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天然气工业 2018年第01期杂志 文档列表

天然气工业杂志本期视点

中国天然气产量峰值研究及建议1-9

摘要：天然气产量峰值研究，对于国家能源战略制定、天然气产业链协调发展、油公司投资决策等都具有重要的意义。为此，从天然气资源地质与开发特点出发，利用多种方法分析研究了中国常规气（含致密气）、煤层气和页岩气的产量峰值。结果表明：①2035年中国天然气总产量将达到2800×10^8～3300×10^8m^3、2050年将达到3300×10^8～4100×10^8m^3；②预测期内，中国常规气产量峰值可见，煤层气和页岩气产量峰值则需持续跟踪研究；③考虑到未来天然气水合物勘探开发的突破，中国天然气产量增长潜力较大、前景光明。为实现能源转型和节能减排的战略目标、保证安全平稳供气，必须及时研究判断国际政治、经济、能源发展形势，谋划全球天然气战略布局。依据对中国天然气供需形势的分析结果，提出了4点建议：①加大对国内深层、深水、非常规等类型天然气资源的勘探开发，巩固国内天然气供给的主导地位；②高度重视海外天然气资源利用战略布局，采取多种方式保障国内天然气市场的供应安全；③加快对天然气水合物的开发评价，扩大并夯实天然气产量峰值的资源基础；④加强天然气峰值产量滚动研究，不断增强在国际竞争中的软实力。

天然气工业杂志要闻信息

2017年度中国石油行业十大新闻9-9

摘要：2018年1月9日，中国石油企业协会正式了“2017年度中国石油行业10大新闻”，依次为： 1．深化油气体制改革《意见》出台 2017年5月21日，中共中央、国务院印发《关于深化石油天然气体制改革的若干意见》（以下简称《意见》），明确了深化石油天然气体制改革的指导思想、基本原则、总体思路和主要任务。

天然气工业杂志地质勘探

四川盆地中二叠统天然气地质特征与勘探方向10-20

摘要：四川盆地中二叠统天然气资源探明程度低，勘探潜力巨大。为加快勘探进程，在分析该盆地中二叠统天然气沉积特征、储层特征的基础上，开展了烃源供给、储层与圈闭类型、保存条件、构造与成藏期次以及成藏模式等方面的研究，探究了该盆地中二叠统天然气富集的主控因素并明确了下一步的勘探方向。研究结果表明：①四川盆地中二叠统天然气成藏具多层系供烃、多类型储层、多类型圈闭、多期成藏和多类型成藏模式等特点：②烃源岩以二叠系自身为主，其次为下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组，中二叠统生气中心位于该盆地西北部和中部-川南地区，生气强度介于26×10^8～44×10^8m^3／km^2，具备形成大中型气田的物质基础；③中二叠统发育白云岩和岩溶缝洞灰岩两类储层，前者主要分布在颗粒滩中或基底断裂附近，后者广泛分布于茅口组中上部；④优质烃源岩、储层的白云石化和表生岩溶作用控制了大中型气田的分布；⑤印支期古隆起是油气聚集的有利指向区，喜马拉雅期是油气调整的关键时期。结论认为：①中二叠统栖霞组台缘滩最有利勘探区为川西北广元-江油及都江堰一带，其次为川西南台缘带，台内滩有利勘探区则主要分布在川中高石梯-磨溪地区和蜀南地区；②中二叠统茅口组最有利勘探区为泸州-内江地区，其次为双鱼石-南充、卧龙河-石柱、高石梯-磨溪、达州-开江、九龙山等地区。

天然气工业杂志要闻信息

中国石油西南油气田公司年产气量突破200亿立方米20-20

摘要：中国石油西南油气田公司（以下简称西南油气田）2017年产天然气达210．2×10^8m^3，年产量首次迈上200×10^8m^3台阶，比上年增长了20．17×10^8m^3。西南油气田开发四川盆地天然气资源近60年，截至2017年底，累计产气量超过4304×10^8m^3，相当于3．37×10^8t原油。

天然气工业杂志地质勘探

四川盆地中二叠统茅口组地层缺失量计算及成因探讨21-29

摘要：碳酸盐岩地层剥蚀量不仅可以反映岩溶地貌，而且还能间接反映碳酸盐岩岩溶储层的发育特征。针对四川盆地中二叠统茅口组顶部地层缺失量及成因不清的问题，在定性分析地层缺失特征的基础上，根据4口典型井茅口组的自然伽马测井曲线的频谱变换、旋回特征分析，识别出曲线中的米兰科维奇旋回信息，进而采用米兰科维奇旋回法定量计算了该地层的剥蚀量并探讨其缺失成因。结果表明：①茅四段仅在宜宾-雅安-江油地区和石柱地区残存，在其余地区则普遍缺失，并且表现为由川南-川中-川北地区地层缺失强度逐渐加大；②茅口组地层缺失量介于0～200m，其中川西南、川东北地区缺失厚度介于0～60m，川南、川中、川北等地区地层缺失厚度介于140～200m；③茅口期末的地层剥蚀是由冰期海平面下降侵蚀所致，川北地区海平面下降幅度较大；④中二叠统岩溶地貌继承了西南高东北低的沉积特征，岩溶地貌从川西南-川中-川北地区，由侵蚀高地逐渐过渡为岩溶上斜坡和岩溶下斜坡，与吴家坪期西南高东北低的沉积特征一致。结论认为，采用米兰科维奇旋回法计算碳酸盐岩地层剥蚀量结果可靠、方法有效，可用于其他盆地海相地层缺失量的恢复研究。

四川盆地中二叠统茅口组天然气大面积成藏的地质条件30-38

摘要：近年来在四川盆地西北部（川西北）、中部（川中）等地区中二叠统茅口组钻获了一批高产气井，展现出该层系良好的天然气勘探前景，但其能否成为该盆地天然气规模勘探的重要层系，还取决于是否具备天然气大面积成藏的地质条件。为回答上述疑问，从烃源条件、颗粒滩分布、风化壳型岩溶储层分布及成因等3个方面开展了研究。结果表明：①茅口组缓坡颗粒滩体在广元-广安-重庆以西地区大面积分布，为储层形成奠定了地质基础；②全球海平面下降导致的区域性侵蚀面有利于大面积岩溶型储层的形成；③下志留统龙马溪组、茅一段-茅二c层及上二叠统龙潭组等3套主力烃源岩与茅口组风化壳岩溶储层构成“三明治式”源-储成藏组合，是天然气大面积成藏的关键。进而分析了茅口组天然气的富集条件，提出了有利勘探方向与目标。结论认为：①该盆地茅口组具备大面积天然气成藏的地质条件；②侵蚀微古地貌及后期走滑断裂改造控制了该区大型缝洞体的分布，颗粒滩-风化壳岩溶-走滑断裂“三位一体”控制了该区天然气富集高产的有利区带；③川中高石梯-磨溪地区走滑断裂发育，茅口组天然气成藏条件良好，是天然气规模勘探的有利地区。

深层复杂地质构造带地震勘探关键技术——以四川盆地龙门山断褶带北段为例39-48

摘要：四川盆地西北部地区处于龙门山断褶带北段，地表地势变化剧烈、地腹断层发育、地震资料品质差、构造落实难；主要目的层——中二叠统栖霞组埋藏深、储层薄、非均质性强、地震预测难度大。为此，通过开展地震采集、处理、解释联合攻关，形成了适合地面、地下双复杂构造的地震勘探配套技术：①通过表层结构调查、动态井深岩性识别、单点检波器埋置工具及工艺优化激发接收参数，采用高覆盖、宽方位、大偏移距观测系统，提高地震资料采集品质；②形成以微测井约束层析静校正、保真保幅高分辨率处理、全方位角度域叠前深度偏移为主的复杂构造带地震成像技术，提高地震资料深层成像质量；③利用高精度重磁电资料提取地质结构、断裂等信息，结合地震资料精细解释，落实构造细节和断裂特征；④基于模型正演和单井储层地震精细标定，优选属性预测储层分布。运用上述配套技术，新发现川西北部地区1223km^2大型构造-岩性复合圈闭，双鱼石-江油地区整体处于构造高带，双鱼石以南地区栖霞组台缘带白云岩储层连片发育。结论认为，该配套技术较好地解决了该区复杂构造带圈闭落实和薄储层预测等难题，明确了勘探方向，为井位部署提供了技术支撑，加快了深层海相碳酸盐岩气藏勘探开发示范工程的建设步伐。

致密气核磁共振测井观测模式及气水弛豫分析——以四川盆地为例49-55

摘要：四川盆地致密储层岩性、储集类型复杂，隐蔽性与非均质性强，气水关系难以准确评价。核磁共振测井方法可以解决常规测井的多解性问题，实现对储层流体性质的准确评价。为此，针对该盆地致密储层特征，开展核磁共振测井观测模式对比分析，依据不同观测模式的核磁共振测井信息，结合试验井测试资料，优选了核磁共振测井观测模式；进而以岩石弛豫特征和气水弛豫特征为理论基础，对已测试的致密储层乃气水弛豫特征进行分析，剖析致密储层受孔隙度、孔径尺寸、流体性质等因素影响的疋横向弛豫分布谱。研究结果认为：①D9TWE3为四川盆地致密储层最合适的核磁共振测井观测模式；②储层致密化是致密碎屑岩储层气水弛豫分布特征的主要影响因素，致密砂岩储层气水弛豫分布特征为天然气的疋弛豫时间比水的疋弛豫时间长；③缝洞型碳酸盐岩储层气水弛豫分布特征为气层的T2分布谱右峰靠前、水层的兀分布谱右峰靠后。结论认为，所形成的四川盆地致密砂岩储层和碳酸盐岩储层的L气水弛豫判别标准，能有效甄别出孔隙度介于4％～10％的致密储层流体性质，为四川盆地致密储层的气水识别、天然气储量计算、产能建设提供了技术支撑。

天然气工业杂志开发工程

页岩气水平井缝内砂塞分段工艺的增产机理56-66

摘要：川渝地区页岩气储层在压裂过程中频繁出现套管变形、机械分段工具无法下入等井下复杂情况，以及因尾追砂量受限导致近井地带导流能力低，制约了页岩气水平井的返排效果及投产产量。为此，针对以桥塞为主的机械分段工艺在川渝页岩气现场应用中的制约状况，提出了应用水平井缝内砂塞分段工艺来解决以上难题的方法。该工艺核心技术在于缝内砂塞的成功封堵转层并在返排生产过程中保持裂缝长期的高导流能力，而裂缝长期的高导流能力是决定该工艺增产效果的关键。将Hertz接触及分形理论引入到砂塞强度的分析中，结合室内工程模拟实验结果，建立了支撑剂缝内砂塞接触力学模型，从强度准则及摩擦等方面提出了缝内砂塞稳定性判据，完善了缝内砂塞渗透率分形模型。实验结果表明：①在返排初期砂塞的稳定性主要受到流体冲刷作用的影响，应严格控制排液速率；②在生产后期砂塞的稳定性主要受到裂缝闭合应力及流压的影响，适当提高支撑剂颗粒的屈服强度对保持裂缝高导流能力具有重要意义。结论认为，缝内砂塞分段工艺可以为页岩气水平井分段多簇体积压裂提供一种新的储层改造手段。

天然气工业杂志要闻信息

中石化涪陵页岩气田年产量突破60亿立方米66-66

摘要：2017年，中国石化江汉油田涪陵页岩气公司（以下简称涪陵页岩气公司）紧紧围绕“全年生产页岩气60×10^8m^3，销售57．6×10^8m^3”的工作目标，不断提高采气管理精度、加大技术攻关力度、加快新井投产进度、做好产销衔接，全年累计生产页气60．04×10^8m^3，销售57．63×10×10^8m^3，均比上年增长20％。

天然气工业杂志开发工程

考虑液滴形状影响的气井临界携液流速计算模型67-73

摘要：为了判断气井是否积液同时优化气井配产，基于气流中液滴总表面自由能与气相总湍流动能相等的关系，建立了考虑液滴直径、液滴变形及变形对液滴表面自由能影响的气井临界携液流速计算模型（以下简称新模型）：基于椭球体假设，通过分析液滴变形对液滴表面积及表面自由能的影响，建立起液滴最大迎风面直径的计算公式；考虑液滴变形对液滴所受曳力的影响，提出针对椭球形液滴的临界携液流速表达式；考虑液滴变形和液滴内部流动的影响，将Brauer模型基于圆球体的曳力系数计算值增大20％作为变形椭球体的曳力系数；基于能量守恒原理提出液滴变形参数与临界韦伯数函数关系式，并将计算结果下调10％；采用考虑气井压力和温度影响的表面张力计算公式。将新模型与Turner模型、李闽模型、忠模型、王志彬模型和熊钰模型进行对比，并在44口气井开展了现场验证。结果表明，新模型的预测结果与气井的实际状况吻合最好。结论认为，新模型可用于对气井积液的判断。

气井携液机理与临界参数研究74-80

摘要：气井井筒携液工况诊断方法主要包括临界流速法和临界动能因子法。目前对于哪种方法更科学、更合理尚无定论，给应用选择造成了困难。为此，从分析圆管流动的基本特征入手，对两相垂管流的携液机理与形式进行了再探讨。研究结果表明：①两相垂管流积液的原因是气相无法保持连续，连续携液时液相存在的主要形式是管壁环膜，管流的基本流型是环雾流；②气流携液的实质是能量驱动，携液工况变化的本质是单位体积气流动能的量变引起的两相流型的质变：③临界动能因子法体现了流体流动依赖于能量驱动的物理学基本原理，携液机理符合圆管流动基本特征和能量守恒定律；④而临界流速法则忽视了横截面上流速存在径向差异的管流基本特征，不符合两相垂管流条件下气流携液的实际情况，存在着局限性；⑤液相物性不同导致连续携液的临界动能因子略有差别的管流基本特征，综合确定环雾流临界动能因子的通用取值为10Pa^0.5。该研究成果揭示了两相垂管流气流携液的机理与本质，明晰了采用不同模型所得结果差异大的根源，确立了通用的诊断方法和参数。

深水气井测试管柱内天然气水合物堵塞特征与防治新方法81-88

摘要：目前对于深水气井测试过程中井筒管柱内天然气水合物（以下简称水合物）堵塞的形成机制尚不清楚，因而存在着过度使用水合物抑制剂以及抑制剂利用效率较低等问题。为此，针对多相流，在水合物生成动力学、水合物颗粒运移沉积动力学等方面开展了研究：构建形成水合物堵塞的定量预测模型，预测水合物在管柱内何时何处形成堵塞并评估堵塞严重程度，确定易发生堵塞的高风险区。进而提出了基于拓展安全作业时间窗口的水合物堵塞防治新方法——依据安全作业时间窗口优选抑制剂浓度、优化抑制剂注入速率。研究结果表明：①井筒内所生成的水合物在管柱内壁上沉积附着，形成不断增厚的水合物层，造成管径变小，液膜处生成的水合物在管壁上沉积是造成管柱堵塞的主要原因；②随着水深增大或产气量降低，不发生水合物堵塞的安全作业时间窗口变窄，形成堵塞所需时间变短；③注入水合物抑制剂可以延缓堵塞的发生，拓宽安全作业时间窗口；④水合物防治新方法可显著降低所需水合物抑制剂用量和注入速率（在算例条件下可降低50％）。结论认为，新方法有效克服了传统方法过度使用水合物抑制剂的不足，可为深水气井测试中水合物的防治提供指导。

天然气工业杂志要闻信息

我国海上高温高压天然气开发能力“领衔”世界88-88

摘要：2018年1月8日上午，国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行，由中国海洋石油总公司湛江分公司作为第一完成单位、联合中国海油系统内外等多家单位完成的《南海高温高压钻完井关键技术及工业化应用》项目成果获得国家科学技术进步奖一等奖。

天然气工业杂志钻井工程

高温高压超深气井油管柱屈曲行为研究89-94

摘要：对于超深、高温、高压以及高产等复杂工况的气井，前人推导的管柱屈曲行为经典理论公式无法完整或准确地描述油管柱底部非均匀或非完整的正弦屈曲或螺旋屈曲形态。为此，采用ANSYS软件，建立了超深井全井筒油管柱屈曲行为分析的有限元力学模型，并以塔里木油田某超深井为例，针对管柱屈曲行为开展了油管柱屈曲形态与其横向位移、油管一套管接触压力分析。结果表明：①所建立的高温高压深井超深井油管柱屈曲分析有限元模型可以对油管柱屈曲形态进行全井段分析，复杂力学工况下的油管柱中和点到封隔器处的油管柱处于非均匀或非完整的正弦屈曲或螺旋屈曲；⑦油管柱底部轴向压力为205kN时，油管柱接触段的顶部和底部分别发生正弦屈曲、螺旋屈曲自锁现象，该自锁现象可能导致油管柱处于永久性的屈曲状态。结论认为，所建立的模型可用于分析油管一套管屈曲过程中的屈曲形态、接触压力及其摩擦力，为油管柱屈曲形态、摩擦损伤失效分析及预防措施制定等提供了方法和依据。还提出了延长管柱使用寿命的措施建议：油管柱坐封前在井口施加适当的提拉力、增加底部油管柱结构尺寸、提高井口油压或适当降低产量等。

考虑流固耦合的双弯头压裂管汇的振动特性95-101

摘要：高压压裂过程中，压裂车与交流管汇相连接的弯头极易因管汇的剧烈振动发生疲劳损坏，降低了弯头的使用寿命。为此，基于流固耦合理论，推导了高压弯管的运动方程，对弯头在波动流作用下的流体力学模型和固体运动模型引入摩擦耦合因素，并运用ANSYS Workbench软件进行仿真计算，分析了双弯头的连接角度、弯管的壁厚、曲率半径等参数对弯管固有频率的影响，通过现场实测数据对仿真计算结果进行了验证。结果表明：①双弯头连接角度对固有频率影响较大；②双弯头固有频率随着弯头内径的增大近似线性增大，随着弯头曲率半径的增大而减小。结论认为，①双弯管连接角度介于75°～105°更有利于减小管汇的振动强度，弯管的振动强度最大可减小约30％：②在流固耦合的作用下，双弯头弯管的固有频率随弯管内径的增长呈近似线性增长的关系，压裂现场压力为60MPa左右时应选取内径为Φ101．4mm（4in）的压裂管线：③在压裂现场激振频率不高的情况下，弯管内径为70mm时，弯管的曲率半径应该尽量控制在160mm左右。

考虑“井工厂”学习效应的平台位置优化方法102-108

摘要：随着“井工厂”技术的不断应用，“井工厂”模式所产生的学习效应对钻井费用及平台位置的选择具有重要的影响，研究该模式下的平台位置优化问题就变得很有必要。为此，结合“井工厂”钻井学习曲线，提出了“钻井学习指数”的概念，以量化“井工厂”模式下单井平均节约费用与平台布井数量之间的关系；进而考虑“钻井学习指数”、平台最大容量及轨道复杂度对平台位置选择的影响，建立了“井工厂”模式下丛式水平井平台位置优化模型；根据遗传算法原理，并结合每口井只能对应一个平台以及每个平台所允许的最大井数等特点，对遗传算子进行了改进，给出了所建立模型的解算步骤。算例分析结果表明，所提出的优化模型能够在满足所给定约束条件的前提下，减少平台数量，增加每个平台的井数。结论认为，考虑“井工厂”学习效应的平台位置优化模型能够充分发挥“井工厂”的技术优势，是一种降低丛式水平井建井费用的有效方法。

天然气工业杂志要闻信息

哈萨克斯坦向中国出口天然气规模将增至每年100亿立方米108-108

摘要：2018年1月15日，哈萨克斯坦国家天然气运输公司消息称，该公司日前同中国石油天然气集团有限公司达成协议，向中国出口的天然气规模将增至每年100×10^8m^3。而按照此前协议，哈萨克斯坦每年向中国出口天然气50×10^8m^3。