中石油分公司采氣工程研究院多項成果獲科技進步獎

柱塞氣舉井口裝置

 井下節(jié)流技術(shù)井場對比圖

【摘要】中國石油西南油氣田分公司采氣工程研究院是全國第一個以采氣工程為主的專業(yè)研究院，集聚了一批有志從事油氣井工程、采氣工藝、增產(chǎn)工藝及配套工具研制、軟件開發(fā)應(yīng)用，采氣及增產(chǎn)技術(shù)室內(nèi)實驗評價、工程技術(shù)推廣，以及鉆井、地質(zhì)監(jiān)督管理等專業(yè)的中高級優(yōu)秀研究人員，擁有油氣井增產(chǎn)技術(shù)實驗室、采氣工藝實驗室兩個省部級“重點實驗室”，是“國家能源高含硫氣藏開采研發(fā)中心”成員單位之一。

    中國石油西南油氣田分公司采氣工程研究院是全國第一個以采氣工程為主的專業(yè)研究院，集聚了一批有志從事油氣井工程、采氣工藝、增產(chǎn)工藝及配套工具研制、軟件開發(fā)應(yīng)用，采氣及增產(chǎn)技術(shù)室內(nèi)實驗評價、工程技術(shù)推廣，以及鉆井、地質(zhì)監(jiān)督管理等專業(yè)的中高級優(yōu)秀研究人員，擁有油氣井增產(chǎn)技術(shù)實驗室、采氣工藝實驗室兩個省部級“重點實驗室”，是“國家能源高含硫氣藏開采研發(fā)中心”成員單位之一。大量的科研成果在國內(nèi)8個油氣田成功推廣應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益，在業(yè)內(nèi)具有較高的信譽和知名度。近日，“四川氣田開采節(jié)能減排技術(shù)研究與應(yīng)用”、“氣井井下節(jié)流技術(shù)與配套工具推廣應(yīng)用”等成果獲四川省科技進步獎。

    四川氣田開采節(jié)能減排技術(shù)研究與應(yīng)用

    由中國石油西南油氣田分公司采氣工程研究院、中國石油西南油氣田分公司天然氣研究院合作完成的“四川氣田開采節(jié)能減排技術(shù)研究與應(yīng)用”項目，項目主要完成人有李鷺光、佘朝毅、付永強、張永國、李季、黃艷、馬輝運、唐永帆、劉祥康、鐘曉瑜、熊杰、劉燕煙等，針對川渝氣田開采過程中的環(huán)境污染現(xiàn)狀，應(yīng)用創(chuàng)新思維和原始技術(shù)創(chuàng)新對關(guān)鍵技術(shù)改造、集成，并對井下節(jié)流、柱塞氣舉排水采氣、低分子可回收壓裂液、天然氣回收等進行深入的研究和實踐，形成了較為完整的四川氣田開采節(jié)能減排配套技術(shù)體系，實現(xiàn)了壓裂液回收處理和天然氣回收利用、低壓氣井清潔高效開發(fā)、氣井地面流程簡化等技術(shù)突破，也為氣田開采節(jié)能減排奠定了豐富的理論基礎(chǔ)。

    “四川氣田開采節(jié)能減排技術(shù)研究與應(yīng)用”項目成功探索并形成了氣田開采節(jié)能減排配套技術(shù)體系，形成針對常規(guī)氣井、氣水同產(chǎn)井、含硫氣井的井下節(jié)流工藝分析及設(shè)計方法，計算精度高達90%以上；國內(nèi)首次自主研發(fā)出適用于H2S含量高達225g/m3、溫度≤150℃、節(jié)流壓差≤70MPa的高抗硫井下節(jié)流系列工具，填補了國內(nèi)外高含硫氣井井下節(jié)流技術(shù)空白。

    自主研發(fā)的適宜于深井、含硫、高氣液比柱塞專用工具且形成了配套技術(shù)，首次在深井、含硫氣井中實施柱塞氣舉排水采氣工藝，卡定器座放深度達3927.6m，創(chuàng)造了國內(nèi)同類技術(shù)下深紀錄，使測溫測壓柱塞、分體式柱塞及柱塞控制系統(tǒng)成功實現(xiàn)遠傳遠控；自主研發(fā)出低分子聚合物可回收壓裂液，采用低分子量瓜膠、有機硼交聯(lián)劑和膠囊PH調(diào)節(jié)破膠劑，實現(xiàn)了可控破膠和重復(fù)膠聯(lián)，具有低殘渣、低傷害、彈性好、耐溫、耐剪切性強的特點，使壓裂液可回收利用，平均回收率達79%，平均回收利用率96%；同時，形成適宜于山地、井場空間狹小、管網(wǎng)配套設(shè)施不完善的氣井測試過程中的天然氣回收技術(shù)，實現(xiàn)了低壓小產(chǎn)量氣井測試過程中天然氣的回收及裝備的撬裝化。首次在國家級頁巖氣示范區(qū)的寧201-H1井成功實現(xiàn)了撬裝化工藝回收放空頁巖氣，首創(chuàng)西南地區(qū)天然氣非管網(wǎng)生產(chǎn)，填補了我國頁巖氣工作的一個空白。

    目前，項目獲國家實用新型專利6項、已受理發(fā)明專利2項，制定企業(yè)標準7項，發(fā)表論文7篇。經(jīng)專家鑒定成果自主創(chuàng)新性強，總體達到國際先進水平，其中高抗硫井下節(jié)流技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，已在四川、重慶推廣應(yīng)用362井次，共計節(jié)約天然氣6390.8×104m3/a，節(jié)約清水4662×104m3，折合標煤84997.3tce/a，減少COD排放9.3t、CO2排放量208815t/a、SO2排放量1699.6t/a，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益5.5億元，實現(xiàn)了資源綜合利用，減少了有害氣體排放，促進了循環(huán)經(jīng)濟和低碳發(fā)展，使我國進入擁有該項技術(shù)的世界先進行列。榮獲2013年四川省科技進步二等獎。

    氣井井下節(jié)流技術(shù)與配套工具推廣應(yīng)用

    該項目團隊由熊建嘉、佘朝毅、張華禮、孫萬里、郭靜、尹強、謝南星等主要研究人員組成，充分利用氣井地層溫度防治水合物技術(shù)，采用該項技術(shù)的氣井取消了地面水套爐和燃料用氣，單井每年節(jié)約的天然氣15×104m3（折合標煤180噸），常規(guī)氣井單井節(jié)約地面建設(shè)投資140萬元，含硫氣井單井節(jié)約地面建設(shè)投資200萬元，為實現(xiàn)單井無人值守、多井集氣、集中分離、自動控制的氣藏生產(chǎn)管理模式創(chuàng)造了條件，達到了節(jié)能降耗和安全生產(chǎn)的目的，促進了氣藏規(guī)模效益開發(fā)。

    項目在首次研制耐壓70MPa常規(guī)固定式井下節(jié)流工具成功基礎(chǔ)上，為適應(yīng)各類氣井的實際和推廣需要，深化了設(shè)計，改進了結(jié)構(gòu)，優(yōu)選了材質(zhì)，配齊了規(guī)格，形成了施工操作規(guī)程和制度，為推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件，根據(jù)中高含硫氣井、凝析油氣井的具體需求，結(jié)合發(fā)展需要，在推廣過程中自主研制形成了滿足現(xiàn)場23/8″、27/8″、31/2″生產(chǎn)管柱需求的固定式和活動式兩大系列、十種規(guī)格的井下節(jié)流工具，實現(xiàn)了在中高含硫氣田、凝析油氣田等井下節(jié)流技術(shù)的突破，整體技術(shù)水平達到國際先進水平。取得國家實用新型專利授權(quán)4項，申請國家發(fā)明專利1項，制定企業(yè)標準2項。

    目前，成果已經(jīng)在中石油川渝氣田推廣應(yīng)用283口井，應(yīng)用成功率96%，推廣面占50 %以上，節(jié)約地面建設(shè)投資4.7億元，每年節(jié)約燃料氣4200×104m3（折合標煤5.09萬噸），并在長慶等國內(nèi)多個油氣田得到成功應(yīng)用，在保障國家能源安全的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了低碳環(huán)保，具有重要的現(xiàn)實意義。榮獲2013年四川省科技進步二等獎。

    （采氣工程研究院院長 佘朝毅）