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天然气工业 2015年第03期杂志 文档列表

天然气工业杂志要闻信息

液化空气集团将创新污水处理解决方案引入中国11-11

摘要：液化空气集团（Air Liquide）于近日将创新污水处理技术——ASPALTM Clean解决方案引入中国的商业应用。作为在欧洲已被广泛应用的成熟技术,该解决方案将有助于中国客户大幅降低污泥处理成本并提高污水处理工艺的稳定性。根据与青岛一家污水处理厂签订的长期合同,液化空气集团将为该客户提供全面的ASPALTM Clean解决方案,包括设备、技术和氧气供应。这是液化空气ASPALTM Clean解决方案在中国,也是在亚洲获得的首个合同。ASPALTM Clean是由液化空气集团独家开发的生物污泥处理解决方案。迄今为止,已在欧洲安装了多套该装置。通过控制注人的臭氧量,该解决方案可有效选择细菌种群构成,保留有益微生物群,淘汰有害细菌（如丝状菌）。

天然气工业杂志地质勘探

四川盆地及其周缘下志留统龙马溪组层序与沉积特征12-21

摘要：开展四川盆地及其周缘下志留统龙马溪组高精度沉积环境研究是目前该区页岩气勘探开发面临的重要课题。以野外露头剖面、钻井资料为基础,依据特定的笔石带和重要标志层建立了等时地层格架,并结合岩相、古生物群落、钙质含量、测井响应特征、地球化学特征等地质信息开展了龙马溪组早、晚期沉积微相研究,揭示了其地层层序、沉积演化以及优质页岩分布等特征：①页岩地层具有顶、底界区域穿时性,自下而上可划分为SQ1和SQ2两个三级层序,SQ1主体为最大海侵期形成的深水相沉积组合,而SQ2总体为海平面下降期形成的半深水—浅水相沉积组合;②发育钙质深水陆棚、泥质深水陆棚等8种沉积微相,富有机质页岩主要形成于SQ1深水域;③从SQ1到SQ2,沉积中心自川南—川东坳陷区向川北地区迁移,川中古隆起为持续的水下隆起。结论认为：①SQ1是龙马溪组主力产层的沉积期,川南—川东坳陷为SQ1期深水陆棚中心区,是页岩气富集区;②川北地区的黑色页岩形成于SQ2晚期,且分布局限,页岩气勘探潜力相对不足,而鄂西地区黑色页岩的沉积规模和勘探潜力则介于川南—川东和川北地区之间。

四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩孔隙结构特征22-29

摘要：页岩的孔隙结构特征对页岩气的储集和运移有着显著的影响。不同的孔隙结构表征技术往往适用于特定的孔隙尺寸范围,而由于页岩孔径大小变化范围较大且发育大量的纳米级孔隙,对其孔隙结构进行合理的表征十分困难。为此,综合利用低压N_2吸附法、高压压汞法以及岩心核磁共振法对四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩的孔隙结构特征进行了深入研究,探讨了影响孔隙发育的主要因素。结果表明：①该区龙马溪组页岩孔隙形状复杂,孔径分布普遍具有双峰或三峰特征,主要发育孔隙直径介于0~10 nm的微孔和中孔,也有少量大孔和微裂缝发育;②页岩样品的矿物成分以石英和黏土矿物为主,而后者是页岩微孔和中孔发育的主要贡献者,其含量与岩样微孔体积和中孔体积均具有正相关性;③此外,有机碳含量也是控制该区泥页岩孔隙发育的主要因素之一,主要通过有机质热演化生烃作用影响孔隙的发育;④目前的测试手段难以对直径小于2 nm的孔喉进行准确测试,这也是未来攻关的技术难点。

天然气工业杂志要闻信息

国内最大填埋气制取天然气项目在深圳投产29-29

摘要：近日,从中国水业集团有限公司获悉,国内最大的填埋气制取天然气项目——广东深圳下坪填埋气制取天然气项目于2015年3月9日成功投产。该项目投产后,预计年产天然气4 500×10~4 m~3,年产值1.2亿元,年碳减排量达到80×10~4 t,每天处理生活垃圾4 000 t。为创建低碳城市、建设环境友好型社会,进一步减少臭气污染,化害为利,变废为宝做出了贡献。生活垃圾在填埋场处置会产生沼气,沼气主要由甲烷、二氧化碳、氮气、氧气、硫化氢以及其他微量气体组成,其中甲烷占主要成分,其次是二氧化碳,其他气体所占比例则较小。下坪填埋气制取天然气项目一方面可治理生活垃圾填埋场产生的臭气,另一方面可将沼气转变为清洁能源——天然气。

天然气工业杂志地质勘探

深部低阶煤三相态含气量建模及勘探启示——以准噶尔盆地侏罗纪煤层为例30-35

摘要：准噶尔盆地低阶煤煤层气资源量巨大,其勘探开发突破是提高我国煤层气产量的重要途径之一。针对该区低阶煤浅部含气性差、深部含气量测试数据匮乏且现有技术手段难以准确测试的状况,从煤层气三相态含气量基本构成出发,开展了低阶煤较高温度和压力条件下甲烷的等温吸附、溶解度、密度和孔隙率等一系列实验,分析了影响甲烷吸附气量、溶解气量和游离气量的相关因素,构建了深部低阶煤吸附气、溶解气和游离气三相态含气量的计算模型。以准噶尔盆地低阶煤储层为例,利用该模型计算的结果显示：三相态含气量构成以吸附气量和游离气量为主,溶解气量所占比例较少;随埋深增加和含水饱和度降低,含气量构成序列由吸附气量高于游离气量转换为游离气量高于吸附气量;含水饱和度越低,其相对含气量转换深度越浅。综合分析后认为,该区深部低阶煤气体构成以游离气为主,煤层气勘探的思路则要以寻找圈闭和局部构造高点为主。

复杂多矿物组分的页岩气储层横波时差预测方法36-41

摘要：测井资料是获取页岩气储层物性参数、矿物组分、总有机碳含量、含气量等关键评价参数的基础资料,在测井资料的工程应用方面,一般通过实际测井的地层纵、横波时差来计算岩石的杨氏模量、泊松比、破碎压力等力学参数,部分页岩气新井和大量老井中无横波时差资料,致使无法计算页岩气地层的岩石力学和脆性指数。为此,把已有的针对简单矿物组分的砂泥岩地层横波时差预测方法拓展应用到复杂多矿物页岩气储层,在准确处理出页岩气储层复杂矿物组分的基础上,基于孔隙介质岩石物理模型和Biot—Gassmann方程,应用VRH模型求得地层的等效弹性模量,再以纵波时差作为约束参数来反演预测页岩气储层的横波时差。应用效果表明：该方法预测结果与实测结果对比误差较小。同时还探讨了区域纵横波时差回归统计法、简化的基于纵波时差来预测横波时差等多种方法预测结果的差异和影响因素,最终优选出的适合页岩气储层的横波预测方法,满足了生产现场解释评价的需要。

四川盆地高磨地区龙王庙组储层岩石流体概率识别技术42-49

摘要：四川盆地高石梯—磨溪地区下寒武统龙王庙组气藏储层的岩性与流体性质地震识别难度较大,主要原因是不同岩性、不同流体性质地层的岩石物理参数往往存在着较大的重叠空间,由此增加了识别的不确定性与多解性。为破解上述难题,采用岩石流体概率识别技术进行了尝试。该方法首先依据岩石物理参数分析结果建立各种岩性、流体性质的概率分布函数,再根据联合求解来确定储层的岩性及流体性质的概率,以此开展岩性、流体性质识别。应用结果表明：较之于一般的叠前反演方法,该方法通过多弹性参数对的联合概率求解,既提高了对储层岩性、流体性质识别的精度,又为提高储层岩性、流体性质识别的可靠程度提供了量化依据,可以为油气藏勘探开发井位部署决策等提供更充足的量化参考指标和依据。

天然气工业杂志要闻信息

全球液化天然气供应将增加1亿多吨49-49

摘要：从英国液化天然气集团的年度展望报告中获悉,2015年全球液化天然气供应量将增加1.22×10~8 t,其中澳大利亚新增供应量占到总增加量的一半以上。预计到2019年前,澳大利亚每年新增液化天然气供应量5 800×10~4 t,主要来源于在建的7个天然气开采项目。该报告称,这是4年来全球液化天然气供应首次出现大幅增长,并将推动全球液化天然气年贸易量增加3%,达到2.5×10~8 t。在需求方面,今年全球将新建12个液化天然气进口接收站和1个扩建项目。

天然气工业杂志开发工程

页岩气井压后返排规律50-54

摘要：岩气藏通常都需要进行大规模的水力压裂才具有工业开采价值,但是页岩气井压后返排率普遍较低。针对这一问题,采用数值模拟和实验相结合的方法,研究了天然裂缝间距、裂缝导流能力、压裂规模、压力系数和关井时间等因素对返排的影响,并从机理上分析了页岩气井压后返排困难的原因。结果表明：返排率随天然裂缝间距、裂缝导流能力和压力系数的增加而增加,随压裂规模和关井时间的增加而减少;从微观机理进行分析,水通过毛细管自吸作用进入微裂纹,页岩基质中矿物颗粒间原有的氢键被羟基取代进而发生水化作用,造成新的微裂纹的产生和主裂缝的扩展,形成复杂的裂缝网络,使得大部分水难以返排,返排率低;对于页岩气井压裂,一般裂缝间距和裂缝导流能力较小、压裂规模很大,很大一部分注入水存在于比表面积极大、形态极为复杂的裂缝网络中,以致无法返排。结论认为：页岩气井压后返排率的高低受多种因素的影响,不应该刻意追求返排率;低返排率的页岩气井的产量一般较高。

多裂缝应力阴影效应模型及水平井分段压裂优化设计55-59

摘要：针对页岩气藏水平井分段压裂中应力阴影的表征方法及影响因素不明确的问题,基于水平井分段压裂理论,借鉴水力压裂裂缝诱导应力产生机理,从单一垂直裂缝入手,利用应力叠加原理得出了多条裂缝应力阴影效应的数学模型。应用该模型分析了应力阴影的影响因素,结果表明：①泊松比与水平主应力方向的应力阴影呈线性关系,当泊松比为0.2~0.4时,最小水平主应力方向的诱导应力为0.36~0.72 MPa;②裂缝数量越多间距越小,应力阴影效应作用越强;③裂缝数量增加的同时也增大了施工难度,5条裂缝比3条裂缝的净压力增加了41.46%;④当裂缝间距小于100 m时,裂缝容易转向形成缝网;⑤裂缝间距是缝高的1.5倍时,应力阴影效应非常小,超过2倍后可以忽略不计。上述结论对合理利用应力阴影效应进行水平井分段压裂优化设计具有指导意义。

耐高温冻胶泡沫选择性堵水剂——适用于东海气田高温气藏堵水稳产60-67

摘要：针对东海气田产水严重的开发现状,通过室内实验研究,研制了适用于其气藏条件的冻胶泡沫堵水体系。该体系由质量分数为0.4%的CAB-35耐高温起泡剂和0.4%LF聚合物＋0.4%REL＆MNE交联剂冻胶稳泡剂复配而成,并优化了冻胶泡沫的注入方式、气液比和注气速度等施工参数,评价了冻胶泡沫的性能,形成了适用于东海气藏条件的耐高温冻胶泡沫堵水技术。评价结果表明：LF聚合物冻胶体系作为耐高温冻胶泡沫的稳泡体系,具有较好的稳泡效果,能大幅度提高泡沫的半衰期;冻胶泡沫堵水体系在气液混注、气液比1：1、注气速度为0.5 mL/min时性能最佳,易注入且封堵能力强。驱替实验结果表明：当地层情况相同时,冻胶泡沫堵剂封堵水的能力大于封堵气的能力,且堵剂对水的封堵率随着地层渗透率的增加而增强;当地层存在渗透率差异时,堵剂具有较好的地层非均质选择性能,堵剂优先封堵高渗透水流通道,而低渗透产气通道未被堵死。因此通过地层渗透率差异能够实现选择性堵水的目的。

岩心渗透率的计算方法与适用范围68-73

摘要：由于低渗透和高渗透储层都存在不同程度的非线性渗流特征,而且渗透率越趋向于两个极端,非线性就越严重,由此造成渗透率计算结果偏差较大。为此,对于易发生非达西渗流的储层,通过引入克氏方程,可校正计算低渗透岩心的非达西渗透率;通过推导气体的非达西二项式渗流方程,可得到计算高速非达西渗透率的新方法。结合400块岩心的渗透率测试实验结果,明确了不同渗透率计算方法的适用范围：储层渗透率小于1 mD时,滑脱效应对气体渗流产生的影响较大,应进行克氏渗透率校正计算;渗透率大于10 mD时,气体高速非达西渗流特征明显,应采用高速非达西渗透率的计算方法;渗透率介于1~10 mD之间时,需要同时考虑两种渗流规律的影响而采用复合计算。对比分析计算结果后认为,常规计算获得的表观渗透率与考虑储层实际状况得到的渗透率相差较大,相对误差一般都在20%以上或更高。因此,岩心渗透率计算方法的选取应根据实验测试的表观渗透率而定,其计算结果才能更加真实地反映储层的渗流能力和开发动态。

天然气工业杂志钻井工程

高压深井分段改造管柱封隔器间压力预测及应用74-78

摘要：针对高压深井分段改造过程中封隔器间环空压力下降造成的改造管柱和封隔器受力状况恶化问题,基于能量守恒原理和井筒传热理论,建立了考虑摩擦生热和对流换热等影响的注入工况井筒温度场二维瞬态预测模型,并分析了井筒温度和压力变化对封隔器间环空体积的影响;然后结合井筒温度瞬态预测模型、环空流体PVT状态方程、油管柱径向变形计算模型和地层瞬态渗流方程,建立了典型高压深井封隔器间环空压力预测模型。最后,以塔里木油田1口高压气井为例开展了封隔器间环空压力预测。分析结果表明：常规设计方法认为安全的管柱,考虑封隔器间环空压力下降后就存在非常大的失效风险,高压深井分段改造管柱设计过程中必须充分考虑该因素。该研究成果为高压深井分段改造管柱的优化设计提供了新思路。

旋压整形器对C110变形套管整形的实验研究79-85

摘要：套管变形会直接影响到油气田后期增产作业和开发措施的实施,而变形井在使用旋压整形器进行整形修复时经常凭经验确定整形力和修复扭矩,如果整形力和修复扭矩过大则易造成变形套管及水泥环的破坏和卡钻事故。为此,在YAW-200压力试验机上对常用尺寸的油层套管进行压扁,然后分别由连续旋转钳和推力轴承提供扭矩和整形力,由小到大依次下入外径为126mm和129 mm的旋压整形器对变形套管（C110）进行了2次膨胀整形,得到了两种整形工具整形所需的整形力修复扭矩、变形套管的变形规律、变形套管回弹量的测试数据。实验结果表明,上述两种旋压整形器的外径级差是合理的。此外,为了确保后期生产工艺实施的可靠性,还对整形前后的变形套管进行了力学性能测试,发现整形后套管的各项力学参数均有所降低,从而导致整形后套管的承载能力降低。该研究成果为优化整形工具结构和整形施工参数提供了重要的实验数据。

天然气工业杂志要闻信息

我国煤层气储量有望大幅增加85-85

摘要：2015年2月国家能源局了《煤层气勘探开发行动计划》（以下简称计划）,其中提出,到2020年,我国将新增煤层气探明地质储量1×10~（12）m~3;煤层气（煤矿瓦斯）抽采量力争达到400×10~8 m~3。相对于2014年的170×10~8 m~3,未来5年,我国煤层气抽采量将增长1倍多。《计划》提出,400×10~8 m~3的抽采目标中,地面开发200×10~8 m~3,基本全部利用;煤矿瓦斯抽采200×10~8 m~3,利用率60%以上。到2020年,我国将建成3~4个煤层气产业化基地,重点煤矿区基本形成煤层气与煤矿瓦斯共采格局。《计划》提出,将出台完善扶持政策,严格落实煤层气市场定价机制,研究提高煤层气开发财政补贴标准,制定低浓度瓦斯利用鼓励政策,督促天然气基础设施公平开放,鼓励社会资本参与勘探开发和基础设施建设。

天然气工业杂志钻井工程

新型超高压井下增压系统的研制与应用86-92

摘要：油气钻井工程实践表明,利用高压射流辅助破岩是提高深井机械钻速的有效途径,而井下增压技术是一种产生高压射流的方法,井下增压系统装置的稳定性、可靠性是该技术工业应用的关键。为此,围绕井下增压系统配套的关键工具进行了研究与实验：①优选的螺杆增压器可将螺杆钻具输出的旋转运动转换为轴向往复运动,达到对部分钻井液实施增压的目的;②依据室内实验获得的不同喷距、射流角度下高压流体对岩石的冲蚀数据,研制了与螺杆增压器适配的超高压双流道钻头;③在地面采用清水作为试验介质进行了测试,高压喷嘴直径1.5 mm,泵压为4 MPa,排量18 L/s,地面测试期间高压喷嘴出口明显可见脉冲高压射流,井下螺杆增压装置运行稳定。在5口井上完成钻井总进尺1 015 m、纯钻进时间206 h,与邻井相比平均机械钻速提高了51.4%。试验结果表明,该井下增压系统在钻井作业中提速效果明显、设计合理、工作可靠。

天然气工业杂志要闻信息

国内最大LNG储罐一次升顶成功92-92

摘要：2015年3月8日,国内首座20×10~4 m~3 LNG储罐——江苏LNG项目二期工程T-1204储罐一次升顶成功,标志着中国石油大型LNG储罐建造技术取得重大突破。T-1204储罐是江苏LNG二期工程新建储罐,采用落地电伴热式承台,为全容式混凝土储罐,圆筒形外罐直径86.4 m,高44.2m;圆拱形钢质罐顶总重约1 000 t,顶部中心距罐内地面56 m;储罐有效罐容20×10~4 m~3,是目前国内最大的LNG储罐。T-1204储罐升顶采用微正压空气浮升技术,使用大功率鼓风机向罐内输送压缩风产生浮力,将圆拱形钢质罐顶从罐内地面沿混凝土外罐内壁浮升至顶部,提升高度41 m,为国内大型储罐垂直升顶位移最大、穹顶最重。

天然气工业杂志钻井工程

相国寺储气库低压地层安全快速钻完井配套技术93-97

摘要：四川盆地川东地区相国寺构造为一狭长高陡构造,地面出露上三叠统须家河组到下三叠统嘉陵江组等老地层,地层倾角变化大,浅层存在煤矿及石膏矿采空区域,而经多年开采的二叠系长兴组、茅口组气藏压力系数仅为0.2,主力气藏石炭系的压力系数更只有0.1,这已成为储气库建设的一大钻完井技术难题。为此,根据该地下储气库钻井复杂地质剖面、储气库盖层密封性及储层专打要求,提出了优化布井方式及井型、井身结构的实施技术方案;制订了以气体钻井解决上部易漏失层、下部低压产层应用PDC＋螺杆钻具钻井技术的快速钻井措施;石炭系低压储层采用油管＋筛管方式完井以保护储层。在XC4等井现场应用表明,6口试验井平均机械钻速达4.0 m/h,同比前期先导试验井提高164%,建井周期较前期试验井缩短一半,高效优质地完成了储气库的钻完井工作。所形成的7项安全快速钻完井配套保障技术可为类似地质区域建设地下储气库提供借鉴。