高含硫化氢和二氧化碳天然气田开发工程技术

《高含硫化氢和二氧化碳天然气田开发工程技术》可供从事天然气开发的工程技术人员、管理人员和石油院校相关专业的师生以及研究人员参考使用；也可供为有关气田提供物资供应、工程服务和安全环保人员参考使用。

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《高含硫化氢和二氧化碳天然气田开发工程技术》简明地介绍了海相地层的特点、突出了海相地层与高含硫化氢和二氧化碳气藏的成因关系；重点介绍了高含硫化氢和二氧化碳天然气的特性，以及对开发工程技术的影响；总结了针对超深海相地层高含硫化氢和二氧化碳条件下天然气田开发钻井完井工程技术的难点及对策；归纳总结了国内外在高含硫化氢和二氧化碳天然气开发中试气工艺、采气工艺、增产工艺等方面成熟的理论和技术；结合最近研究成果介绍了高含硫化氢和二氧化碳气田集输工艺并重点突出湿气集输技术及混合气体处理工艺技术；书中对硫化氢和二氧化碳在开发工程中的腐蚀问题进行了专题论述，提出了井筒完整性的新概念；结合普光气田的开发实践详细介绍了高含硫化氢和二氧化碳气田开发条件下的工程安全和环保要求，具有操作性强的特点。

天然气田气田分类

依据经济、技术和政治等许多综合性因素可分为商业性气田、非商业性气田和边际性气田三大类。依据成因可分为凝析气田、煤型气田、裂解气田等。依据成分属性还可分为高含硫酸性气田等 。

天然气田形成原因

生物成因气指成岩作用（阶段）早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。

油型气包括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。它们是沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的，或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的。

煤型气是指煤系有机质（包括煤层和煤系地层中的分散有机质）热演化生成的天然气。

无机成因气或非生物成因气包含地球深部岩浆活动、变质岩和宇宙空间分布的可燃气体，以及岩石无机盐类分解产生的气体。它属于干气，以甲烷为主，有时含CO₂、N₂、He及H₂S、Hg蒸汽等，甚至以它们的某一种为主，形成具有工业意义的非烃气藏。

天然气田产能划分标准

天然气田分布情况

中国沉积岩分布面积广，陆相盆地多，形成优越的多种天然气储藏的地质条件。根据1993年全国天然气远景资源量的预测，中国天然气总资源量达38万亿m³，陆上天然气主要分布在中部和西部地区，分别占陆上资源量的43.2%和39.0%。中国天然气资源的层系分布以新生界第3系和古生界地层为主，在总资源量中，新生界占37.3%，中生界11.1%，上古生界25.5%，下古生界26.1%。天然气资源的成因类型是，高成熟的裂解气和油田伴生气占占主导地位，分别占总资源量的28.3%和18.8%，煤层气20.6%，煤层吸附气占27.6%，生物气占4.7%。

中国天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为：渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯 。

天然气田陆上三大气田

苏里格气田位于内蒙古鄂尔多斯市境内的苏里格庙地区。该气田从1999年开始进入大范围勘探，2001年前期探明的储量只有2204.75亿立方米。气田的开发目前也已进入实施阶段，包头、呼和浩特的天然气进城工程正在铺设管道。2003年，苏里格气田又新增探明储量3131.77亿立方米，并通过国土资源部矿产资源储量评审中心评审。至此，苏里格气田以累计探明5336.52亿立方米的地质储量，成为中国目前第一特大型气田。

普光气田位于四川省宣汉县普光镇，已探明储量3560.72亿立方米，是目前国内规模最大、丰度最高的特大型整装海相气田。到2008年探明储量达到5000亿立方米至5500亿立方米，年产能达到120亿立方米净化气，现为中国第二大气田。

元坝气田位于四川省广元、南充和巴中市境内，是中国石化继发现国内最大海相整装气田普光气田之后，在四川盆地发现的又一个大型海相气田。与普光气田相比，元坝气藏隐蔽性更强，其气藏埋深度在6240米至6960米之间，发现难度更大。超深、高温、高压、多套压力系统、高含硫，安全风险大，对钻井、测试工艺要求高。中国石化勘探南方分公司发现的、气藏最大埋深6950米的大型海相天然气田――元坝气田，第一期探明天然气地质储量1592.53亿立方米，它是迄今为止国内埋藏最深的海相大气田。如果按每户1天用1立方米天然气计算，到2013年元坝气田将有年产17亿立方米净化气的产能，理论上可供约450万户近1400万人一年的用气量。

天然气田海上气田开发

中国从20世纪70年代起勘测东海石油天然气资源，并在浙江以东海域的东海大陆架盆地中部发了被命名为"西湖凹陷"的大型储油地带。自1980年在东海首次钻探龙井一号井成功以来，中国已在"西湖凹陷"钻井30口，其中20口获高产工业油气流。

经过近30年的勘探，中国目前已在"西湖凹陷"开发出了平湖、春晓、天外天、断桥、残雪、宝云亭、武云亭、和孔雀亭等8个油气田。此外，还有玉泉、龙井、孤山等若干大型含油气构造。

天然气田“春晓气田”之争

自1974年起，中国即开始在东海进行石油、天然气勘测，并发现了多个油田。1995年，新星公司在春晓地区试钻探成功。由于中海油对于中国海洋石油、天然气资源有专营权，所以此后该地区的油田建设转由中海油负责，新星公司也于2000年被中海油收购。

2003年5月，日本提出，由于春晓气田距离日中中间线仅5公里，因此在该地区的大规模开采会导致吸聚效应，由此日方利益会受到损害，因此日本抗议中国的单方面行动，要求中国停止开发。中国方面则并不承认“日中中间线”的合法性，指两国专属经济区的分界线应处于冲绳海槽。

2008年6月18日，中日双方同时公布《中日关于东海共同开发的谅解》即(东海协议)。协议主要内容:准许日本在包括春晓在内的多个项目上的投资并按比例获得收益。

天然气田开发难点

我国现已探明的天然气田中近一半为高含硫气田，有100多个，仅四川盆地就有20多个。统计数据显示，我国目前投入开发的基本上是不含硫或中低含硫气田。

天然气具有易燃易爆、流动性强等特性，因此天然气开发是石油工业上游业务链中风险最高的一个环节。而且，由于高含硫气藏中富含剧毒和强腐蚀性的硫化氢，如四川东北的铁山坡气田每立方米天然气含硫量高达220克，而每立方米空气含硫浓度2克就能致人死亡。开发过程中硫化氢不易控制，所以高含硫气田开发更是难上加难！这使目前我国高含硫气田尚处于试采评价阶段。

专家认为，高含硫气田开发在技术、管理和外部环境条件等方面有着更高甚至特殊的要求。美国、加拿大等国经过长期研究探索，目前已形成一套成熟的技术和管理经验。我国由于起步晚，在高含硫气田开发上还面临诸多难题。

天然气田新探气田

元坝气田位于四川省广元、南充、巴中境内，第一期探明天然气地质储量1592.53亿立方米，是迄今为止国内埋藏最深的海相大气田。元坝气田于2011年8月底正式开建，到年底日产可达1000万立方米以上。在“十二五”期间，该气田有望形成34亿立方米以上的年生产能力。

整个元坝气田将分两期建设，第一期将在2013年末建成年产17亿立方米净化气生产能力；第二期将在2015年末再新建17亿立方米的年产能力，两期总体建成34亿立方米的年生产能力 。2100433B