普光高含硫氣田開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用探究

常琳 朱一琛

摘要：普光氣田具有高含硫、超深、壓強(qiáng)大的特點(diǎn)，因此為了實(shí)現(xiàn)高量生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)的目標(biāo)，能夠?qū)崟r(shí)精確的掌握氣田儲(chǔ)量變化、氣井產(chǎn)能變化及邊水推進(jìn)等動(dòng)態(tài)特征，開(kāi)發(fā)氣田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作是非常重要的，本文簡(jiǎn)明總結(jié)并分析了現(xiàn)有的防腐、水侵、液面連續(xù)監(jiān)測(cè)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等動(dòng)態(tài)分析技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，為科學(xué)、高效的開(kāi)發(fā)普光氣田提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：普光氣田;高含硫;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

引言

普光氣田，是中國(guó)目前最大規(guī)模的海相整裝高含硫氣田，為中國(guó)石化上游最大的天然氣生產(chǎn)基地。因此為了實(shí)現(xiàn)普光氣田達(dá)到高量生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)的目標(biāo)，開(kāi)發(fā)氣田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作是非常重要的[1]。但因其具有超深、高含硫、高壓等特點(diǎn);缺少完善的高含硫氣田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)范;監(jiān)測(cè)儀器不先進(jìn)不成熟等內(nèi)外部因素限制了普光氣田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。本文對(duì)現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)所需儀器以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行綜述，對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。

1.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀器

1.1 高抗硫產(chǎn)氣剖面測(cè)井儀器

該儀器，外徑最大值為43mm，可耐受高壓100MPa，可耐受高溫175℃，外管采用鈦合金TC4、鎳合金Inconel 718等特殊6種合金材料制成[2]。

1.2 高抗硫井下保壓取樣器

該取樣器由（1）用于儲(chǔ)存樣品的取樣室;（2）用于提供背壓的氮?dú)獾牡獨(dú)馐?（3）用于存儲(chǔ)置換液的空氣室;（4）用于控制取樣器時(shí)間時(shí)鐘控制系統(tǒng)組成[3]。在井深 5 405.89 m，H2S含量13.53%，CO2含量9.86%的P202-1井，使用該取樣器完成了取樣工作。

1.3 新型組合井況監(jiān)測(cè)儀

新型組合井況監(jiān)測(cè)儀實(shí)現(xiàn)了多臂井徑和電磁探傷的一體化組合測(cè)井。該監(jiān)測(cè)儀對(duì)大灣A井進(jìn)行全面地探測(cè)，有效的完成了檢測(cè)對(duì)象的重度變形段三維圖，對(duì)今后的探井工作提供了有效的信息支持。

2.普光氣田腐蝕監(jiān)檢測(cè)技術(shù)

普光氣田由于含有大量的H2S物質(zhì)，極易腐蝕管壁，一旦發(fā)生腐蝕泄漏將帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境后果。目前主要應(yīng)用的腐蝕檢測(cè)技術(shù)包括以下幾種[4]：

智能檢測(cè)技術(shù)能對(duì)輸送管道的缺陷和變形進(jìn)行精準(zhǔn)定位，又能對(duì)管道的變形和腐蝕程度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。磁粉及滲透檢測(cè)技術(shù)是一個(gè)傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)方式，其進(jìn)行直觀有效的檢測(cè)，便于在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。超聲檢測(cè)方式主要包括（1）常規(guī)超聲檢測(cè)（UT）;（2）超聲相控陣檢測(cè)（PA）;（3）衍射時(shí)差超聲檢測(cè)（TOFD）三種。UT具有反射信號(hào)弱，易發(fā)生漏檢的缺點(diǎn);PA可以進(jìn)行成像檢測(cè)分析，可靠性優(yōu)于UT方法;TOFD 法可以對(duì)于管壁產(chǎn)生的氣孔等缺陷進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，但存在裂紋檢出率低，焊縫檢測(cè)效果差等缺點(diǎn)。磁致伸縮導(dǎo)波技術(shù)是利用管道的磁致伸縮效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)械彈性波，遇到管道上的特征缺陷部位時(shí)，產(chǎn)生反射導(dǎo)波。在磁致伸縮效應(yīng)的作用下，反射導(dǎo)波會(huì)引起接受線圈電壓的變化，從而得到管道缺陷的信號(hào)。

3.普光氣田水侵動(dòng)態(tài)識(shí)別技術(shù)

由于普光氣田氣藏易受到水侵影響，因此，有必要建立了水侵動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣井出水時(shí)間，通過(guò)優(yōu)化、調(diào)整得以控制水侵速度，延長(zhǎng)采氣期。同時(shí)，應(yīng)用識(shí)別技術(shù)，準(zhǔn)確識(shí)別出水層位，及時(shí)采取堵水措施，使氣井產(chǎn)能得到迅速恢復(fù)。基于物料守恒法建立了預(yù)判模型，從而能夠精準(zhǔn)計(jì)算水體推進(jìn)距離和上升高度，找到有出水跡象的位點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整以控制水侵速度，此技術(shù)可以使氣井無(wú)水采氣期延長(zhǎng)4～24個(gè)月。

4.普光氣田連續(xù)液面監(jiān)測(cè)技術(shù)

張文昌等[5]在單點(diǎn)液面監(jiān)測(cè)儀的基礎(chǔ)上研制出了超深高含硫氣井連續(xù)液面監(jiān)測(cè)儀及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，并配套了監(jiān)測(cè)工藝。此工藝的成功應(yīng)用于高含硫氣井液面監(jiān)測(cè)，為保護(hù)液的加注等措施的制定提供有效依據(jù)，其監(jiān)測(cè)深度6000m，誤差1%，可以實(shí)現(xiàn)21天的連續(xù)監(jiān)測(cè)。

在實(shí)際應(yīng)用中，將連續(xù)液面檢測(cè)儀連接采氣樹(shù)套管四通壓力表針閥，測(cè)試頻率4h/次，測(cè)試壓差5MPa，對(duì)普光氣田的連續(xù)液面實(shí)施了持續(xù)5天的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，記錄數(shù)據(jù)，得出結(jié)果：液面下降速度為5.50m/d，平均漏失速率為 0.214m3 /d，由此制定出加注周期為13天，加注量為2.78m3 的有效方案。

5.普光氣田環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)

在對(duì)普光氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，工業(yè)化作業(yè)所造成的水資源、大氣、土壤、生態(tài)等環(huán)境問(wèn)題也成為了社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，實(shí)施環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)也是氣田進(jìn)一步高效開(kāi)發(fā)所亟需解決的問(wèn)題。

蘇彩萍[6]結(jié)合現(xiàn)在所常用的環(huán)境實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并創(chuàng)新的采用三層模式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出B/S 與 C/S 相結(jié)合的組織框架，使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、異步通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)映射技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，此監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以確定每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的具體位置，使其在系統(tǒng)圖上按照實(shí)際位置直觀顯示;并針對(duì)已獲得的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，生成監(jiān)測(cè)信息報(bào)表，并及時(shí)進(jìn)行全面地分析對(duì)比，從而完成了各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的環(huán)境變化趨勢(shì)圖。此技術(shù)可以對(duì)普光氣田的地表水、大氣、土壤、噪聲等環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，有效保證了氣田的合理開(kāi)發(fā)。

結(jié)束語(yǔ)

動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)普光氣田的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了極大的影響，開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)有利于更好、更高效、更安全的對(duì)氣田進(jìn)行探測(cè)，因此，許多學(xué)者致力于開(kāi)發(fā)適合普光氣田的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、技術(shù)及應(yīng)用，并取得了一定的進(jìn)展。目前應(yīng)用引進(jìn)模型技術(shù)或自己開(kāi)發(fā)的模型技術(shù)都有了較好的應(yīng)用性能和應(yīng)用結(jié)果，但其都有待進(jìn)一步改進(jìn)與完善。

參考文獻(xiàn)

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中石化中原油田普光分公司采氣廠，四川，達(dá)州，635000