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摘 要：针对元坝气田开发中存在的世界性难题，开展攻关研究，形成了超深复杂生物礁储层精细刻画技术，超深高含硫水平井钻完井、投产技术，高含硫天然气深度净化技术，复杂山区高含硫气田环境保护及安全控制技术，实现了涉酸关键设备及物资国产化，创造了巨大的社会效益和经济效益。
关键词：元坝气田；超深；高含硫；工程建设
中图分类号：TE375 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0341-01
元坝气田是目前世界上气藏埋藏最深、开发风险最大、建设难度最高的已开发酸性大气田，具有超深、高温、高压、高含硫、天然气组分复杂、储层分布发育复杂、气水关系复杂、纵向压力系统复杂、地形地貌复杂“一超、三高、五复杂”的特点，绿色安全高效开发面临六大难题：①生物礁储层精细刻画及含气性预测难度大；②储层薄、横向变化快，水平井长穿优质储层难度大；③埋藏超深、多压力系统，钻完井井控风险大、技术难度大；④复杂山区、人口稠密、生态脆弱，安全环保要求高；⑤天然气组分复杂、有机硫含量高，深度净化难度大；⑥開发技术要求高、投资控制难度大，大型装备国产化需要担当。针对上述难题，设立了《元坝超深高含硫气藏开发关键技术研究》、《元坝天然气净化技术研究与工艺包开发》等十余项科技攻关项目，开展了气藏地质、气藏工程、钻完井工程、采气工程、集输工程、净化工程、安全环保工程研究，创新形成了元坝超深高含硫生物礁大气田绿色安全高效开发技术。
1 形成了超深复杂生物礁储层精细刻画技术
针对元坝气田长兴组气藏含气区面积大、礁体小、储层薄、物性差、纵向非均质性强、储量丰度低、局部含水、井少、井控低、直井产能高低不一等特点及开发选区、储层及含气性预测、气藏三维地质建模等方面存在的难点，开展了储层形成机理、储层及含气性预测、三维地质建模及井型优化研究，建立了复杂条带状生物礁气藏单礁体、礁群发育与储层分布模式，创新形成了生物礁储层分类预测及含气性检测技术、以礁群为单元的“多级双控”复杂生物礁三维精细地质建模技术，提出了以水平井为主的超深复杂条带状生物礁气藏开发井网模式。实现了薄层优质储层的精准预测，储层预测符合率超95%；优选四个礁带及礁滩叠合区为主要开发建产区，部署开发评价及开发井25口，其中水平井17口，达到了提高储量动用程度和单井产能的目的。
2 形成了超深高含硫水平井钻完井、投产技术
针对超深、多压力系统、薄层、高温、高压、高含硫水平井钻完井难题，形成了以超深水平井轨迹实时优化与控制技术为特色，超深高含硫水平井全井段安全优快钻井技术、超深长水平段多级暂堵分流酸化工艺技术为核心的超深高含硫水平井钻完井、投产技术。突破了7000m以深超深高含硫水平井工程技术瓶颈，创造了超深高含硫水平井完钻井深最深世界纪录（7971m）、超深高含硫水平井完钻垂深最深世界纪录（6991.19m）、超深高含硫水平井水平段最长世界纪录（1073.3m）。已完钻水平井储层钻遇率达82%，分流酸化后平均单井增产311%，22口已测试井平均天然气无阻流量超285万m3/日，己建成产能30亿方/年。
3 形成了高含硫天然气深度净化技术
针对天然气组分复杂、有机硫含量高、深度净化难度大的特点，结合国内复合脱硫溶剂、催化剂和超重力脱硫等高新技术，自主研发了具有中国石化自主知识产权的高含硫天然气净化工艺包，主要技术特点包括UDS复合溶剂深度脱除H2S、CO2和甲硫醇、羰基硫等有机硫的工艺技术的首次工业化应用、常规克劳斯非常规分流法硫磺回收工艺、国产化制硫与尾气加氢催化剂开发、超重力尾气脱硫技术、旋流分离过滤技术。工艺包应用在元坝气田4套300万方/天的高含硫天然气净化主装置，净化天然气产品达到国标一类气指标，天然气有机硫脱除率93.7%，硫磺回收率99.96%，尾气SO2排放低于200mg/m3。
4 形成了复杂山区高含硫气田环境保护及安全控制技术
针对元坝气田地处复杂山区、人口密集、高含硫化氢、安全控制及应急处置难度大，单井平台较多、气井比较分散、集输管线较长、腐蚀控制与批处理难度较大，采出水处理难度较大、回注井回注能力有限、生态环境非常敏感等难题，集成了钻完井安全控制技术、改良的全湿气加热保温混输工艺技术、安全联锁控制优化技术、腐蚀监测与控制优化技术、复杂山区分址调频广播应用技术、多远信息集成技术、预处理+预蒸发+多效蒸发处理等综合水处理工艺技术、集中监控智能化管理技术等，形成了一套绿色气田建设的环境保护与安全控制技术，保障了气田安全平稳运行，实现了零污染、零排放、零事故。
5 实现了涉酸关键设备及物资国产化
针对气田开发技术要求高、投资控制难度大，开展了涉酸关键设备及物资的国产化技术攻关，在完井物资、天然气净化厂大型尾气焚烧、采输设备、管材、机泵等的国产化方面，通过开发、应用采气井口装置国产化技术、钛合金油管技术、电镀钨合金衬管技术、机械式镍基合金复合管技术、净化厂大型尾气焚烧技术、抗硫天然气加热炉、燃气发电机电控技术等国产化技术，实现了关键设备、物资国产化，缩短供货周期、节约了投资，保证了元坝项目提速增效。
元坝气田建成了世界上第一个7000m以深高含硫生物礁大气田，建成天然气产能40亿m3/年，建成了国内第一座具有自主知识产权的大型天然气净化厂，实现了涉酸关键设备及物资国产化，国产化率85%以上。建成了绿色气田，实现了零污染、零排放、零事故。
参考文献
[1]普光高含硫气田高效开发技术与实践.
[2]普光高酸性气田开发.
[3]超深高酸性气田钻井工程技术与实践.
收稿日期：2018-4-24
关键词：元坝气田；超深；高含硫；工程建设
中图分类号：TE375 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0341-01
元坝气田是目前世界上气藏埋藏最深、开发风险最大、建设难度最高的已开发酸性大气田，具有超深、高温、高压、高含硫、天然气组分复杂、储层分布发育复杂、气水关系复杂、纵向压力系统复杂、地形地貌复杂“一超、三高、五复杂”的特点，绿色安全高效开发面临六大难题：①生物礁储层精细刻画及含气性预测难度大；②储层薄、横向变化快，水平井长穿优质储层难度大；③埋藏超深、多压力系统，钻完井井控风险大、技术难度大；④复杂山区、人口稠密、生态脆弱，安全环保要求高；⑤天然气组分复杂、有机硫含量高，深度净化难度大；⑥開发技术要求高、投资控制难度大，大型装备国产化需要担当。针对上述难题，设立了《元坝超深高含硫气藏开发关键技术研究》、《元坝天然气净化技术研究与工艺包开发》等十余项科技攻关项目，开展了气藏地质、气藏工程、钻完井工程、采气工程、集输工程、净化工程、安全环保工程研究，创新形成了元坝超深高含硫生物礁大气田绿色安全高效开发技术。
1 形成了超深复杂生物礁储层精细刻画技术
针对元坝气田长兴组气藏含气区面积大、礁体小、储层薄、物性差、纵向非均质性强、储量丰度低、局部含水、井少、井控低、直井产能高低不一等特点及开发选区、储层及含气性预测、气藏三维地质建模等方面存在的难点，开展了储层形成机理、储层及含气性预测、三维地质建模及井型优化研究，建立了复杂条带状生物礁气藏单礁体、礁群发育与储层分布模式，创新形成了生物礁储层分类预测及含气性检测技术、以礁群为单元的“多级双控”复杂生物礁三维精细地质建模技术，提出了以水平井为主的超深复杂条带状生物礁气藏开发井网模式。实现了薄层优质储层的精准预测，储层预测符合率超95%；优选四个礁带及礁滩叠合区为主要开发建产区，部署开发评价及开发井25口，其中水平井17口，达到了提高储量动用程度和单井产能的目的。
2 形成了超深高含硫水平井钻完井、投产技术
针对超深、多压力系统、薄层、高温、高压、高含硫水平井钻完井难题，形成了以超深水平井轨迹实时优化与控制技术为特色，超深高含硫水平井全井段安全优快钻井技术、超深长水平段多级暂堵分流酸化工艺技术为核心的超深高含硫水平井钻完井、投产技术。突破了7000m以深超深高含硫水平井工程技术瓶颈，创造了超深高含硫水平井完钻井深最深世界纪录（7971m）、超深高含硫水平井完钻垂深最深世界纪录（6991.19m）、超深高含硫水平井水平段最长世界纪录（1073.3m）。已完钻水平井储层钻遇率达82%，分流酸化后平均单井增产311%，22口已测试井平均天然气无阻流量超285万m3/日，己建成产能30亿方/年。
3 形成了高含硫天然气深度净化技术
针对天然气组分复杂、有机硫含量高、深度净化难度大的特点，结合国内复合脱硫溶剂、催化剂和超重力脱硫等高新技术，自主研发了具有中国石化自主知识产权的高含硫天然气净化工艺包，主要技术特点包括UDS复合溶剂深度脱除H2S、CO2和甲硫醇、羰基硫等有机硫的工艺技术的首次工业化应用、常规克劳斯非常规分流法硫磺回收工艺、国产化制硫与尾气加氢催化剂开发、超重力尾气脱硫技术、旋流分离过滤技术。工艺包应用在元坝气田4套300万方/天的高含硫天然气净化主装置，净化天然气产品达到国标一类气指标，天然气有机硫脱除率93.7%，硫磺回收率99.96%，尾气SO2排放低于200mg/m3。
4 形成了复杂山区高含硫气田环境保护及安全控制技术
针对元坝气田地处复杂山区、人口密集、高含硫化氢、安全控制及应急处置难度大，单井平台较多、气井比较分散、集输管线较长、腐蚀控制与批处理难度较大，采出水处理难度较大、回注井回注能力有限、生态环境非常敏感等难题，集成了钻完井安全控制技术、改良的全湿气加热保温混输工艺技术、安全联锁控制优化技术、腐蚀监测与控制优化技术、复杂山区分址调频广播应用技术、多远信息集成技术、预处理+预蒸发+多效蒸发处理等综合水处理工艺技术、集中监控智能化管理技术等，形成了一套绿色气田建设的环境保护与安全控制技术，保障了气田安全平稳运行，实现了零污染、零排放、零事故。
5 实现了涉酸关键设备及物资国产化
针对气田开发技术要求高、投资控制难度大，开展了涉酸关键设备及物资的国产化技术攻关，在完井物资、天然气净化厂大型尾气焚烧、采输设备、管材、机泵等的国产化方面，通过开发、应用采气井口装置国产化技术、钛合金油管技术、电镀钨合金衬管技术、机械式镍基合金复合管技术、净化厂大型尾气焚烧技术、抗硫天然气加热炉、燃气发电机电控技术等国产化技术，实现了关键设备、物资国产化，缩短供货周期、节约了投资，保证了元坝项目提速增效。
元坝气田建成了世界上第一个7000m以深高含硫生物礁大气田，建成天然气产能40亿m3/年，建成了国内第一座具有自主知识产权的大型天然气净化厂，实现了涉酸关键设备及物资国产化，国产化率85%以上。建成了绿色气田，实现了零污染、零排放、零事故。
参考文献
[1]普光高含硫气田高效开发技术与实践.
[2]普光高酸性气田开发.
[3]超深高酸性气田钻井工程技术与实践.
收稿日期：2018-4-24