摘 要：針對元壩氣田開發(fā)中存在的世界性難題，開展攻關研究，形成了超深復雜生物礁儲層精細刻畫技術，超深高含硫水平井鉆完井、投產技術，高含硫天然氣深度凈化技術，復雜山區(qū)高含硫氣田環(huán)境保護及安全控制技術，實現了涉酸關鍵設備及物資國產化，創(chuàng)造了巨大的社會效益和經濟效益。

關鍵詞：元壩氣田；超深；高含硫；工程建設

中圖分類號：TE375 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0341-01

元壩氣田是目前世界上氣藏埋藏最深、開發(fā)風險最大、建設難度最高的已開發(fā)酸性大氣田，具有超深、高溫、高壓、高含硫、天然氣組分復雜、儲層分布發(fā)育復雜、氣水關系復雜、縱向壓力系統(tǒng)復雜、地形地貌復雜“一超、三高、五復雜”的特點，綠色安全高效開發(fā)面臨六大難題：①生物礁儲層精細刻畫及含氣性預測難度大；②儲層薄、橫向變化快，水平井長穿優(yōu)質儲層難度大；③埋藏超深、多壓力系統(tǒng)，鉆完井井控風險大、技術難度大；④復雜山區(qū)、人口稠密、生態(tài)脆弱，安全環(huán)保要求高；⑤天然氣組分復雜、有機硫含量高，深度凈化難度大；⑥開發(fā)技術要求高、投資控制難度大，大型裝備國產化需要擔當。針對上述難題，設立了《元壩超深高含硫氣藏開發(fā)關鍵技術研究》、《元壩天然氣凈化技術研究與工藝包開發(fā)》等十余項科技攻關項目，開展了氣藏地質、氣藏工程、鉆完井工程、采氣工程、集輸工程、凈化工程、安全環(huán)保工程研究，創(chuàng)新形成了元壩超深高含硫生物礁大氣田綠色安全高效開發(fā)技術。

1 形成了超深復雜生物礁儲層精細刻畫技術

針對元壩氣田長興組氣藏含氣區(qū)面積大、礁體小、儲層薄、物性差、縱向非均質性強、儲量豐度低、局部含水、井少、井控低、直井產能高低不一等特點及開發(fā)選區(qū)、儲層及含氣性預測、氣藏三維地質建模等方面存在的難點，開展了儲層形成機理、儲層及含氣性預測、三維地質建模及井型優(yōu)化研究，建立了復雜條帶狀生物礁氣藏單礁體、礁群發(fā)育與儲層分布模式，創(chuàng)新形成了生物礁儲層分類預測及含氣性檢測技術、以礁群為單元的“多級雙控”復雜生物礁三維精細地質建模技術，提出了以水平井為主的超深復雜條帶狀生物礁氣藏開發(fā)井網模式。實現了薄層優(yōu)質儲層的精準預測，儲層預測符合率超95%；優(yōu)選四個礁帶及礁灘疊合區(qū)為主要開發(fā)建產區(qū)，部署開發(fā)評價及開發(fā)井25口，其中水平井17口，達到了提高儲量動用程度和單井產能的目的。

2 形成了超深高含硫水平井鉆完井、投產技術

針對超深、多壓力系統(tǒng)、薄層、高溫、高壓、高含硫水平井鉆完井難題，形成了以超深水平井軌跡實時優(yōu)化與控制技術為特色，超深高含硫水平井全井段安全優(yōu)快鉆井技術、超深長水平段多級暫堵分流酸化工藝技術為核心的超深高含硫水平井鉆完井、投產技術。突破了7000m以深超深高含硫水平井工程技術瓶頸，創(chuàng)造了超深高含硫水平井完鉆井深最深世界紀錄（7971m）、超深高含硫水平井完鉆垂深最深世界紀錄（6991.19m）、超深高含硫水平井水平段最長世界紀錄（1073.3m）。已完鉆水平井儲層鉆遇率達82%，分流酸化后平均單井增產311%，22口已測試井平均天然氣無阻流量超285萬m3/日，己建成產能30億方/年。

3 形成了高含硫天然氣深度凈化技術

針對天然氣組分復雜、有機硫含量高、深度凈化難度大的特點，結合國內復合脫硫溶劑、催化劑和超重力脫硫等高新技術，自主研發(fā)了具有中國石化自主知識產權的高含硫天然氣凈化工藝包，主要技術特點包括UDS復合溶劑深度脫除H2S、CO2和甲硫醇、羰基硫等有機硫的工藝技術的首次工業(yè)化應用、常規(guī)克勞斯非常規(guī)分流法硫磺回收工藝、國產化制硫與尾氣加氫催化劑開發(fā)、超重力尾氣脫硫技術、旋流分離過濾技術。工藝包應用在元壩氣田4套300萬方/天的高含硫天然氣凈化主裝置，凈化天然氣產品達到國標一類氣指標，天然氣有機硫脫除率93.7%，硫磺回收率99.96%，尾氣SO2排放低于200mg/m3。

4 形成了復雜山區(qū)高含硫氣田環(huán)境保護及安全控制技術

針對元壩氣田地處復雜山區(qū)、人口密集、高含硫化氫、安全控制及應急處置難度大，單井平臺較多、氣井比較分散、集輸管線較長、腐蝕控制與批處理難度較大，采出水處理難度較大、回注井回注能力有限、生態(tài)環(huán)境非常敏感等難題，集成了鉆完井安全控制技術、改良的全濕氣加熱保溫混輸工藝技術、安全聯鎖控制優(yōu)化技術、腐蝕監(jiān)測與控制優(yōu)化技術、復雜山區(qū)分址調頻廣播應用技術、多遠信息集成技術、預處理+預蒸發(fā)+多效蒸發(fā)處理等綜合水處理工藝技術、集中監(jiān)控智能化管理技術等，形成了一套綠色氣田建設的環(huán)境保護與安全控制技術，保障了氣田安全平穩(wěn)運行，實現了零污染、零排放、零事故。

5 實現了涉酸關鍵設備及物資國產化

針對氣田開發(fā)技術要求高、投資控制難度大，開展了涉酸關鍵設備及物資的國產化技術攻關，在完井物資、天然氣凈化廠大型尾氣焚燒、采輸設備、管材、機泵等的國產化方面，通過開發(fā)、應用采氣井口裝置國產化技術、鈦合金油管技術、電鍍鎢合金襯管技術、機械式鎳基合金復合管技術、凈化廠大型尾氣焚燒技術、抗硫天然氣加熱爐、燃氣發(fā)電機電控技術等國產化技術，實現了關鍵設備、物資國產化，縮短供貨周期、節(jié)約了投資，保證了元壩項目提速增效。

元壩氣田建成了世界上第一個7000m以深高含硫生物礁大氣田，建成天然氣產能40億m3/年，建成了國內第一座具有自主知識產權的大型天然氣凈化廠，實現了涉酸關鍵設備及物資國產化，國產化率85%以上。建成了綠色氣田，實現了零污染、零排放、零事故。

參考文獻

[1]普光高含硫氣田高效開發(fā)技術與實踐.

[2]普光高酸性氣田開發(fā).

[3]超深高酸性氣田鉆井工程技術與實踐.

收稿日期：2018-4-24