天然氣開采業(yè)的技術應用

天然氣開采業(yè)的技術應用匯報人：2024-01-30CATALOGUE目錄天然氣開采概述地質(zhì)勘探與評估技術鉆井與完井工程技術采氣工藝與增產(chǎn)措施天然氣處理與儲存技術生產(chǎn)安全與環(huán)境保護要求天然氣開采概述01CATALOGUE隨著全球能源消費的不斷增長，天然氣作為一種清潔、高效的能源，其開采具有重要意義。能源需求增長環(huán)境保護經(jīng)濟發(fā)展天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量較低，有助于減緩全球變暖，符合環(huán)保要求。天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能帶動相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，為國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。030201天然氣開采意義與背景

國內(nèi)外天然氣開采現(xiàn)狀國內(nèi)開采情況我國天然氣資源豐富，但開采程度相對較低，仍有大量潛在資源待開發(fā)。國際開采趨勢全球范圍內(nèi)，天然氣開采呈現(xiàn)出規(guī)?；?、集約化、智能化的發(fā)展趨勢。技術水平對比與國際先進水平相比，我國天然氣開采技術在某些方面仍存在一定差距。隨著科技的進步，天然氣開采技術將朝著更加高效、環(huán)保、智能的方向發(fā)展。技術發(fā)展趨勢天然氣開采過程中面臨的地質(zhì)條件復雜、環(huán)境保護要求高等問題，對技術提出了更高的要求。技術挑戰(zhàn)為應對挑戰(zhàn)，需要不斷加大科技創(chuàng)新力度，推動天然氣開采技術的持續(xù)進步。創(chuàng)新需求技術發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)地質(zhì)勘探與評估技術02CATALOGUE地球物理勘探利用物理原理和方法，通過測量和研究地球的各種物理場的變化來探測地層巖性、地質(zhì)構造等地質(zhì)條件的方法。地球化學勘探通過系統(tǒng)測量天然物質(zhì)的地球化學性質(zhì)(如巖石、土壤、水、空氣、植物、水中沉積物及天然水中各種元素的含量與分配等)，發(fā)現(xiàn)與礦產(chǎn)有關的地球化學異常，并據(jù)此尋找礦床的方法。鉆探和取樣利用鉆探機械從地表向地下鉆進一定深度，取出巖心或土樣，用以查明地下地質(zhì)情況。地質(zhì)勘探方法介紹數(shù)值模擬法通過建立氣藏數(shù)值模型，模擬氣藏開發(fā)過程，預測未來動態(tài)及可采儲量。容積法基于三維地震解釋成果，利用地震屬性分析和地震反演技術預測儲層展布，結合鉆井、測井資料建立儲層參數(shù)模型，計算天然氣地質(zhì)儲量。概率法基于地質(zhì)統(tǒng)計學原理，利用已知信息對未知區(qū)域進行儲量預測，并給出預測儲量的概率分布。儲量評估及預測技術03地震屬性分析提取地震波的各種屬性參數(shù)，分析其與儲層物性、含氣性之間的關系，預測有利儲層分布。01高分辨率三維地震勘探采用高分辨率地震勘探技術，提高儲層橫向預測精度和構造解釋精度。02三維可視化技術利用三維可視化技術，直觀展示地下儲層展布和構造形態(tài)，為勘探部署和開發(fā)方案制定提供依據(jù)。三維地震勘探技術應用對勘探過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行有效管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速查詢、檢索和更新。數(shù)據(jù)管理利用空間分析功能，對勘探數(shù)據(jù)進行空間插值、疊加分析和緩沖區(qū)分析等，為勘探?jīng)Q策提供支持?？臻g分析根據(jù)用戶需求，制作各種專業(yè)圖件，如構造圖、等厚圖、儲層預測圖等，為勘探成果展示和交流提供便利。制圖輸出利用三維建模技術，建立地下地質(zhì)體的三維模型，實現(xiàn)地質(zhì)體的三維可視化和空間分析，提高勘探精度和效率。三維建模與可視化地質(zhì)信息系統(tǒng)在勘探中作用鉆井與完井工程技術03CATALOGUE鉆井設備選型及優(yōu)化方案根據(jù)井深、井型、地質(zhì)條件等選擇合適的鉆機類型，如陸地鉆機、海洋鉆機等。針對地層特性選擇合適的鉆頭類型，如PDC鉆頭、牙輪鉆頭等，以提高鉆井效率。根據(jù)井眼軌跡控制要求，合理設計鉆具組合，包括鉆鋌、穩(wěn)定器、震擊器等。對鉆井設備進行技術升級和改造，提高設備性能，降低故障率。鉆機類型鉆頭優(yōu)選鉆具組合設備優(yōu)化鉆井液類型性能參數(shù)環(huán)保要求鉆井液處理鉆井液體系選擇與性能要求01020304根據(jù)地層特性和鉆井要求選擇合適的鉆井液類型，如水基鉆井液、油基鉆井液等。鉆井液應具有良好的攜巖能力、潤滑性、穩(wěn)定性等，以滿足鉆井工程需求。鉆井液應滿足環(huán)保要求，減少對環(huán)境的污染。對鉆井液進行定期處理和維護，保持其性能穩(wěn)定。破碎地層高壓油氣層鹽膏層高溫高壓地層復雜地層鉆井技術難題及解決方案采用堵漏技術、隨鉆堵漏技術等解決破碎地層的漏失問題。采用抗鹽膏鉆井液體系、鹽膏層鉆進技術等解決鹽膏層的縮徑、卡鉆等問題。采用防噴技術、壓井技術等確保高壓油氣層的安全鉆進。采用耐高溫高壓鉆井液體系、井身結構設計等確保高溫高壓地層的安全鉆進。根據(jù)油氣藏特性和開發(fā)要求選擇合適的完井方式，如裸眼完井、襯管完井、射孔完井等。完井方式完井液體系完井管柱設計完井作業(yè)施工選擇滿足完井作業(yè)要求的完井液體系，確保完井作業(yè)順利進行。根據(jù)完井方式和油氣藏特性設計合理的完井管柱結構，包括油管、套管、封隔器等。按照完井設計方案進行施工作業(yè)，確保完井質(zhì)量和作業(yè)安全。完井方式和完井液體系選擇采氣工藝與增產(chǎn)措施04CATALOGUE利用天然氣自身的壓力，通過井口裝置和地面管網(wǎng)將天然氣從地層中開采出來。自噴采氣原理包括井口裝置（如采油樹、采氣樹等）、地面管網(wǎng)（如集輸管線、分離器等）以及配套的自控系統(tǒng)。設備介紹自噴采氣原理及設備介紹向井筒注入起泡劑，與井底積液接觸后產(chǎn)生大量泡沫，減少液體密度，使井筒積液更容易被天然氣流攜帶出井。泡沫排水采氣通過優(yōu)化管柱結構，如使用小直徑油管、氣舉閥等，降低井底積液對天然氣生產(chǎn)的影響。管柱排水采氣在井底安裝電潛泵，通過泵的工作將積液抽出井口，提高天然氣產(chǎn)量。電潛泵排水采氣排水采氣方法論述壓裂利用水力作用使地層形成裂縫，增加天然氣滲流通道，提高地層滲透率。酸化向地層注入酸性液體，溶解地層中的部分礦物，擴大孔隙空間，提高地層滲透率。其他增產(chǎn)措施還包括注氣開采、混合開采等技術手段，根據(jù)具體地質(zhì)條件和開采需求選擇合適的增產(chǎn)措施。增產(chǎn)措施：壓裂、酸化等某氣田通過實施壓裂增產(chǎn)措施，成功提高了單井產(chǎn)量和整體開發(fā)效益。案例一某氣田針對低滲透儲層采用酸化增產(chǎn)技術，有效改善了儲層物性，提高了天然氣產(chǎn)量。案例二某氣田通過優(yōu)化排水采氣工藝，成功解決了井筒積液問題，保障了天然氣生產(chǎn)的穩(wěn)定進行。案例三案例分析：成功提高產(chǎn)量的經(jīng)驗分享天然氣處理與儲存技術05CATALOGUEABCD天然氣凈化處理流程預處理去除天然氣中的固體雜質(zhì)、游離水和部分油霧。脫水通過冷卻、吸附或吸收等方法，降低天然氣中的水含量，以滿足輸送和儲存要求。脫硫脫碳采用化學吸收法、物理吸收法或聯(lián)合法，去除天然氣中的硫化氫和二氧化碳。汞脫除針對含汞天然氣，采用吸附劑或化學反應去除汞，防止對下游設備和管道造成腐蝕。儲存容器采用雙層金屬壁加絕熱層的儲罐，減少外界熱量傳入，保持LNG的低溫狀態(tài)。絕熱材料選用高效絕熱材料，如真空粉末絕熱、高真空多層絕熱等，降低儲罐漏熱損失。安全措施設置安全閥、壓力表、液位計等安全附件，確保儲罐安全運行。卸載與再氣化通過專業(yè)的卸載設施和再氣化裝置，將LNG轉化為氣態(tài)天然氣供用戶使用。液化天然氣（LNG）儲存技術壓縮天然氣（CNG）儲存技術壓縮工藝采用多級壓縮、級間冷卻和油氣分離技術，提高壓縮效率和安全性。儲存容器選用高強度、耐腐蝕的鋼質(zhì)氣瓶或復合材料氣瓶，滿足CNG高壓儲存要求。安全措施設置防爆裝置、壓力保護裝置和泄漏檢測裝置，確保CNG儲存安全。加氣站建設在城市或交通要道建設CNG加氣站，為汽車等交通工具提供清潔燃料。選擇地質(zhì)條件穩(wěn)定、密封性好的地下巖層或鹽穴，建設地下儲氣庫。選址與建設采用地球物理、地球化學和鉆井等方法對地下儲氣庫進行監(jiān)測，確保儲氣庫安全運行。監(jiān)測與維護通過注采井將天然氣注入地下儲氣庫，需要時再通過采出井將天然氣采出。注入與采出制定應急預案和響應機制，應對地下儲氣庫可能出現(xiàn)的泄漏、地質(zhì)災害等突發(fā)事件。應急響應01030204地下儲氣庫建設與管理生產(chǎn)安全與環(huán)境保護要求06CATALOGUE包括《安全生產(chǎn)法》、《礦山安全法》等，對天然氣開采業(yè)的安全生產(chǎn)提出明確要求。國家安全生產(chǎn)法規(guī)涉及天然氣開采、處理、儲存和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的安全標準和操作規(guī)范。行業(yè)標準及規(guī)范如ISO45001職業(yè)健康安全管理體系，為企業(yè)提供安全管理框架和指南。國際安全管理體系生產(chǎn)安全法規(guī)標準解讀風險評估對辨識出的危險源進行定量和定性評估，確定風險等級和可接受水平。風險控制措施根據(jù)風險評估結果，制定相應的風險控制措施，降低事故發(fā)生概率和減輕事故后果。危險源辨識識別天然氣開采過程中可能存在的危險源，如井噴、火災、爆炸、有毒氣體泄漏等。危險源辨識和風險評估方法應急預案制定針對可能發(fā)生的天然氣泄漏、火災、爆炸等事故，制定應急預案和現(xiàn)場處置方案。應急演練和培訓定期組織應急演練和培訓，提高員工應對突發(fā)事件的能力和水平。安全防護措施包括個人防護裝備、安全設施、消防器材等，確保員工和設備的安全。安全防護措施和應急預案制定環(huán)境保護政