七年实现工业化 我国“唤醒”特大型超深高含硫气田宝藏
稿件来源:本报讯
开栏的话 近年来,随着一批重大科技专项的实施,我国在载人航天、探月工程、北斗导航、载人深潜、超级计算机、第四代核电等重要领域实现了重大突破,科技创新和产业化日益成为支撑产业结构调整与经济转型的重要力量。为全面了解我国在科技创新方面所取得的成就,本报特开设 “聚焦国家科技进步奖”专栏,对刚刚获得2012年国家科技进步奖的部分先进技术项目进行解析,敬请读者关注。
特等奖:特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用 奖项素描 特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用项目,攻克了新中国成立以来几代石油人努力探索的高含硫气田安全高效开发技术,实现了普光气田的安全高效开发。 重大突破 首次建立了高含硫气田渗流理论模型,形成了特大型超深高含硫气田高产高效开发技术、高含硫天然气特大规模深度净化技术,以及复杂山地高含硫气田安全控制技术,首次建成年产210万吨散装硫磺仓储与密闭装车系统。 应用前景 该项目形成的理论、技术和标准极大推动了我国高含硫天然气的开发步伐,为 “盘活”国内更多的高含硫天然气资源开辟出了一条成功的路径,将有效缓解国内天然气供应紧张的局面。
特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用项目,攻克了少井高产高效开发等四大世界级难题,形成了五大创新,整体处于国际领先水平。使我国成为世界上少数几个掌握开发特大型超深高含硫气田核心技术的国家,是我国石油工业的一大创举。该项目荣获2012年度国家科学技术进步特等奖。这也是中国石化迄今为止获得的科技进步最高奖项。 攻克四大世界级难题 近年来,天然气作为清洁能源的地位日益突出。2011年世界一次能源消费结构中天然气占23.7%,而我国仅占4.5%,大力开发利用天然气是我国能源发展的紧迫需求,也是国家能源战略的重点发展方向。 我国海相高含硫天然气资源十分丰富,探明储量已超过1万亿立方米。2003年,中国石化在四川东北地区发现了迄今为止我国规模最大、丰度最高的特大型整装海相高含硫气田——普光气田。2005年,中国石化启动了高含硫气田安全高效开发关键技术研究,2006年全面开展了普光气田开发建设,并将其作为国家 “十一五”重点工程——川气东送工程的主供气源。 开发普光气田是公认的世界级难题,主要表现在四个方面:一是超深高含硫气田储层特征及渗流规律复杂,投资风险高,必须攻克少井高产高效开发的技术难题;二是高含硫化氢天然气腐蚀性极强,普通钢材几小时就会发生应力腐蚀开裂,必须攻克腐蚀防护技术难题;三是天然气高含硫化氢和有机硫,必须攻克高含硫天然气特大规模深度净化和硫磺安全储运的难题;四是硫化氢浓度达1000ppm就会致人瞬间死亡,普光气田高达150000ppm,必须攻克高含硫气田安全控制难题。 经过近七年的攻关,中国石化首次建立了高含硫气田渗流理论模型,创新了超深礁滩相储层精细描述技术,研发了气井射孔和酸压增产技术,开发井成功率100%,创造了射孔1215米的世界记录,酸压后单井产量达80万立方米/天。 同时,创新了水解有机硫和尾气加氢处理技术,发展了深度净化工艺,使高含硫天然气净化率达99.99%,总硫回收率达99.9%;研发并首次建成年产210万吨散装硫磺仓储与密闭装车系统。首次开展了复杂山地气体扩散风洞实验,形成了复杂山地高含硫气田安全控制技术。 体现五大自主创新 目前,世界上仅有美国、加拿大、俄罗斯、法国具有开发特大型超深高含硫气田的核心技术。中国石化创新形成的特大型超深高含硫气田安全高效开发技术成果,在普光气田实现了工业化应用,将我国带入掌握这一先进技术的国家行列。 据了解,普光高含硫气田的安全高效开发,体现了五大创新。 自主创新了特大型超深高含硫气田高产高效开发技术,建成了世界第二个百亿立方米级的特大型高含硫气田——普光气田,年生产能力达105亿立方米。 自主创新了特大型高含硫气田腐蚀防护技术,首次实现了年产百亿方高含硫湿气的直接输送,降低投资20%。 自主创新了高含硫天然气特大规模深度净化技术,高含硫天然气处理能力达到120亿方/年,自主设计建成世界第二大高含硫天然气净化厂——普光天然气净化厂,处理能力达到120亿方/年,生产硫磺210万吨/年。 自主创新了特大型高含硫气田安全控制技术,建立了国内首座复杂山地油气田应急救援基地,研发了全气田四级关断联锁控制技术,确保了生产安全。 自主研制了三种高含硫气田关键管材,打破了国外技术垄断,实现了国产化,产品性能达到国外同类产品先进水平,价格降低35%~50%。高抗硫管材已全面国产化并应用到普光等气田开发建设中,同时出口到美国、加拿大等国。 对比世界前三大高含硫气田主要技术指标可以看到,中国石化普光气田开发井成功率、腐蚀速度、天然气净化率、硫磺回收率等主要技术指标处于领先水平。 据了解,该创新技术已全面应用到中国石化大湾、元坝、兴隆等高含硫气田开发建设中,预计2015年可为我国新增天然气产能100亿立方米/年,并吸引哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦的国家石油公司前来商谈技术引进及合作开发。(本报记者 陈祎淼)
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