高含硫化氫和二氧化碳天然氣田開發(fā)工程技術(shù)

《高含硫化氫和二氧化碳天然氣田開發(fā)工程技術(shù)》可供從事天然氣開發(fā)的工程技術(shù)人員、管理人員和石油院校相關(guān)專業(yè)的師生以及研究人員參考使用；也可供為有關(guān)氣田提供物資供應(yīng)、工程服務(wù)和安全環(huán)保人員參考使用。

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《高含硫化氫和二氧化碳天然氣田開發(fā)工程技術(shù)》簡明地介紹了海相地層的特點、突出了海相地層與高含硫化氫和二氧化碳?xì)獠氐某梢蜿P(guān)系；重點介紹了高含硫化氫和二氧化碳天然氣的特性，以及對開發(fā)工程技術(shù)的影響；總結(jié)了針對超深海相地層高含硫化氫和二氧化碳條件下天然氣田開發(fā)鉆井完井工程技術(shù)的難點及對策；歸納總結(jié)了國內(nèi)外在高含硫化氫和二氧化碳天然氣開發(fā)中試氣工藝、采氣工藝、增產(chǎn)工藝等方面成熟的理論和技術(shù)；結(jié)合最近研究成果介紹了高含硫化氫和二氧化碳?xì)馓锛敼に嚥⒅攸c突出濕氣集輸技術(shù)及混合氣體處理工藝技術(shù)；書中對硫化氫和二氧化碳在開發(fā)工程中的腐蝕問題進(jìn)行了專題論述，提出了井筒完整性的新概念；結(jié)合普光氣田的開發(fā)實踐詳細(xì)介紹了高含硫化氫和二氧化碳?xì)馓镩_發(fā)條件下的工程安全和環(huán)保要求，具有操作性強(qiáng)的特點。

天然氣田氣田分類

依據(jù)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和政治等許多綜合性因素可分為商業(yè)性氣田、非商業(yè)性氣田和邊際性氣田三大類。依據(jù)成因可分為凝析氣田、煤型氣田、裂解氣田等。依據(jù)成分屬性還可分為高含硫酸性氣田等 。

天然氣田形成原因

生物成因氣指成巖作用（階段）早期，在淺層生物化學(xué)作用帶內(nèi)，沉積有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物的群體發(fā)酵和合成作用形成的天然氣。其中有時混有早期低溫降解形成的氣體。生物成因氣出現(xiàn)在埋藏淺、時代新和演化程度低的巖層中，以含甲烷氣為主。

油型氣包括濕氣（石油伴生氣）、凝析氣和裂解氣。它們是沉積有機(jī)質(zhì)特別是腐泥型有機(jī)質(zhì)在熱降解成油過程中，與石油一起形成的，或者是在后成作用階段由有機(jī)質(zhì)和早期形成的液態(tài)石油熱裂解形成的。

煤型氣是指煤系有機(jī)質(zhì)（包括煤層和煤系地層中的分散有機(jī)質(zhì)）熱演化生成的天然氣。

無機(jī)成因氣或非生物成因氣包含地球深部巖漿活動、變質(zhì)巖和宇宙空間分布的可燃?xì)怏w，以及巖石無機(jī)鹽類分解產(chǎn)生的氣體。它屬于干氣，以甲烷為主，有時含CO₂、N₂、He及H₂S、Hg蒸汽等，甚至以它們的某一種為主，形成具有工業(yè)意義的非烴氣藏。

天然氣田產(chǎn)能劃分標(biāo)準(zhǔn)

天然氣田分布情況

中國沉積巖分布面積廣，陸相盆地多，形成優(yōu)越的多種天然氣儲藏的地質(zhì)條件。根據(jù)1993年全國天然氣遠(yuǎn)景資源量的預(yù)測，中國天然氣總資源量達(dá)38萬億m³，陸上天然氣主要分布在中部和西部地區(qū)，分別占陸上資源量的43.2%和39.0%。中國天然氣資源的層系分布以新生界第3系和古生界地層為主，在總資源量中，新生界占37.3%，中生界11.1%，上古生界25.5%，下古生界26.1%。天然氣資源的成因類型是，高成熟的裂解氣和油田伴生氣占占主導(dǎo)地位，分別占總資源量的28.3%和18.8%，煤層氣20.6%，煤層吸附氣占27.6%，生物氣占4.7%。

中國天然氣探明儲量集中在10個大型盆地,依次為：渤海灣、四川、松遼、準(zhǔn)噶爾、鶯歌海-瓊東南、柴達(dá)木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂爾多斯 。

天然氣田陸上三大氣田

蘇里格氣田位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市境內(nèi)的蘇里格廟地區(qū)。該氣田從1999年開始進(jìn)入大范圍勘探，2001年前期探明的儲量只有2204.75億立方米。氣田的開發(fā)目前也已進(jìn)入實施階段，包頭、呼和浩特的天然氣進(jìn)城工程正在鋪設(shè)管道。2003年，蘇里格氣田又新增探明儲量3131.77億立方米，并通過國土資源部礦產(chǎn)資源儲量評審中心評審。至此，蘇里格氣田以累計探明5336.52億立方米的地質(zhì)儲量，成為中國目前第一特大型氣田。

普光氣田位于四川省宣漢縣普光鎮(zhèn)，已探明儲量3560.72億立方米，是目前國內(nèi)規(guī)模最大、豐度最高的特大型整裝海相氣田。到2008年探明儲量達(dá)到5000億立方米至5500億立方米，年產(chǎn)能達(dá)到120億立方米凈化氣，現(xiàn)為中國第二大氣田。

元壩氣田位于四川省廣元、南充和巴中市境內(nèi)，是中國石化繼發(fā)現(xiàn)國內(nèi)最大海相整裝氣田普光氣田之后，在四川盆地發(fā)現(xiàn)的又一個大型海相氣田。與普光氣田相比，元壩氣藏隱蔽性更強(qiáng)，其氣藏埋深度在6240米至6960米之間，發(fā)現(xiàn)難度更大。超深、高溫、高壓、多套壓力系統(tǒng)、高含硫，安全風(fēng)險大，對鉆井、測試工藝要求高。中國石化勘探南方分公司發(fā)現(xiàn)的、氣藏最大埋深6950米的大型海相天然氣田――元壩氣田，第一期探明天然氣地質(zhì)儲量1592.53億立方米，它是迄今為止國內(nèi)埋藏最深的海相大氣田。如果按每戶1天用1立方米天然氣計算，到2013年元壩氣田將有年產(chǎn)17億立方米凈化氣的產(chǎn)能，理論上可供約450萬戶近1400萬人一年的用氣量。

天然氣田海上氣田開發(fā)

中國從20世紀(jì)70年代起勘測東海石油天然氣資源，并在浙江以東海域的東海大陸架盆地中部發(fā)了被命名為"西湖凹陷"的大型儲油地帶。自1980年在東海首次鉆探龍井一號井成功以來，中國已在"西湖凹陷"鉆井30口，其中20口獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流。

經(jīng)過近30年的勘探，中國目前已在"西湖凹陷"開發(fā)出了平湖、春曉、天外天、斷橋、殘雪、寶云亭、武云亭、和孔雀亭等8個油氣田。此外，還有玉泉、龍井、孤山等若干大型含油氣構(gòu)造。

天然氣田“春曉氣田”之爭

自1974年起，中國即開始在東海進(jìn)行石油、天然氣勘測，并發(fā)現(xiàn)了多個油田。1995年，新星公司在春曉地區(qū)試鉆探成功。由于中海油對于中國海洋石油、天然氣資源有專營權(quán)，所以此后該地區(qū)的油田建設(shè)轉(zhuǎn)由中海油負(fù)責(zé)，新星公司也于2000年被中海油收購。

2003年5月，日本提出，由于春曉氣田距離日中中間線僅5公里，因此在該地區(qū)的大規(guī)模開采會導(dǎo)致吸聚效應(yīng)，由此日方利益會受到損害，因此日本抗議中國的單方面行動，要求中國停止開發(fā)。中國方面則并不承認(rèn)“日中中間線”的合法性，指兩國專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的分界線應(yīng)處于沖繩海槽。

2008年6月18日，中日雙方同時公布《中日關(guān)于東海共同開發(fā)的諒解》即(東海協(xié)議)。協(xié)議主要內(nèi)容:準(zhǔn)許日本在包括春曉在內(nèi)的多個項目上的投資并按比例獲得收益。

天然氣田開發(fā)難點

我國現(xiàn)已探明的天然氣田中近一半為高含硫氣田，有100多個，僅四川盆地就有20多個。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國目前投入開發(fā)的基本上是不含硫或中低含硫氣田。

天然氣具有易燃易爆、流動性強(qiáng)等特性，因此天然氣開發(fā)是石油工業(yè)上游業(yè)務(wù)鏈中風(fēng)險最高的一個環(huán)節(jié)。而且，由于高含硫氣藏中富含劇毒和強(qiáng)腐蝕性的硫化氫，如四川東北的鐵山坡氣田每立方米天然氣含硫量高達(dá)220克，而每立方米空氣含硫濃度2克就能致人死亡。開發(fā)過程中硫化氫不易控制，所以高含硫氣田開發(fā)更是難上加難！這使目前我國高含硫氣田尚處于試采評價階段。

專家認(rèn)為，高含硫氣田開發(fā)在技術(shù)、管理和外部環(huán)境條件等方面有著更高甚至特殊的要求。美國、加拿大等國經(jīng)過長期研究探索，目前已形成一套成熟的技術(shù)和管理經(jīng)驗。我國由于起步晚，在高含硫氣田開發(fā)上還面臨諸多難題。

天然氣田新探氣田

元壩氣田位于四川省廣元、南充、巴中境內(nèi)，第一期探明天然氣地質(zhì)儲量1592.53億立方米，是迄今為止國內(nèi)埋藏最深的海相大氣田。元壩氣田于2011年8月底正式開建，到年底日產(chǎn)可達(dá)1000萬立方米以上。在“十二五”期間，該氣田有望形成34億立方米以上的年生產(chǎn)能力。

整個元壩氣田將分兩期建設(shè)，第一期將在2013年末建成年產(chǎn)17億立方米凈化氣生產(chǎn)能力；第二期將在2015年末再新建17億立方米的年產(chǎn)能力，兩期總體建成34億立方米的年生產(chǎn)能力 。2100433B