摘要：近幾年，天然氣作為一種新能源逐漸發(fā)展起來，并且在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的使用。然而在使用天然氣的時(shí)候，最主要的關(guān)于天然氣開發(fā)的問題，在開發(fā)天然氣過程中，要不斷改革開發(fā)的工藝技術(shù)，使得我國的能源結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終不僅能夠促使我國的煤礦行業(yè)安全生產(chǎn)，而且能夠推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。文章主要分析了天然氣開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)，從而不斷提高天然氣勘探的開發(fā)技術(shù)以及科研能力，有利于加快清潔能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：天然氣；開發(fā)技術(shù)；天然氣勘探；科研能力

中圖分類號(hào)：TD87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0019-03

在天然氣開發(fā)過程中，開發(fā)技術(shù)在逐漸形成，因此天然氣地質(zhì)學(xué)家開始不斷研究，從而推動(dòng)了天然氣勘探開采技術(shù)的發(fā)展。在我國，勘探技術(shù)主要包括了地震勘探技術(shù)、天然氣測(cè)井技術(shù)、勘探評(píng)價(jià)分析技術(shù)以及煤層氣勘探開發(fā)等。在各個(gè)盆地天然氣勘探和開發(fā)中，勘探技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的天然氣勘探技術(shù)得到了快速的發(fā)展，從而能夠滿足天然氣勘探的需要。

1 我國天然氣開發(fā)技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 根據(jù)天然氣的特點(diǎn)，建立科學(xué)的天然氣勘探技術(shù)

在天然氣地震勘探技術(shù)中，其中有一種名叫烴類地震直接檢測(cè)的技術(shù)，在這一技術(shù)中，主要包括以下幾個(gè)技術(shù)：多播勘探技術(shù)、AVO技術(shù)、波阻反演技術(shù)以及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。此外還包括了地震儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè)技術(shù)，然而這一技術(shù)主要應(yīng)用在四川等高斗構(gòu)造帶地區(qū)以及地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)。

天然氣測(cè)井技術(shù)中所需要的設(shè)備大多數(shù)是從國外引進(jìn)的，并且引進(jìn)較多的是CLS3700。然而在引進(jìn)CLS3700之后，我國的各個(gè)油田開始建立起天然氣常規(guī)測(cè)井系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)方面：核測(cè)井、聲學(xué)測(cè)井、體積密度測(cè)井這三個(gè)方面。當(dāng)要分析處理這些測(cè)量出來的數(shù)據(jù)的時(shí)候，此時(shí)就要使用CLS3700測(cè)井軟件，然而使用該軟件的程序如下：分析彈孔蹤度、分析泥質(zhì)砂巖、分析復(fù)雜巖性以及分析四臂傾角等，除此之外還包括了校正環(huán)境這一程序、深度移動(dòng)程序、數(shù)據(jù)處理以及修改程序等。由于中國的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，因此使用國外的測(cè)井處理軟件所測(cè)出的結(jié)果是不準(zhǔn)確的。雖然我國科研人員已經(jīng)分析和研究國外先進(jìn)的測(cè)井分析程序，并且在分析研究的基礎(chǔ)上，要結(jié)合我國各個(gè)天然氣測(cè)探地區(qū)的具體地質(zhì)情況對(duì)CYSERLOOK解釋程序進(jìn)行研究，除此之外還包括了多功能測(cè)井分析程序以及測(cè)井資料微分分析程序。在經(jīng)過一系列的研究之后，我國開始為測(cè)井解釋分析軟件添加了許多的技術(shù)。

1.2 開展天然氣勘探評(píng)價(jià)技術(shù)研究，并且不斷指導(dǎo)天然氣勘探

在最近幾年的研究過程中，研究人員開始引入國外的盆地模擬技術(shù)，并且建立適合中國開采的盆地模擬技術(shù)，在1985年的時(shí)候，我國已經(jīng)形成了SLBSS系統(tǒng)，并且在1990年的時(shí)候，北京石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院成立了BAS1.2.3盆地模擬系統(tǒng)，然而這一盆地模擬技術(shù)主要是指在分析油氣地質(zhì)理論進(jìn)行綜合應(yīng)用的基礎(chǔ)上，并且分析以及研究盆地，通過模擬盆地的地?zé)?、盆地的生烴、盆地的排烴以及盆地的運(yùn)移等情況，從而能夠預(yù)測(cè)油氣資源的具體含量，最終能夠評(píng)價(jià)以及分析地質(zhì)情況的實(shí)施狀況。在盆地模擬技術(shù)之外，在天然氣勘探開發(fā)過程中，區(qū)帶評(píng)價(jià)技術(shù)以及氣藏描述技術(shù)有著重要的利用價(jià)值。

1.3 針對(duì)不同的天然氣形成不同特色的開發(fā)技術(shù)

由于我國的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，特別是一些致密的砂巖氣藏，砂巖氣藏的主要特點(diǎn)是指低孔低滲、地質(zhì)壓力超常以及較大的損害等。由于砂巖氣藏具有特殊的性質(zhì)，這就注定了對(duì)砂巖氣藏進(jìn)行勘探的時(shí)候，要嚴(yán)格按照相關(guān)的勘探技術(shù)來進(jìn)行。比如：在砂巖氣藏描述過程中，會(huì)存在一些針對(duì)較強(qiáng)的2D/3D地震壓力預(yù)測(cè)技術(shù)以及道積分反演技術(shù)等，一般情況下，會(huì)在鉆井完井儲(chǔ)層保護(hù)方面中使用一些低損害的泥漿體系，促使勘探任務(wù)的順利進(jìn)行。

2 天然氣開發(fā)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

2.1 碳酸鹽巖氣藏的主要開發(fā)技術(shù)

四川盆地是我國最先開發(fā)裂縫孔隙性氣藏以及碳酸鹽巖裂縫性氣藏的地區(qū)。在上世紀(jì)五六十年代，我國主要在二疊系以及三疊系地區(qū)開發(fā)了一些小型氣田，然后到了上世紀(jì)70年代，我國開始開發(fā)了一些中小型或大型氣田。在我國開采油氣田的過程中，積累和掌握了大量與碳酸鹽巖相關(guān)的開發(fā)技術(shù)。

第一，裂縫性氣藏的評(píng)價(jià)技術(shù)。該評(píng)價(jià)技術(shù)主要是以儲(chǔ)集層的描述作為研究的主體，并且采用了地質(zhì)、測(cè)井、地震以及地質(zhì)建模技術(shù)來研究天然氣富集的規(guī)律，并且在分析的過程中充分結(jié)合了試采以及開發(fā)動(dòng)態(tài)來進(jìn)行，從而使得儲(chǔ)集層結(jié)構(gòu)以及儲(chǔ)滲參數(shù)得以落實(shí)下來。在研究這一技術(shù)的時(shí)候，要對(duì)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量進(jìn)行核實(shí)，并且要對(duì)氣井高產(chǎn)控制的因素進(jìn)行研究。在評(píng)價(jià)該技術(shù)的時(shí)候，要采用數(shù)值模擬技術(shù)來對(duì)開發(fā)布井進(jìn)行優(yōu)化，從而能夠形成多個(gè)碳酸鹽巖裂縫性氣藏。

第二，裂縫性氣藏排水采氣技術(shù)。在四川盆地中，碳酸鹽巖裂縫孔隙性儲(chǔ)集層并不是均質(zhì)性的，并且其中所含的水氣比較多，氣與水之間的關(guān)系極為復(fù)雜，因此在進(jìn)行氣田開采時(shí)，會(huì)產(chǎn)出不同質(zhì)量的水氣，這將會(huì)對(duì)氣田的生產(chǎn)存在較大的影響。而且在氣藏開采過程中，逐漸形成了水力射流、機(jī)抽等有效的排水開采技術(shù)。然而在實(shí)際采氣過程中，要更好的將生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝結(jié)合在一起。排水采氣技術(shù)不僅能夠提高氣井的單井產(chǎn)量，而且還能延長氣井的生產(chǎn)周期，大大提高了氣井的采收率。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以看出，在適當(dāng)?shù)臈l件下，隱蔽天然氣儲(chǔ)量的有效途徑是指“排水找氣”。現(xiàn)階段，四川盆地開始運(yùn)用排水采氣以及排水找氣，從而使得采收率得到提高，并且能夠保證穩(wěn)定產(chǎn)量。

2.2 低滲透氣藏開發(fā)技術(shù)

（1）低滲透性氣藏的綜合表征技術(shù)。目前，我國加快了對(duì)低滲透油氣藏的開采，而且儲(chǔ)集層的滲透率比較低以及非均質(zhì)性比較強(qiáng)。在氣藏開發(fā)前期的評(píng)價(jià)階段以及規(guī)模建產(chǎn)階段，長慶氣田存在著大量的氣水和溝槽，在對(duì)儲(chǔ)集層的連通性以及富集規(guī)律進(jìn)行研究時(shí)，要充分掌握碳酸鹽巖儲(chǔ)層中氣層的橫向變化以及儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性，并在此基礎(chǔ)上，按照長慶地區(qū)下古生界氣藏的特殊地質(zhì)條件和地質(zhì)特征來使得氣田的經(jīng)濟(jì)開發(fā)得以實(shí)現(xiàn)，并且通過使用新方法以及新技術(shù)來對(duì)學(xué)科靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)研究開展工作。通過對(duì)上古生界氣藏的調(diào)查及研究來對(duì)其砂體展布情況、沉積微相展布、參數(shù)分布、儲(chǔ)集層微觀結(jié)構(gòu)特征以及氣層分類等進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且還要對(duì)氣藏儲(chǔ)集層的主要影響因素進(jìn)行分析，從而為后期的選井及開采提供借鑒。對(duì)于氣藏的開發(fā)工程來說，要借助氣井的壓力系統(tǒng)以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征等對(duì)生產(chǎn)井之間的連通性等進(jìn)行判斷和研究，從而對(duì)儲(chǔ)集層的連通性進(jìn)行合理的判斷，以區(qū)分連通性的優(yōu)劣。在進(jìn)行地質(zhì)研究、氣藏工程等綜合評(píng)價(jià)時(shí)，要在有利區(qū)的基礎(chǔ)上，利用測(cè)井、地震等軟件來對(duì)有利區(qū)進(jìn)行相關(guān)的解釋，并且對(duì)開發(fā)井位進(jìn)行及時(shí)的優(yōu)化，從而形成了儲(chǔ)集層地震預(yù)測(cè)、砂體描述以及連通性分級(jí)等。除此之外，在對(duì)氣田的布井進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，儲(chǔ)集層的橫向預(yù)測(cè)、綜合評(píng)價(jià)以及生產(chǎn)井之間的連通性等為其奠定了良好的基礎(chǔ)。

（2）水平井以及大斜度井技術(shù)。與直井相比較，水平井不僅水井泄流面積比較大，而且單井壓差下的差能比較高，因此在國外的很過國家都開始采用了水平井來開采低滲透性氣藏。如今，我國對(duì)水平井已經(jīng)進(jìn)入了試驗(yàn)性階段，例如在四川盆地西部德陽地區(qū)開采的致密性砂巖儲(chǔ)集層就使用了水平井技術(shù)，而且獲得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，并且該井的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了直井的3倍之多。

四川盆地儲(chǔ)集層具有低孔以及低滲的特點(diǎn)，并且儲(chǔ)量動(dòng)用難度較大，因此要通過采用水平井或大斜度井技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行開采，只有這樣才能更好的提升氣藏單井的產(chǎn)能。在完成水平井和大斜度井之后，一般會(huì)采用加砂壓裂以及射孔技術(shù)，以確保能夠獲得較大的突破。

磨溪?dú)獠夭粌H儲(chǔ)層滲透率比較低，而且還存在一定的氣水過渡帶，這在一定程度上降低了氣井的產(chǎn)能，因此要想獲得穩(wěn)產(chǎn)就需要采用階梯式的水平井技術(shù)。并且在完井之后要對(duì)其進(jìn)行酸化處理和天然氣量的測(cè)試，結(jié)果日產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了以前，這就大大增加了該井的

產(chǎn)量。

（3）氣藏保護(hù)和優(yōu)化壓裂技術(shù)。根據(jù)低滲透氣藏開發(fā)的實(shí)踐中可以看出，氣藏低產(chǎn)的原因主要是由于氣井施工過程中會(huì)對(duì)氣層造成一定的傷害，因此，要采取措施對(duì)低滲透氣藏給予保護(hù)。從“八五”年以來，大量的新技術(shù)不斷出現(xiàn)，并且這些新技術(shù)對(duì)氣藏的施工起到了很好的保護(hù)作用。然而在對(duì)氣藏的損害機(jī)理進(jìn)行研究方面也取得了很大的進(jìn)步，從而形成了一套與之相適應(yīng)的新技術(shù)和新理念。

低滲透氣藏通常具有低產(chǎn)的特點(diǎn)，并且也需要對(duì)儲(chǔ)集層進(jìn)行改造以達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)層的目的，從而有效的提高了氣藏的單井產(chǎn)量?，F(xiàn)階段，在改造儲(chǔ)集層的時(shí)候，要充分考慮到評(píng)價(jià)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、選擇性能等方面。除此之外在酸化以及壓裂工藝方面都形成了配套技術(shù)系列，特別是大型壓裂取得較突出的成績。近幾年，低滲透氣藏開發(fā)技術(shù)已經(jīng)在中國川西北、長慶等地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。

2.3 中低含硫氣藏開采技術(shù)

中低含硫氣藏通常是指氣藏中含有小于2%的硫化氫氣體。在我國的四川、渤海、鄂爾多斯以及塔里木盆地等都分布著含硫化氫氣藏。直到2003年底，我國探明的所有天然氣儲(chǔ)層中，其含有硫化氫的天然氣就占到了26%。并且在四川盆地中有接近70%左右的氣藏都含有硫化氫和二氧化碳?xì)怏w。

如果氣藏存在水，那么氣藏中含有的硫化氫氣體會(huì)腐蝕生產(chǎn)設(shè)備和金屬管道，從而嚴(yán)重影響了天然氣的生產(chǎn)、運(yùn)輸。為了能夠克服這一問題，我國已經(jīng)研究出了一系列防止含硫天然氣腐蝕設(shè)備和管道的技術(shù)以及相關(guān)的緩蝕劑，其一般采用玻璃鋼油管或經(jīng)過脫出處理之后在進(jìn)行天然氣運(yùn)輸?shù)?。除此之外，還研發(fā)出了一套檢測(cè)管道和設(shè)備腐蝕的技術(shù)，例如電阻探針法、緩蝕劑殘余濃度法以及氫探針法等。

在對(duì)含硫天然氣進(jìn)行開采時(shí)，先進(jìn)的凈化脫硫技術(shù)起到了不可或缺的作用。但是在氣藏開采過程中，對(duì)天然氣進(jìn)行凈化是一項(xiàng)比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，并且要根據(jù)氣藏中硫化氫的含量來制定出與之適應(yīng)的脫硫技術(shù)和開采設(shè)備。在我國四川盆地等含硫氣田開發(fā)過程中，含硫天然氣的防腐以及凈化技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。

2.4 異常高壓氣藏的開采技術(shù)

異常高壓氣藏通常具有彈性能量充足以及壓力高等特點(diǎn)，而且氣藏的單井產(chǎn)量比較高，這為氣井的高產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。如今，我國比較典型的高壓氣藏是指克拉2氣藏，克拉2氣藏的氣層壓力達(dá)到74.3MPa。壓力系數(shù)控制在2.0到2.2之間?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)成功開發(fā)了該氣田，而且單井平均產(chǎn)量達(dá)到了300多萬立方米/天，從而成為了我國“西氣東輸”的主要?dú)馓铩?/p>

克拉2氣藏的構(gòu)造比較高陡，而且通過區(qū)域地質(zhì)、地震、測(cè)井來來建立模型，并且要采用全三維交互的方式來對(duì)其進(jìn)行解釋，利用相干數(shù)據(jù)來對(duì)斷層的平面分布來進(jìn)行解釋，從而有效的提高了對(duì)氣藏三維地震資料的合理解釋。在預(yù)測(cè)儲(chǔ)集層橫向的過程中，要充分結(jié)合地質(zhì)露頭研究、巖心描述以及測(cè)井約束，從而使得該地區(qū)的三維地震建模更適合氣藏的開采，并且能夠形成氣藏的精細(xì)表征技術(shù)。

2.5 凝析氣藏開采技術(shù)

在上個(gè)世紀(jì)70年代，我國在海域以及陸地上均發(fā)現(xiàn)了一些凝析氣藏，并且柯克亞是我國研究最早的凝析氣藏，通過循環(huán)注氣技術(shù)進(jìn)行該類氣藏的開采，并取得了不錯(cuò)的效果。

在天然氣開發(fā)過程中，中國不僅研發(fā)出了相關(guān)的主體技術(shù)，而且也形成了一系列的專項(xiàng)技術(shù)，比如：氣藏早期綜合表征技術(shù)、多層合采或者分采技術(shù)、單井增產(chǎn)改造技術(shù)、天然氣處理以及凈化技術(shù)等，并且在中國氣田開發(fā)過程中，這些技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用。

3 天然氣開發(fā)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)

在隱蔽性的地層比如頁巖層開采天然氣的時(shí)候，要充分運(yùn)用天然氣開采技術(shù)，并且要以高分辨率地震勘探技術(shù)為基礎(chǔ)。除此之外，要根據(jù)我國天然氣儲(chǔ)存的特點(diǎn)來不斷完善以及創(chuàng)新測(cè)井技術(shù)以及裝備。天然氣測(cè)井與地震資料要充分的結(jié)合起來，并且要重視天然氣測(cè)井解釋技術(shù)，從而使得天然氣開發(fā)技術(shù)逐漸走向成熟。

近幾年，天然氣勘探評(píng)價(jià)技術(shù)越來越成熟，并且天然氣室內(nèi)分析測(cè)試的技術(shù)開始完善起來。比如：盆地模擬技術(shù)由原來的二維變成三維，在模型建立之后，視覺效果會(huì)更加好，從而有利于研究人員做好相關(guān)的天然氣勘探的工作。天然氣開發(fā)技術(shù)從不同程度上進(jìn)行創(chuàng)新改革，并且要根據(jù)氣藏的不同特點(diǎn)來選擇合適的天然氣開發(fā)技術(shù)，與此同時(shí)要使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)氣藏進(jìn)行模擬，以及不斷優(yōu)化氣藏，從而大大提升了天然氣的采集以及儲(chǔ)存效率。在天然氣開采出來之后，要進(jìn)行儲(chǔ)存以及運(yùn)輸?shù)墓ぷ?，從而大大提高了天然氣網(wǎng)管建設(shè)以及儲(chǔ)氣庫技術(shù)的發(fā)展。

4 結(jié)語

在開采天然氣的時(shí)候，要不斷提升天然氣勘探技術(shù)，并且要大力研究天然氣開發(fā)工藝技術(shù)，從而能夠使得我國的天然氣勘探事業(yè)順利的發(fā)展下去。

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作者簡介：吳彪，男，重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院石油工程系2011級(jí)學(xué)生。