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1、1 中国石油 高含硫气藏开发特点 与开发技术 中石油勘探开发研究院廊坊分院 2010年8月 复杂气藏开发技术系列讲座 杨雅和 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院2 / 125 一高含硫气田概况 二高含硫气藏开发程序 三高含硫气藏开发主要问题 四高含硫气藏开发优化设计 五高含硫气藏安全高效开发实例 主要内容主要内容 2 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院3 / 125 注：SY/6168 气藏分类 70CO2气藏77050硫化氢气藏 5070 特高含CO2气 藏 1507701050特高含硫气藏 1050高含CO2气藏30150210高含硫气藏 210中含CO2气藏5300.32中含硫气
2、藏 0.012低含CO2气藏0.0250.00130.3低含硫气藏 0.01微含CO2气藏300mm 管径8.6 m3/秒的情形的工时，应急准备区应当是： 10.4 m3/s0,81x1.9 = 12.7 km 应急计划区的选择 恰当的应急计划区（EPZ)的选择必须谨慎，必须足以确保井附近 公众的安全。该区域的大小和形状必须反应钻井时硫化氢最高泄漏速 度，但还必须考虑当地地形和该地区的人口密度。 要计算EPZ,采用通过以下公式计算的累积钻井泄漏速度（RR)： 若RR0.3m3/秒，则EPZRR0.582公里 若RR0.3m3/秒，但是8.6m3/秒，则EPZRR0.682.3 公里 若RR8.
3、6m3/秒，则EPZRR0. 811.9公里 4、HSE 四、方案编制 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院52 / 125 确定安全距离的不同方法的典型范例示意图 典型丛式井现场 阿曼油井开发 适用100米的安全区距离 根据对1个现场的简化模拟，中国 石油适用500米的安全区距离。 阿尔伯达能源和公用设施委员 会（EUB）根据泄漏速度（RR ）确定的安全区 Statoil采用的方法是依据流体三维模拟计 算和泄漏频率评估，包括气体泄漏速度 、地形、风、温度等，确定安全区。 阿尔伯达能源和公用设施 委员会（EUB）确定的应 急准备区 备注:未按比例；非实际情形；仅供示意用 挪威国家石油公司安全
4、距离评估 4、HSE 四、方案编制 27 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院53 / 125 罗家寨气田地形模拟罗家寨气田地形模拟 Statoil对罗家寨气井安全距离对评估 4、HSE 四、方案编制 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院54 / 125 IDLH （立即危及生命或健康的浓度） 在后果分析期间采用美国GA亚特兰大国家职业安全和健康协会 (NIOSH)规定的H2S气体IDLH值作为在公共区域内极短时接触最高浓度 H2S的标准。IDLH 值所界定的该气体浓度是： 采用的IDLH - H2S浓度是：正常大气条件下 100ppm 参考文献:“立即危及生命或健康的浓度(IDLH)的文
5、件：NIOSH化 学品列表和修订的 IDLH 值文件(截止1995年3月1日), 1994年5 月”。NTIS发布号PB-94-195047 NIOSH网站地址： http:/www.cdc.gov/niosh/idlh/intridl4.html 4、HSE 四、方案编制 28 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院55 / 125 4、HSE 四、方案编制 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院56 / 125 11H 井气体泄漏分析 4、HSE 四、方案编制 29 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院57 / 125 案例 1: 11H井气体泄漏 大气条件 空气温度: 30C 风速:
6、1.0 m/s 风向: 北北东方向来风 气体泄漏条件 气体泄漏流速: 100 kg/s 气体中的H2S浓度: 9.0 % 摩尔(体积) 膨胀气体温度: -98.0C 4、HSE 四、方案编制 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院58 / 125 扩散1小时后H2S - IDLH扩散2小时后H2S - IDLH 扩散3小时后H2S - IDLH扩散4小时后H2S - IDLH 4、HSE 四、方案编制 30 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院59 / 125 需要制定应急准备预案，在发生重大天然 气泄漏情况下采取缓解措施的区域。 2.0 - 5.0应急区 没有永久性居民的限制区域。然而，可
7、以 为耕种之类目的进入该类区域。 关键作业期间，例如钻入油层期间，应当 限制进入。 0.5/1.0 - 2.0安全区 未经许可不得去该区域，也就是说该区域 内一般无人驻扎 0.5 - 1.0限制区 说明距离 (公里)区域类别 通过模拟，建议罗家寨气田气井安全距离 4、HSE 四、方案编制 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院60 / 125 一高含硫气田概况 二高含硫气藏开发程序 三高含硫气藏开发主要问题 四高含硫气藏开发优化设计 五高含硫气藏安全高效开发实例 主要内容主要内容 31 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院61 / 125 成功开发经验 中坝气田雷三气藏 卧龙河嘉五气藏 开发
8、试验 峰15开、天东5-1井 典型示例 五、开发实例 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院62 / 125 四川盆地最具代表性的两个高含硫典型气藏是： 中坝气田雷三气藏 H2S：6.57.5 CO2：5 卧龙河嘉陵江气藏 H2S：68 CO2：35 五、开发实例 典型示例 32 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院63 / 125 背斜圈闭的边水 气藏，产层为雷三下 段的白云岩，含气面 积 13.4Km2， 埋 深 31403570m，探明储 量86.3108m3，原始 地层压力35.3MPa，地 层温度86 。 中坝雷三气藏构造图 五、开发实例 中坝气田雷三气藏 中国石油 中石油勘探开发
9、研究院廊坊分院64 / 125 -中坝雷口坡气藏(月)开采曲线- 0 75 150 日产气(104m3) 0 375000 750000 总产气(104m3) 日产气历年总产气 0 22.5 45 日产水(m3) 0 50000 100000 总产水(m3) 日产水历年总产水 0 5 10 198504198910199404199810200304200710 时间(年月) 开井数(口) 气藏82年3月投产，84年开始执行80104m3/d，90年开始执行120104m3/d， 2001年开始递减至2007年累计采气74.34108m3，采出86.14，目前产量 35104m3/d左右 五、
10、开发实例 中坝气田雷三气藏 33 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院65 / 125 气藏共有气井10口，水观察井2口，开采近26 年气藏未发生过重大事故，且开采效益和采收率 都很高，总结其经验有如下几条： 1、抓好完钻井质量： 所钻气、水井至今完好，无泄漏。所有封隔 器全都为国产，至今全部完好无泄漏，中42井81 年下入川271封隔器已运行26年，目前井口套压为 零。 五、开发实例 中坝气田雷三气藏 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院66 / 125 3、一套完整、严格而有效的管理制度： 动态监测和动态分析制度； 岗位练兵制度； 干部24小时值班制度； 预案演练制度。 一系列的防腐研
11、究，现场试验； 坚持开展腐蚀监测和检察 做好防腐剂，水合物抑制剂加注工作。 2、搞好防腐工作： 五、开发实例 中坝气田雷三气藏 34 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院67 / 125 卧龙河气田嘉五气藏 气藏储层：嘉陵江组白云岩 含气面积：93.4Km2 地质储量：185.01108m3。 开始试采：1973年 2007年10月累计采气169.84108m3 采出程度达91.8 五、开发实例 卧龙河气田嘉五气藏 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院68 / 125 高含硫气井现场试验 为了开发川东北高含硫天然气，西南油气田 分公司2005年开始在重庆气矿开展了与川东北高 含硫天然气同层
12、且气质相同的峰15井、 天东5-1 井开发现场试验。对硫沉积，S、CO2、H2S的腐蚀 及水合形成的预防和治理进行了多种工艺流程、 材质与“三剂”试验，同时进行室内实验研究，取 得了定一的成果，为高含硫气藏的开发提供了基 础。 五、开发实例 现场试验 35 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院69 / 125 目前已正常生产两年未发生泄漏事故 五、开发实例 现场试验峰15 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院70 / 125 部分高含硫干气气藏生产简况 401645.4616.4313.59139.21053.4992005.5.19长兴宝1井石宝寨 436842.958.313.7919
13、5.68784.2312007.7.11长兴天东021-3井 388839.408.035.1279.76830.9002007.6.17长兴天东002-11井 416048.898.0311.7498.98735.9962005.8.22长兴天东74井 4232/7.9018.73138.36070.5232002.1.22长兴天东72井 4339/7.919.29142.84084.4561998.6.3长兴天东53井 五百梯 356839.3615.833.3944.935115.6672006.6.13飞三一天东109井 348438.2018.459.6148.674104.2202
14、004.4.2飞三一天东5-1井 龙门 383363.9117.5820.8462.675134.9152005.11.4飞三一峰15井高峰场 油压 (MPa) 产量 (104m3/d) 中部 井深 （m） 原始地 层压力 (MPa) 2007年12月 2 (g/m3) 2 (g/m3) 投产时间 (年.月.日 ) 产层井号构造 五、开发实例 生产简况 36 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院71 / 125 管理是首要的、根本的 -让每个职工真正形成安全第一的理念 先进技术是重要的 -抓好钻井、完井和试采工程 -抓好防腐、防治水合物与硫沉积 二者不能倒置 中埧气田雷三气藏与卧龙气田嘉五气
15、藏三十年 左右开采成功的经验和罗家寨气田开发建设的教训 可以总结为： 五、开发实例 经验教训 中国石油 异常高压气藏开发特点 与开发技术 中国石油勘探开发研究院廊坊分院 2010年8月 复杂气藏开发技术系列讲座 37 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院73 / 125 主要内容 一、气田基本概况 二、气田开发特征 三、开发技术对策 四、技术发展方向 中国石油 中石油勘探开发研究院廊坊分院74 / 125 美国、英国、挪威等国家对深层高温高压(HPHT)气藏 的划分标准：储层埋深 4000m 地层压力 70MPa (10,000Psi) 储层温度 150 （ 300F ） HPHT FIEL
16、DS - Hot spots of the World 240 320 280 360 400 440 200 4003005006007008009001000110012001300 Marnock Smrbuk sr Smrbuk Kotelnevsko Huldra Arun North Ossum F15 Lacq Lille Frigg Kvitebjrn Eugene Gullfa ks Mary Ann Block 823 Embla Puffin W Cameron Erskine Tengiz Malossa Shearwater Trecate Karlingbe Franklin - Franklin West Elgin Thomasville Norphlet 863 Glenel
