高含硫气藏地层物性对硫沉积影响机理模拟研究

元坝气田超深高含硫生物礁气藏高效开发技术与实践刘成川　柯光明　李 毓中国石化西南油气分公司勘探开发研究院摘　要　四川盆地元坝气田上二叠统长兴组气藏具有埋藏超深、高温高压高含硫及地形地貌复杂等特点，天然气开发工作面临着直井产能偏低与如何有效提高单井产能、开发方案抗风险能力弱与如何实现降本增效、地面工程条件复杂与如何绿色安全开发等突出矛盾。

为此，从积极开展先导试验、积极组织技术调研、创新管理运行机制、精心组织科研攻关、科学编制开发设计、精心组织工程施工、强化严细管理等6个方面推进元坝气田开发建设，攻关形成了超深层小礁体气藏精细描述、小礁体底水气藏水平井部署优化、超深高含硫气藏水井平钻完井、高含硫气藏天然气深度净化及高含硫气田安全生产控制等技术，建成了全球首个埋深近7000 m 、年产40×108 m 3混合气的超深层高含硫生物礁大气田和具有中石化自主知识产权的天然气净化厂，实现了元坝气田的安全生产和效益开发。

结论认为，元坝气田的高效安全开发为盘活更多的超深高含硫天然气资源开辟出一条成功的路径，所形成的先进管理理念和技术创新成果可为同类型气田的开发提供有益的借鉴。

关键词　高效　开发　超深　高含硫　生物礁　四川盆地　元坝气田　晚二叠世DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.S1.025基金项目：中国石化“十条龙”科技攻关项目“高含硫气藏提高采收率技术”课题二“礁滩相气藏剩余气分布规律研究”（编号：P18062-2）、“十三五”国家科技重大专项“超深层复杂生物礁底水气藏高效开发技术”（编号：2016ZX05017-005）。

作者简介：刘成川，1966年生，教授级高级工程师；主要从事气田开发综合研究工作。

地址：（610041）四川省成都市高新区吉泰路688号。

E-mail:******************************0　引言四川盆地元坝气田构造位置位于川北坳陷北东向构造带与仪陇—平昌平缓构造带之间，是国内外已建成开发的、埋藏最深的超深层高含硫生物礁气藏[1-6]。

１８２００４年６月石油勘探与开发ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＥＸＰＬＯＲＡＴｌ０ＮＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＶ０１．３１Ｎｏ．３文章编号：ｌｏｏｏ—０７４７（２００４Ｊ０３一００１８一０４中国高含硫化氢天然气的形成及其分布朱光有１，张水昌１，李剑１，金强２（１．中国石油勘探开发研究院；２．石油大学（华东）地球资源与信息学院）基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（２００１ＣＢ２０９１００）摘要：含硫化氢天然气是天然气资源的重要组成部分，也是硫磺的重要来源之一。

中国高含硫化氢天然气资源丰富，主要分布在渤海湾盆地陆相地层的赵兰庄气田、罗家气田和四川盆地海相地层的渡口河、罗家寨、中坝、威远、卧龙河等气田。

这些气田中硫化氢含量一般为５％～９２％左右，主要分布在富含膏盐层的油气区中，硫化氢主要为硫酸盐热化学还原作用形成的，赵兰庄气田早期可能存在微生物还原作用形成的硫化氢；膏盐层的分布位置对硫化氢的生成量和形成条件具有一定的控制作用。

表２参４１关键词：硫化氢；石膏；热化学硫酸盐还原作用（ＴｓＲ）；微生物硫酸盐还原作用（ＢｓＲ）中图分类号：ＴＥｌ２１．３１文献标识码：Ａ参照戴金星院士对含硫化氢天然气的分类方案口］，含硫化氢气藏可分为硫化氢型气藏（硫化氢含量在７０％以上）、高含硫化氢型气藏（硫化氢含量为２％～７０％）和含硫化氢型气藏（硫化氢含量为Ｏ．５％～２％）。

世界上已发现了４００多个具有商业价值的含硫化氢气田Ⅱ’２］，其中前苏联发现的７０多个含硫化氢气田的储量占其天然气储量的１２％［３］。

四川、渤海湾、鄂尔多斯、塔里木和准噶尔等盆地也发现了含硫化氢天然气［１“１４｜，我国硫化氢含量平均大于１％的气藏储量约占全国气层气储量的１／４［１’２］。

硫化氢是一种剧毒的气体［１引，开展含硫化氢气田的地质调查和分布研究具有十分重要的意义。

高含硫化氢天然气的成因目前国内外普遍认为含油气盆地中高浓度的硫化氢气体主要是生物成因的或热化学成因的［１’１３’１４’１６－３１］。

73硫化氢是一种无色、剧毒、可燃、具有典型臭鸡蛋味、比空气略重的气体，在空气中的爆炸极限为4.3%~45.5%[1]。

硫化氢气体大多存在于碳酸盐地层中，特别是与碳酸盐伴生的硫酸盐沉积环境普遍存在硫化氢气体。

四川盆地碳酸盐地层中硫化氢含量一般在2%～10%之间，属高含硫气藏。

国内的硫化氢实验检测方法很多，按其原理主要分为化学法和物理法。

化学法主要包括碘量法、钼蓝法、亚甲基蓝比色法、醋酸铅反应速率法、色谱法；物理法主要包括光谱法和激光法[2～6]。

这些检测方法原理各异，检测范围、精度也不同，其中，碘量法适用最广。

随着硫化氢检测技术的不断发展，气相色谱法在石油天然气行业中应用广泛，精确检测天然气中硫化氢含量对地质研究、勘探开发决策、脱硫工艺等均具有重要意义。

本文在行业标准推荐的碘量法测定天然气中硫化氢的基础上，探索气相色谱法进行天然气中高含量硫化氢测定方法[6]。

依托Scion-456气相色谱仪，对天然气中高含量硫化氢标准气及不同浓度的天然气中硫化氢样品进行分析，寻求气相色谱法对硫化氢检测的线性范围，并展开实验结果的精密度、准确度评价。

1 实验部分1.1 仪器设备及工作原理实验使用设备为定制改进型Scion-456气相色谱仪，带有EFC气体流量控制器和定量管，配置有2个热导检测器（TCD），采用恒温模式完成天然气组分以及H 2S实验分析任务。

天然气中不同的组分由载气带入色谱柱后，因其各组分在色谱柱固定相中吸附系数的差异，分离后进入检测器。

Scion456-GC气相色谱仪设计高含量硫化氢天然气实验分析采用双TCD检测器，同时运行。

检测器1主要负责分析天然气中的He和H 2；检测器2负责分析O 2、 N 2、CH 4、C 6+、C 3～C 5、H 2S、CO 2、C 2H 6等天然气组分。

1.2 试剂本次研究以川西地区为例，根据该地区近年天然气样品的实测值分布范围，确定适合川西地区天然气组分及硫化氢钢瓶标准气配置浓度。

元坝气田高含硫气井井筒堵塞物分析及解堵剂优化研究1. 引言1.1 背景介绍元坝气田是我国重要的气田之一，位于西南部地区。

该气田的天然气含硫量较高，使得气井产生堵塞问题成为普遍存在的情况。

气井井筒堵塞物是指在气井井筒内积聚的一种物质，会导致气井产能下降甚至完全堵塞。

针对高含硫气井井筒堵塞问题，进行详细的分析与优化研究具有重要意义。

随着我国天然气产量不断增加，气井堵塞问题已成为制约生产的重要因素。

特别是高含硫气田，硫化氢和硫化物等物质易形成堵塞物，影响气井正常产能。

对元坝气田高含硫气井井筒堵塞物的特点进行深入分析，探讨其形成机理和组成成分，对于解决堵塞问题具有重要意义。

本文将对元坝气田高含硫气井井筒堵塞物进行详细分析，并研究解堵剂的种类及作用机理。

针对现有的解堵剂进行优化研究，以期为高含硫气井井筒堵塞问题提供解决方案和技术支持。

通过本研究，对提高气井产能、降低生产成本具有积极意义。

【字数：262】1.2 研究意义元坝气田的高含硫气井井筒堵塞物是气井产能下降和生产受阻的主要原因之一。

对于高含硫气井井筒堵塞物的分析及解堵剂优化研究具有重要的意义。

通过对井筒堵塞物的研究，可以深入了解堵塞物的形成机理和组成成分，有助于采取有效的措施来预防和处理井筒堵塞问题。

研究解堵剂种类和作用机理，可以为解决井筒堵塞问题提供技术支持和解决方案。

通过解堵剂的优化研究，可以提高气井的产能和生产效率，降低生产成本，实现气田的可持续开发和利用。

本研究对于解决元坝气田高含硫气井井筒堵塞问题具有重要的实践意义和应用价值。

1.3 研究现状目前，针对元坝气田高含硫气井井筒堵塞问题的研究已经引起了广泛的关注。

随着气田的开发逐渐深入，高含硫气井井筒堵塞问题也变得日益突出。

在国内外的研究中，已经有一些关于气井井筒堵塞物的形成机理和解堵剂种类的研究成果。

针对高含硫气井井筒的堵塞问题，研究者们不断尝试各种解堵剂，并探究其作用机理，以寻找最有效的解决方案。

高含硫气井井壁稳定技术的研究与应用第一章：引言高含硫气井开发是近年来石油勘探开发领域中的一个热点问题，这类井的开发由于存在致密砂岩、高温高压等复杂地质环境，因此遇到了挑战。

在天然气勘探开采过程中，井壁稳定性是决定井漏、井喷等重大事故发生的关键因素，因此对提升高含硫气井井壁稳定技术进行深入研究和探索，具有重要的现实意义。

第二章：高含硫气井井壁稳定问题分析高含硫气井盐层出现塌陷、冻结，硫化物析出等问题，会导致井身外径、裸眼段长度变化，卡钻，卡管，泥浆污染严重，影响钻井效率和安全性。

在遇到复杂地层的时候，钻井漏失问题更为突出。

第三章：井壁稳定技术研究现状目前，针对高含硫气井井壁稳定技术，国内外学者开展了一系列研究，包括钻井液优化设计、泥浆失稠剂的选择、井眼内外壁支撑体系设计、井壁完整性评价等方面的研究。

3.1 钻井液优化设计为了提高井壁稳定性，一些学者提出了采用PLC聚合物作为泥浆中的黏土处理液，可以提高泥浆孔隙自动调控防坍力，提高泥浆的流变性能。

同时还可以采用添加纳米粒子的方式来减少钻井液中的黏土用量，从而降低钻井液造价，提高钻井效率。

3.2 泥浆失稠剂的选择针对含硫气井，选择适合的泥浆失稠剂具有重要的意义。

适当的钻井液形成的壳体强度大，不容易破裂，而同时避免和盐层反应。

中国的一些技术人员提出，采用了一种特殊的泥浆失稠剂，能够减少钻头与盐层的化学反应，从而达到提高井壁稳定性的目的。

3.3 井眼内外壁支撑体系设计国内研究人员检测了盐层的一些物理参数，确定了盐层、淤泥软土和硬岩三种类型的井壁稳定不同，依此提出分别适合不同地层的井眼支撑体系。

3.4 井壁完整性评价井壁完整性评价是现代科学技术的一项重要应用。

研究表明，高含硫气井钻井过程中，井壁完整性评价既能帮助选择适当的工程措施，解决井壁稳定问题，又能补充和完善钻井过程的技术优化，提高钻井效率和安全性。

第四章：高含硫气井井壁稳定技术的应用实践研究发现，钻井液优化设计、泥浆失稠剂的选择、井眼支撑体系设计以及井壁完整性评价的实施，在高含硫气井井壁稳定技术的优化和提升上表现出了显著的效果。

天然气藏中硫化氢成因研究进展赵兴齐;陈践发;张晨;吴雪飞;刘娅昭;徐学敏【摘要】Hydrogen sulfide is one of the common harmful non-hydrocarbon components which appear in marine carbonate gas reservoir.At present,it is generally believed that biological sulfate-reducing （BSR）,thermochemical sulfate reduction（TSR） and thermal cracking of sulfocompound are the main causes of H2S in natural gas reservoirs.In addition,thermochemical sulfate reduction was thought to be the reason of reservoir with high content of H2S.According to the geological condition and geochemical characteristic in gas reservoir,it is easy to find out lots of evidences for the happening of thermal sulfate reduction,by which if the thermal sulfate reduction happened in a gas reservoir can be judged.However,there exist many problems to be solved in the researches on H2S in gas reservoirs,including the genesis mechanisms,distribution pattern,characteristics of geology and geochemistry of hydrogen sulfide,as well as the relationship between hydrogen sulfide and hydrocarbon,the main controlling factors of forming hydrogen sulfide,etc.This paper summarizes the research progress on hydrogen sulfide genesis and existing issues at home and abroad,so that the hydrogen sulfide reservoirs could be more concerned.%目前普遍认为天然气藏中硫化氢主要为生物硫酸盐还原（BSR）、硫酸盐热化学还原（TSR）和含硫化合物热裂解等成因。