；元素硫存在条件下采输系统的元素硫存在条件下采输系统的缓蚀剂选择与应用缓蚀剂选择与应用工艺技术有待工艺技术有待提高；提高；缓蚀剂加注方法、加注量和加注周期需要优化。缓蚀剂加注方法、加注量和加注周期需要优化。o腐蚀监测技术方面腐蚀监测技术方面 目前，国内在目前，国内在井下腐蚀监测井下腐蚀监测技术方面不是很成熟，需进一步完善；技术方面不是很成熟，需进一步完善；中高中高CO2含量、高含水等腐蚀介质环境条件下的在线腐蚀监检测信息含量、高含水等腐蚀介质环境条件下的在线腐蚀监检测信息管理系统与评价规范；管理系统与评价规范；
39、高含硫、高高含硫、高CO2气田集输系统腐蚀监测技术。气田集输系统腐蚀监测技术。p水合物水合物形成温度升高，更容易形成集输形成温度升高，更容易形成集输管线的冰堵管线的冰堵;p析出析出元素硫元素硫的可能性增加，一旦形成元的可能性增加，一旦形成元素硫的沉积，更容易造成管线的硫堵，素硫的沉积，更容易造成管线的硫堵，介质的腐蚀性增强介质的腐蚀性增强;p由于介质腐蚀性增加，工程上更多的采由于介质腐蚀性增加，工程上更多的采用了耐蚀材料，用了耐蚀材料，焊接焊接等施工技术有新的等施工技术有新的变化和要求；变化和要求；p由于天然气的组分变化，使较为成熟的由于天然气的组分变化，使较为成熟的脱硫、脱碳技术可能造成新的
40、问题，特脱硫、脱碳技术可能造成新的问题，特别是别是脱硫、脱碳溶剂脱硫、脱碳溶剂的的适应性适应性。七、高含七、高含H2S/CO2给天然气集输与净化带来新挑战给天然气集输与净化带来新挑战0 02000200040004000600060008000800010000100001200012000140001400016000160001800018000270270280280290290300300310310温度，K温度，K压力，KPa压力，KPa0%H0%H2 2S S20%H20%H2 2S S11.8%H11.8%H2 2S S40%H40%H2 2S S30%H30%H2 2S S1、
41、地面集输技术、地面集输技术p国内需要研制腐蚀性强的流体介质采用国内需要研制腐蚀性强的流体介质采用耐蚀合金耐蚀合金（包括（包括施工技术）、施工技术）、液硫输送液硫输送、HHHH级阀门级阀门等技术；等技术；p湿气输送必须解决的另一个问题是湿气输送必须解决的另一个问题是外防腐层外防腐层和和保温层保温层的的结合；结合；p元素硫沉积是高含元素硫沉积是高含HH2 2S S气田开发必须解决的问题，其中气田开发必须解决的问题，其中包括包括元素硫沉积的预测和解堵元素硫沉积的预测和解堵；p高含高含COCO2 2天然气集气技术、腐蚀防护技术、天然气集气技术、腐蚀防护技术、COCO2 2回收与回收与利用技术等是制约气
42、田开发的瓶颈。利用技术等是制约气田开发的瓶颈。2、脱硫脱碳净化技术、脱硫脱碳净化技术（1 1）高含）高含HH2 2S S、高含、高含COCO2 2、较高有机硫含量天然气的净化，需要新的脱、较高有机硫含量天然气的净化，需要新的脱硫硫净化技术净化技术和研发和研发脱硫工艺软件包脱硫工艺软件包；（2 2）废胺溶液产生量大、复活难，需要高效的）废胺溶液产生量大、复活难，需要高效的废胺液复活废胺液复活工艺技术；工艺技术；（3 3）醇胺溶液变质产物形成机理醇胺溶液变质产物形成机理需要研究，完善相应的分析测试手段；需要研究，完善相应的分析测试手段；（4 4）开展）开展生物脱硫生物脱硫技术研究，寻求更环保更有效
43、的中低潜硫脱硫技术；技术研究，寻求更环保更有效的中低潜硫脱硫技术；（5 5）高含）高含COCO2 2天然气天然气三甘醇脱水工艺三甘醇脱水工艺影响因素分析与解决措施；影响因素分析与解决措施；（6 6）MDEAMDEA选择性吸收选择性吸收溶剂配方溶剂配方的研制与优化；的研制与优化；（7 7）进一步深化）进一步深化MDEAMDEA净化工艺技术的研究，从节能方面入手，开发出净化工艺技术的研究，从节能方面入手，开发出适于高含适于高含COCO2 2气田天然气净化的气田天然气净化的高效系列溶剂高效系列溶剂及及配套工艺配套工艺。3、硫磺回收及尾气处理净化技术、硫磺回收及尾气处理净化技术p主要体现在装备、主要体
44、现在装备、自动化程度不高自动化程度不高；p在在节能和设备的优化节能和设备的优化以及以及催化剂机理催化剂机理研究方面存在差距；研究方面存在差距；p一些一些专用催化剂专用催化剂性能性能有待提高，新研制的有待提高，新研制的部分催化剂部分催化剂未经未经过工业装置长期应用考察；过工业装置长期应用考察；p尾气处理尾气处理没有自己的专有技术，仍需要引进；没有自己的专有技术，仍需要引进；p针对目前的高含硫气田开发，涉及的大规模硫磺回收装置针对目前的高含硫气田开发，涉及的大规模硫磺回收装置运行相关技术，如何保证其硫磺回收装置高回收率运行相关技术，如何保证其硫磺回收装置高回收率，减少，减少尾气对大气的污染，成熟的
45、尾气对大气的污染，成熟的经验经验积累不够。积累不够。八、高八、高H2S/CO2给健康安全环保带来诸多问题给健康安全环保带来诸多问题p对于溶解在钻井液中的对于溶解在钻井液中的HH2 2S S气体，现场还缺乏有效地检气体，现场还缺乏有效地检测与分析手段，测与分析手段，泥浆除硫工艺泥浆除硫工艺技术不完善；技术不完善；p钻井废弃液、产出水的处理，以及硫磺的输运、净化后钻井废弃液、产出水的处理，以及硫磺的输运、净化后产出物等都存在环保问题；产出物等都存在环保问题；p如何确定如何确定安全距离安全距离及及卫生防护卫生防护距离缺乏技术依据，没有距离缺乏技术依据，没有统一的标准；统一的标准；p应急预案应急预案缺
46、乏系统性及针对性；缺乏系统性及针对性；p酸性气田突发事件环境恢复技术有待于深入研究酸性气田突发事件环境恢复技术有待于深入研究 。九、标准体系不完善，缺乏系统的九、标准体系不完善，缺乏系统的HSE标准规范标准规范o高含高含H H2 2S S天然气的气井取样与高压物性分析缺乏标准；天然气的气井取样与高压物性分析缺乏标准；o针对中高含针对中高含COCO2 2气田的开发标准和规范不系统、不完整，气田的开发标准和规范不系统、不完整，针对性试气、采气工程技术无法准确选择；针对性试气、采气工程技术无法准确选择；o高含高含H H2 2S S气田腐蚀控制标准体系不完善；气田腐蚀控制标准体系不完善；o中高含中高含
47、COCO2 2气田设备管道材质选择及内腐蚀控制标准体气田设备管道材质选择及内腐蚀控制标准体系不完善；系不完善；o缺乏适应酸性气田开发的缺乏适应酸性气田开发的HSEHSE标准规范。标准规范。I.I.立项的必要性立项的必要性II.II.主要技术挑战主要技术挑战 III.III.研究项目规划研究项目规划 IV.IV.保障措施保障措施一、规一、规 划划 编编 制制 原原 则则o总体目标：总体目标：中石油具有中石油具有自主知识产权自主知识产权的酸性气田勘探开发配套的酸性气田勘探开发配套技术。技术。o突出两点：突出两点：突出酸性气体及其赋存地质条件的特点；突出酸性气体及其赋存地质条件的特点；以工程技术为重
48、点。以工程技术为重点。o四个结合：四个结合：专业领域与专项技术相结合；专业领域与专项技术相结合；集成技术、攻关技术与引进技术相结合；集成技术、攻关技术与引进技术相结合；科研与现场工作相结合；科研与现场工作相结合；近期与远期相结合。近期与远期相结合。二、规二、规 划划 编编 制制 思思 路路o地质勘探地质勘探o气藏工程气藏工程o钻井工程钻井工程o采气工程采气工程o地面工程地面工程o腐蚀防护腐蚀防护oHSE七个专业组七个专业组技术评估技术评估技术需求技术需求o国外技术国外技术o已成熟技术已成熟技术o待完善技术待完善技术o待攻关技术待攻关技术o技术集成技术集成o技术研发技术研发o技术引进技术引进自主
49、知识产权的勘探开发配套技术自主知识产权的勘探开发配套技术技术目标技术目标o实验技术实验技术o设计技术设计技术o装备装备o工具工具o材料材料o软件软件o标准规范标准规范三、攻关项目设置三、攻关项目设置序号序号专业组专业组专题专题主要解决的关键技术主要解决的关键技术1地质地质3H2S/CO2成因与分布、资源及预测成因与分布、资源及预测2气藏气藏4相态实验、气藏工程方法、开发技术政策相态实验、气藏工程方法、开发技术政策3钻井钻井4压力预测、防漏堵漏、储层保护、固井技术压力预测、防漏堵漏、储层保护、固井技术4采气采气8完井配套工艺、测试、修井、增产改造、排堵水完井配套工艺、测试、修井、增产改造、排堵水
50、5地面地面10材料研制、防治硫沉积与水合物、配套净化、硫材料研制、防治硫沉积与水合物、配套净化、硫磺回收磺回收6防腐防腐8腐蚀机理、腐蚀材料、缓蚀剂防腐、腐蚀监测腐蚀机理、腐蚀材料、缓蚀剂防腐、腐蚀监测7HSE4风险评价、环境保护、应急体系、标准体系风险评价、环境保护、应急体系、标准体系七个专业领域共设七个专业领域共设4141个专题个专题1 1、地质研究、地质研究o总体攻关目标：总体攻关目标：弄清四川盆地和松辽盆地酸性气体的弄清四川盆地和松辽盆地酸性气体的成因机理、成因机理、分布控制因素分布控制因素及其及其预测技术预测技术；弄清四川盆地和松辽盆地酸性气藏的弄清四川盆地和松辽盆地酸性气藏的资源潜
