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天然气工业 2016年第03期杂志 文档列表

天然气工业杂志本期视点

持续低油价对中国油气工业体系的影响分析及对策1-6

摘要：持续低油价严重冲击了我国的油气工业体系,同时也对国家能源安全造成了重大影响,为确保我国油气工业体系的健康发展、寻求应对措施,从分析现阶段低油价的起因入手,以国际能源机构及政府官方披露的数据为依据,对全球油气主要生产国近年油气发展情况、能源政策和未来发展趋势进行了研究。结果发现,某超级大国的油气政策是造成全球油价低位运行的主要原因之一。预计2020年、2030年中国的石油消费量将分别达到6.0×10^8t和6.8×10^8t、天然气消费量将分别达到3 300×10^8m^3和5 200×10^8m^3。为减少中国的油气对外依存度,需保持对油气行业的上游投资,加大科技攻关力度,确保油气生产系统的平稳运行。从中国国家能源战略安全的角度出发,提出了以下对策：①目前需确保我国石油2×10^8t的年产量“底线”,国内天然气年产量在2030年力争达到2 700×10^8m^3左右,以此作为我国长远的天然气产量“底线”;②谋划石油工业上游业务的长期发展,确保油气风险勘探投资、低渗透致密油气藏及页岩油气藏开发技术攻关试验区建设、科技攻关创新等“三个不能停”;③中石油、中石化、中海油需在逆境中求得改革发展,借助“一带一路”的契机,打造国际化技术服务公司;④推进新能源业务,谋划从油公司向综合性能源公司的转变升级。

天然气工业杂志要闻信怠

本刊第七届编委会顾问闵恩泽先生因病在北京逝世6-6

摘要：2016年3月7日,中国科学院、中国工程院、第三世界科学院院士闵恩泽先生因病在北京逝世,享年93岁。闵恩泽先生1924年2月4日生于四川成都,是我国炼油催化应用科学的奠基人、石油化工技术自主创新的先行者、绿色化学的开拓者,2007年度国家最高科学技术奖获得者,被誉为“中国催化剂之父”。

天然气工业杂志地质勘探

页岩气藏“甜点”构成要素及富气特征分析——以四川盆地长宁地区龙马溪组为例7-13

摘要：“甜点”的识别对确定页岩气有利区分布,进而实现大规模经济开发具有重要的意义。为此,基于国内外大量优质含气页岩的分析资料和研究数据,比较分析了页岩气藏的地质特征,阐述其“甜点”的地质要件：含气页岩有效厚度、有机碳含量（TOC）、有机质类型与成熟度（R_o）、岩石骨架及其物性（孔隙度及渗透率）特征、天然裂缝发育状况等。然后,结合页岩气经济开采的特点以及各要素间的相关性,以四川盆地长宁地区的相关资料为基础,综合考虑四川盆地威远区块的情况,总结了页岩气富集的地质规律,明确了该区海相页岩气藏有利“甜点”的构成要素及其分布值：①有效页岩连续厚度大于30 m、TOC〉2.0%、R_o介于2.4%~3.5%,保证了气源岩的质量;②脆性矿物含量介于30%~69%、黏土矿物含量小于30%、夹层厚度介于0.1~1.0 m,保证了储层的质量;③孔隙度大于2.0%、渗透率大于50 nD、含气量大于1.45 m^3/t、地层压力介于常压—超压,决定了生产方式与产能。最后进一步分析了页岩气藏“甜点”的主次控件,并探讨了其相互制约关系。

塔里木盆地热液特点及其对碳酸盐岩储层的改造作用14-21

摘要：塔里木盆地热液活动普遍,为弄清其对该区下古生界碳酸盐岩储层的影响,分析了该盆地碳酸盐岩中热液活动产物的岩石学、地球化学特征,发现该区热液普遍具有贫镁离子、富含CO_2的特点。进一步探讨了该区热液活动对储层的改造作用,发现热液流体成分是这一改造作用的决定性因素。研究结果表明：①热液流体富含CO_2,沿断裂带通道附近溶蚀作用强烈,发育大小不等的溶蚀孔洞,形成规模较小但孔渗性很好的优质储层;②热液流体自身镁离子含量很少,虽然通过溶蚀寒武系白云岩能获得部分镁离子,但热液白云石化作用规模较小;③富含CO_2的热液流体溶蚀围岩形成优质的溶蚀孔洞型储层,其分布明显受到断裂的控制;④热液白云石化作用主要表现为鞍形白云石充填溶蚀孔洞,以及在断裂附近热液活动导致白云石晶体重结晶或过度生长,堵塞已有的孔隙,总体而言是一种破坏性成岩作用。该成果可以为该盆地深部碳酸盐岩储层预测提供帮助。

天然气工业杂志要闻信怠

煤炭大省山西页岩气资源量达4.44万亿立方米21-21

摘要：作为中国传统能源大省,山西省不仅煤炭资源丰富而且同样拥有页岩气开发的广阔前景。据悉,经过两年多的勘查,该省目前已基本完成全省页岩气地质调查及评价项目,估算有利区页岩气资源量达4.44×10^12m^3。

天然气工业杂志地质勘探

川西坳陷新场构造须五段地层水地球化学特征及其成因22-29

摘要：四川盆地川西坳陷中段新场构造上三叠统须家河组五段气藏的气水关系复杂,对其地层水成因和来源认识的不足限制了天然气勘探的拓展和深入。为此,对该区须五段地层水的矿化度、地球化学特征参数、微量元素和氢氧同位素等进行了分析,进而与该区其他层位地层水的上述特征进行比对,最终明确了须五段地层水的成因和来源。研究结果表明：①须五段水气比较为稳定,气水分异不明显,试采初期受压裂液和凝析水的影响,产出水矿化度较低,主要为压裂液和地层水的混合物,而后期随着返排率升高,产出水主要为地层水;②该层段的地层水均为CaCl_2型,矿化度介于50.806~96.319 g/L,整体表现出自北向南逐渐升高的特征;③地层水在埋藏过程中经历了浓缩变质作用,地层封闭性好,有利于天然气的保存;④须五段地层水的来源既有下伏的海相地层水,也有其自身陆相泥页岩的压释水,白云岩化作用是须五段最主要的水岩相互作用方式;⑤须五段地层水的δD值介于-67‰~-65‰、δ^18O值介于-3.1‰~-1.0‰,与该区其他层位地层水具有明显的区别,表明其经历了强烈的水岩反应,自成独立体系。

天然气工业杂志开发工程

苏里格气田“十三五”期间提高采收率技术思路30-40

摘要：鄂尔多斯盆地苏里格气田的勘探与开发成果推动我国致密砂岩气产量实现了质的飞跃,如何提高采收率乃是其最核心的研究主题。为此,回顾了该气田的开发历程,着重阐述了提高单井产量技术进展,探讨了转变传统开发方式和提高采收率的技术思路与对策。研究结果表明：特大型致密砂岩气藏的评价、上产、稳产所需要的开发技术是呈“渐进式变化”的;基于甜点区筛选的井位部署技术、水平井开发技术、井型井网优化技术、快速钻井技术、储层改造技术和排水采气新工艺、“一体化”建设模式等支撑了该气田的快速上产。在此基础上,提出了“十三五”期间提高采收率的技术思路：①基于单井全生命周期分析的气田开发规划评价技术;②以提高采收率为目标的混合井网动态评价及加密技术;③集群化多井型多层系面积井网新区一次成型提高采收率技术;④基于风险和效益评价的储量评价模型;⑤“多维矩阵”式气井精细管理技术;⑥低产低效井挖潜技术;⑦新型井场环保技术;⑧基于一体化集成装置的地面工艺;⑨C_3^＋混合烃类回收利用技术。以期为该区“十三五”期间致密砂岩气藏的开发提供更可靠的技术支撑。

天然气工业杂志要闻信怠

中国首次设置能源消耗量上限40-40

摘要：据国家“十三五”有关规划,中国打算在2020年前把能源消耗量控制在50亿吨标准煤当量内,这标志着世界第二大经济体首次设置这样的一个目标。中国长期以来一直在考虑一个能耗上限来提高工业效率、减少烟雾和控制世界上最高的温室气体排放量。根据来自国家统计署的最新统计数据,我国2015年的总能耗为43亿吨标准煤当量,比2014年增加了0.9%。国家发展和改革委员会承诺今年将限制煤炭产量和燃煤发电量的增长。

天然气工业杂志开发工程

苏里格气田有效储层解析与水平井长度优化41-48

摘要：水平井凭借其独有的技术和经济优势,已成为高效开发致密气藏的关键技术,但是其在非层状气藏的开发中却效果较差。为此,针对鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系下石盒子组8段含气砂体孤立分散的分布特点,采用露头类比、地质统计、密井网先导试验3种方法研究了该气田含气砂体的展布方向及规模特征,结合密集井网区精细地质解剖成果,提出了4种适用于该气田盒8段部署水平井的含气砂体分布样式：①厚层块状孤立型;②具物性夹层的垂向叠置型;③具泥质夹层的垂向叠置型;④横向串糖葫芦型。统计当前已实施水平井钻遇含气砂体的情况,发现所钻遇的含气砂体长度多数分布在670~1300 m。以苏X区SuX-18-36典型井组的物性夹层垂向叠置型砂体为例,结合生产数据修正法、数值模拟法及经济评价法,优化了气田合理水平段长度,认为在当前经济技术条件下,1200 m以内的水平段长度适合于该气田的该类叠置样式的砂体。该成果为该气田的后续高效开发提供了技术支撑。

水力压裂设计的新模型和新方法49-54

摘要：压裂设计是水力压裂技术的核心,由于非常规储层的特殊性,使得压裂设计面临一系列的挑战。为此,梳理了国内外压裂设计各环节的新模型和新方法,并分析了其发展方向。压裂设计的新模型和方法主要分布在储层描述、水力裂缝刻画、水力裂缝优化以及水力裂缝模拟等4个方面,其中储层描述主要是在创新参数获取基础上建立新的地质力学模型;水力裂缝刻画主要体现在开发新方法,并结合物理模拟实验认识,提高现有监测手段的准确性;水力裂缝优化方面主要进展是挖掘储层与流体的相互作用,并通过规律性描述,形成新型的油气藏数值模拟软件;水力裂缝模拟主要通过方法创新,研发新型的适用于水平井分段多簇压裂的裂缝数值模拟器。因此,建议国内同行在坚持工具、设备等硬件投入的基础上,加强基础研究,力争在各种评价模型和软件方面取得突破,从而提高压裂设计的科学性,进而实现非常规油气藏的高效经济开发。

天然气工业杂志钻井工程

威远区块页岩气水平井固井技术难点及其对策55-62

摘要：针对四川盆地威远一长宁部级页岩示范区威远区块页岩气水平井固井中所面临的油基钻井液与水泥浆不相容、高密度油基钻井液驱替困难、水泥环在大型体积压裂条件下易破坏等问题,有针对性地开展了水泥环密封力学参数理论依据、保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术等研究,取得了如下成果：①建立了考虑水泥环塑性特征及界面胶结强度的水泥环密封完整性理论模型,可指导页岩气水平井水泥石力学性能设计,减小微间隙的发生;②开发了驱油前置液,其对油基钻井液的冲洗效率超过90%且与油基钻井液及水泥浆相容性好;③根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石,在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低30%;④确定了清水顶替等适用于页岩气井的固井技术,有利于保证井筒的密封性能。该研究成果应用于现场的12口井,水平段平均固井优质率达到92%,后期压裂效果良好,有效地保证了井筒的密封完整性,为页岩气高效开发提供了技术支撑。

油基钻井液组分对水泥浆性能的影响及其机理63-68

摘要：针对固井时油基钻井液与水泥浆掺混易产生接触污染进而影响施工安全的问题,开展了油基钻井液各组分对水泥浆流变性、稠化时间、抗压强度等性能影响的研究,同时结合扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱等手段,初步探索了油基钻井液各组分对水泥浆性能影响的机理。实验结果表明：油基钻井液的掺混会使水泥浆流变性变差、水泥石抗压强度降低,影响顶替效率及水泥环的封隔能力;柴油、主乳化剂、副乳化剂等单组分对水泥浆流变性能的影响不大,而由柴油、内部水相与乳化剂搅拌形成的乳状液则会对水泥浆性能产生几乎与油基钻井液同等程度的影响。研究结果表明：乳状液圈闭了水泥浆中的自由水,导致浆体变稠,使水泥颗粒无法与自由水有效结合,阻碍水泥浆的水化,导致水泥石结构疏松多孔,影响了水泥石的强度。对策建议：可使用添加合适表面活性剂的先导浆、隔离液等措施来缓解接触污染。

考虑有效膜压力的坍塌压力计算模型69-76

摘要：川渝气区风险探井欠平衡井段的井眼扩径率普遍较高,井眼扩径率介于20%~30%,最高可达140%,增加了风险探井的钻探风险,而且欠平衡钻井井壁稳定的问题也尚未得到有效解决。为此,针对欠平衡井段井壁失稳机理开展了研究,提出了计算欠平衡钻井井壁坍塌压力的方法：通过引入有效膜压力系数,结合达西定律、地层流体状态方程、连续性方程,求解出井周压力分布解析解;依据叠加原理得到了井周应力分布模型,并采用Mohr-Coulomb准则推导出维持井壁稳定的最低钻井液密度计算模型;研究了欠平衡、过平衡、欠平衡转过平衡3种典型工况下的井周压力演化规律,并总结了欠平衡钻井井壁失稳的规律。结论认为：该模型反映了泥饼对井壁稳定的影响,由其计算得到的坍塌压力比常规模型计算所得的结果要高,说明有效膜压力系数对井壁坍塌的影响显著,而岩石强度（内聚力、内摩擦角）、地应力、岩石孔隙度等参数对井壁坍塌的影响则相对较小,采用该模型计算的结果更加符合现场实际。

天然气工业杂志集输与加工

提高天然气轻烃回收装置C_3~＋收率的方案比选——以中坝气田为例77-86

摘要：中国石油西南油气田公司川西北矿区江油轻烃厂回收装置采用透平膨胀机单机膨胀制冷工艺,回收中坝气田天然气中C_3以上组分,因仅配备了排气量为（16~17）×10^4m^3/d的低压气增压机组,在目前天然气处理量为40×10^4m^3/d、高压原料气量最低时仅有17×10^4m^3/d、原料气压力由3.65 MPa降到2.80 MPa左右的情况下,出现了透平膨胀机的膨胀比和冷凝效率降低、低温制冷系统冷量不足、液烃产品产量和C_3^＋收率下降等问题,同时,也直接影响着装置的安全、平稳运行。为了提高回收装置的C_3^＋收率,提出了4种工艺改造方案：①残余气循环工艺（RSV）;②直接换热工艺（DHX）;③原料气增压的单级膨胀（ISS）工艺;④原料气增压＋DHX工艺。对比上述4种方案的轻烃收率、能耗和经济性后认为：上述第三种方案,即原料气增压的单级膨胀工艺静态投资回收期较短（0.74年）,C_3收率为89.43%、液化气产量为19.04 t/d,分别较原工艺提高了46.32%和42.94%,同时其单位能耗较低,具有更好的经济效益,适合于该装置的工艺改造。

高含硫天然气过滤单元性能优化87-92

摘要：为了避免高含硫天然气湿气输送过程中所夹带的固体颗粒和液体杂质对天然气净化装置和效果的不良影响,在脱硫工艺前端设置了由预过滤器和聚结过滤器所组成的两级过滤单元。针对某高含硫天然气净化厂原料气过滤单元存在的聚结过滤器滤芯压降不上升、无法通过压降来判断滤芯更换时间等问题,利用两级过滤性能评价系统对比了不同过滤性能预过滤器滤芯和聚结过滤器滤芯组合的过滤性能,发现其原因在于聚结过滤器滤芯对亚微米级液滴的聚结性能不理想、预过滤器滤芯和聚结过滤器滤芯的性能不匹配。为此,提出了改进措施：①改进聚结过滤器滤芯的聚结层;②设置疏油型排液层,改变预过滤器滤芯的结构参数,使之与改进后的聚结过滤器滤芯的性能相匹配。实验结果表明：改进后聚结过滤器滤芯的稳态压降较在用滤芯降低75%,对于粒径为0.3μm及以上的液滴过滤效率达到99.99%,同时实现了预过滤器滤芯和聚结过滤器滤芯压降的同步变化。现场试验结果表明：改进后的原料气过滤单元对液体杂质的过滤能力提高了1倍,能更有效地保证后续工艺的安全运行。该研究成果为高含硫天然气过滤元件设计和过滤系统优化运行提供了参考。

我国首套净化厂污水处理蒸发结晶装置析盐试运行93-98

摘要：四川盆地中部磨溪区块下寒武统龙王庙组气藏天然气净化厂年处理能力达100×10^8m^3,为了实现污水零排放,该厂引进了具备污水回收率高、工艺流程简单、运行连续化、自动化程度高等优点的多效真空蒸发结晶装置,其设计处理盐水能力为300m^3/d,年生产时间为8 000 h。为了确保装置一次性顺利投产,根据该蒸发结晶装置工艺流程的特点,制订了快捷、经济的析盐试运行方案,开展了热态投料联动带负荷析盐试运行。结果表明：①各效蒸发室料液的温度、蒸发室的压力是装置平稳运行的关键参数,需结合主蒸汽阀门开度、水环真空泵抽真空度及不凝气阀门开度来进行综合调试;②各效蒸发室液位必须控制在45%以上,以防止料液循环泵被烧坏;③采取根据排盐与否调整料液取样时机、根据取样结果调整取样频次的办法,可防止排盐不及时引起的料液循环泵过载,以及停止排盐不及时引起的排盐系统空载现象;④试运行初期以Ⅰ效加热室蒸汽进出口温差判定蒸汽流量大小更为准确,提出的现场操作注意事项可规避Ⅱ效蒸发室压力过载及料液循环管被抽空的风险。结论认为：该装置试运行获得成功,实现了快捷、经济析盐,仅10 h便成功实现析盐、排盐,耗盐量由23 t缩减为10t。

天然气工业杂志安全与管理

利用深层煤炭地下气化技术建设煤穴储气库的可行性研究99-107

摘要：我国天然气主要消费市场尤其是环渤海和华东地区,调峰和应急保障需求强烈,但地下储气库设施数量与规模都严重不足,与实际需求量差距很大。国外已有将煤炭矿井改造成地下储气库的经验,深层煤炭地下气化实验也已经取得成功。环渤海和华东地区已被证实存在大量的深部厚煤层,借鉴盐穴储气库建设、深层煤炭地下气化和煤穴封存CO_2的思路和技术,可将深层煤炭原位气化后所形成的煤穴空间改造为地下储气库。模拟案例分析结果表明,煤穴储气库在资源、选址、主体工艺、建设规模、建设周期和投资经济性等方面均较为可行,而且在投资经济性上优于环渤海和华东地区目前在建和规划建设的盐穴储气库。利用深层煤炭地下气化技术建设煤穴储气库,既能利用没有井工开采价值的深层煤炭资源,增加天然气供应量,又能提升天然气市场健康发展所急需的调峰和应急保障能力。最后建议：油气企业应与煤炭企业、燃气企业和研究院所等开展合资合作,在储气库调峰需求强烈的京津冀和华东地区,率先启动深层煤炭地下气化技术研究,开展矿场试验,尽快启动煤穴储气库建设。

天然气工业杂志要闻信怠

中国石油首次与地方燃气集团合资组建天然气管道公司107-107

摘要：2016年3月1日,中国石油天然气股份有限公司（以下简称中国石油）与重庆燃气集团合资组建重庆天然气管道有限公司。这是中国石油与地方燃气公司成立的首个合资天然气管道公司。新成立的重庆天然气管道有限公司注册资本为3.5亿元,其中中国石油现金出资1.785亿元,持股51%;重庆燃气集团出资1.715亿元,持股49%。