2021年, 第15卷, 第4期　刊出日期：2021-08-28

  

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宏观研究
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  2020年中国天然气勘探开发进展及2021年展望

  赵国洪, 郑筱雨, 杨利平, 宋维东, 吴梦嫦, 高芸, 于智博

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.001

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  2020年,受极端自然灾害频发、全球新冠肺炎疫情爆发等多重不利因素叠加的影响,全球经济陷入了严重的衰退,能源行业受到了重创。中国油气生产企业紧紧抓住中国经济在全球率先实现正增长和能源行业低碳转型发展的有利机遇,坚持经营上精打细算、生产上精耕细作、管理上精雕细刻、技术上精益求精,国内天然气资源勘探开发成果丰硕。为了确保今后一个时期中国油气行业高质量、可持续发展,梳理和分析了2020年中国天然气勘探开发成果,结合中国天然气资源潜力,展望了2021年中国天然气发展形势。研究结果表明：① 天然气勘探不断取得新突破,年新增探明储量再次突破1 × 10¹² m³,居历史第二位;② 天然气产量快速增长,页岩气上产势头强劲,将成为增产主力,多个气田实现里程碑式跨越;③ 随着我国碳达峰和碳中和战略的深入推进,预计天然气市场需求量增量将显著提高,天然气产储量将保持高位增长,天然气工业进入常规与非常规并重的时代,页岩气成为天然气倍增发展的生力军。
地质勘探
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  鄂尔多斯盆地北缘下石盒子组盒1段心滩砂体定量刻画

  张占杨

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 6-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.002

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  为了解决辫状河心滩规模难以刻画的问题,以鄂尔多斯盆地北缘二叠系下石盒子组盒1段辫状河砂体为研究对象,结合现今河流沉积特征,分析了冲积扇、冲积平原不同沉积相带中辫状河砂体的发育特征;利用地质统计学方法,针对不同沉积相带的辫状河心滩规模参数进行相关性分析,建立了地貌坡度与心滩长宽比等的定量关系;对目标区直井、水平井实钻心滩参数进行统计,经过压实校正,对定量关系进行验证及修正,实现了不同厚度、不同古地貌坡度下心滩的定量计算与描述。研究结果表明：① 盒1段北部以冲积扇为主,南部发育冲积平原辫状河,中间过渡带则兼具有南北部的综合特征;② 不同的古地貌坡度在心滩的碎屑物粒度、沉积构造、砾石结构、砂地比、单期旋回厚度等方面存在着显著的差异;③ 古地貌控制了心滩的形态,物源控制了心滩规模,并且古地貌坡度与心滩规模呈正相关关系。结论认为,通过公式法定量计算心滩长度、宽度、厚度与长宽比,精细刻画了心滩展布形态、提高了储层钻遇率、实现了气藏的高效开发。
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  山地地震采集作业方案设计关键参数优选

  胡峰, 朱勇, 邹军, 万平, 涂本先

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 13-17. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.003

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  为了提高复杂地表区“两宽一高”三维地震勘探施工效率、降低生产成本、以技术经济一体化施工实现油气勘探提质增效,以地震采集施工作业方案中涉及的关键参数为研究对象,利用近年来四川盆地多个大中型三维地震资料,进行了关键施工参数与采集效率以及直接成本的综合关系研究。研究结果表明：① 排列模板布设是采集作业方案设计中的关键和核心,直接决定了采集效率和生产资源投入;② 采集作业方案中的关键参数为有效采集工期、采集日效、采集设备投入量和采集滚动方式,施工方应结合项目实际和经验公式,综合优化关键参数,从而科学设计采集作业方案;③ 针对同一观测系统参数部署的不同勘探规模三维地震勘探,采集综合费用的增加幅度小于满覆盖面积的增加幅度,即随着三维满覆盖面积的增加产生规模效益。结论认为：① 山地三维采集作业方案设计关键参数优选方法为生产组织决策者构建生产计划和优化资源投入奠定了基础,对合理测算工期和采集设备运转协调具有积极意义;② 当三维满覆盖面积较小时,采集资源优化更有助于成本控制,当三维满覆盖面积较大时,采集日效优化具有较高的经济挖潜空间。
天然气开发
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  东胜气田独贵气区水平井产出剖面应用分析

  张宗辉

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 18-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.004

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  为了更好地掌握致密砂岩含水气藏水平井各压裂段的产出特征,以鄂尔多斯盆地东胜气田独贵气区水平井为研究对象,通过水平井产出剖面测试,分析了不同压裂段气、水产出能力与储层物性、压裂参数的对应关系,指出了水平井各压裂段流体的贡献能力与影响因素。研究结果表明：① 东胜气田独贵气区水平井多采用分段压裂的开采方式,需要开展相关水平井产出剖面测试,掌握各压裂段产气、产水的贡献能力及不同物性条件下的产出特征;② 通过参数对比分析可知,水平井各压裂段流体的产出量与孔隙度、渗透率、含气饱和度、泥质含量等参数存在着一定的相关性。结论认为：① 通过水平井产出剖面测试可以定量描述水平井各压裂段流体的贡献能力;② 水平井各压裂段产气能力主要受储层物性的影响最大,水平段钻遇的储层物性、含气性越好,产气贡献越大;③ 针对水平井各压裂段的地质物性差异,建议选择测井自然伽马值相对较低、泥质含量低、气测全烃含量高、孔隙度相对较高、声波时差高、含气饱和度高的位置射孔,可以提高储层改造的针对性和有效性。
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  超深致密储层降低破裂压力工艺研究及实践

  李红林, 苏镖, 周向东

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 25-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.005

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  为了解决超深致密海相储层完井测试作业过程中面临的破裂压力高、储层难以有效改造的难题,以具有代表性的四川盆地西部地区深层海相储层为研究对象,分析了有效降低储层破裂压力的主要手段,形成了致密储层降低破裂压力工艺。研究结果表明：① 高围压、高温是影响射孔穿深的关键因素,在超深高温致密储层中,采用常规深穿透射孔弹难以穿过应力集中带,不能满足降低储层破裂压力的需要;② 喷砂射孔孔径较大、穿深较深,且不会在井周形成压实带,能够有效降低井底破裂压力。③ 致密储层接触酸液后,能够有效降低储层吸液压力,降低改造难度。结论认为：① 通过对管柱结构、喷砂参数、作业工艺的优化,形成超深层喷砂射孔的实施工艺,能实现井筒与储层的沟通,有效地降低储层改造压力;② 通过对降低破裂压力液体的研发及优选评价,配套测试管柱及测试工艺,能够有效降低储层的吸液压力,在保证管柱安全的同时,成功实现对储层的大规模改造,可为同类超深、致密储层提供借鉴。
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  基于灰色关联的大牛地气田水平井产能评价方法

  韩蕾

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 30-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.006

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  气田开发过程中的产能评价是衡量气田开发效果的重要指标。为了充分认识气田开发过程中水平井生产能力、建立合理的产能评价方法,以鄂尔多斯盆地大牛地气田为研究对象,对工区范围内9口水平井的地质、开发数据建立样本库,重点从地质认识和压裂施工两个环节分析了水平井产能影响的主控因素,筛选了气层垂深、水平段长、砂岩长度、砂岩钻遇率、显示长度、显示钻遇率、平均全烃含量、最大全烃含量、孔隙度、渗透率、含气饱和度、气层厚度、压裂段数、总液量、总加砂量、单段液量、单段加砂量等17项因素建立产能评价表征模型,应用灰色关联算法对各影响因素进行优选,最终建立QI值与无阻流量的映射关系式,并实现了水平井产能的快速评价。研究结果表明,大牛地气田实钻井实测无阻流量值与产能评价方程计算所得无阻流量值相差较小,相对误差在10%以内。结论认为,新的产能评价方程可以很好地满足现场实际应用,为该气田水平井的钻井和压裂改造效果的预测提供了指导,为该气田长期稳产30 × 10⁸ m³／a提供了理论支持。
地面工程
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  威远区块页岩气试采分离器工艺管线腐蚀原因及防治对策

  王雷, 谢奎, 刘卓旻

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 35-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.007

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  为了充分认识四川盆地南部威远区块自2019年起页岩气试采分离器工艺管线频繁发生腐蚀穿孔、管壁腐蚀减薄等现象的原因并形成相应的控制措施、确保该区块页岩气的正常生产,以试采分离器为研究对象,分析了分离器工艺管线失效部位的腐蚀形貌、腐蚀产物、返排介质、环境特点及管线穿孔位置分布等因素。研究结果表明：① 井筒返排介质中的硫酸盐还原菌（SRB）是导致分离器工艺管线腐蚀穿孔的主要原因,工艺管线焊接处的不均匀和不规则表面加剧了硫酸盐还原菌附着堆积,返排介质中的微量砂粒的冲刷作用加快了局部区域的腐蚀过程;② 形成了适用于该区块页岩气试采分离器刺漏防治技术对策,包括改变分离器工艺管线连接方式、管线的内涂层处理、泵注杀菌剂和缓蚀剂、加强设备检维修和使用过程监测和检测等措施。结论认为,所形成的防腐技术措施实现了对分离器工艺管线腐蚀的有效控制、延长了分离器工艺管线使用寿命、确保了试采流程正常运行,对于威远页岩气的安全平稳生产具有重要的意义。
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  天然气干法脱硫“一站式”模式的创新发展与实践

  方进, 罗召钱

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 41-45. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.008

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  天然气干法脱硫技术具有工艺流程简单、装置占地面积小、投资低等优势,在四川盆地中低含硫边远气井的天然气净化处理中得到了广泛应用,但传统的干法脱硫工艺流程繁琐、脱硫服务费用结算复杂、脱硫质量难以把控,并且脱硫剂的更换多采用在脱硫塔内人工掏填的方式,安全管控风险大。为了解决上述制约干法脱硫工艺高效安全运行的管理难题,对天然气干法脱硫管理进行了“一站式”模式创新。实践结果表明：① 新模式实现了脱硫剂全过程密闭输送和富剂返厂无害化处理,从根本上杜绝了脱硫剂与现场人员和环境的接触,安全环保效果好;② 现场建设和运行效率显著提高,平均使用硫容从传统模式的13%提升至32%;③ 新模式运行下固定资产投入、人员投入和设备检维修等费用大幅度降低,以L016-H1井为例,脱硫服务结算费用从传统模式的0.021 4元／m³降低至0.016 4元／m³。结论认为,该模式对于其他含硫气藏的安全高效开发及“油公司”模式运营具有一定的推广价值和借鉴意义。
钻井工程
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  井口防喷器闸板轴结构优化分析

  王浩华, 秦浩, 贾锦秀

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 46-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.009

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  为了充分认识和准确掌握井口防喷器闸板轴在工作状态时轴身受力变形状况、为合理改善防喷器闸板轴轴端的超大受力情况提供理论参考,以国内石油天然气钻井工程中使用的井口防喷器（U形）闸板轴为研究对象,基于弹性力学对闸板轴进行有限元分析,分析了闸板轴轴身受力情况,明确了轴身应力集中位置,并对其进行结构优化。研究结果表明：① 应力集中位于轴受力部件端部轴肩处;② 轴端部周向膨胀受力为轴身圆周上的最大受力方向。可以通过改变应力集中区过渡圆角半径来降低轴肩处应力集中现象,同时提出增大轴端部直径来降低各项应力的认识;③ 未改变尺寸的最优设计,等效应力降低了23.7%,改变尺寸后的设计,等效应力降低了61.9%,周向应力应变分别降低了49.7%、48.7%;④ 水平轴在其平行力的作用下,轴身周向膨胀受力最大,该力对受压圆柱杆件表面的脆性涂层有很大的破坏力。结论认为,改进后的设计大大降低了轴端部表面各项应力,同时减小了喷涂层的周向受力、提高了涂层自身稳定性、增加了防喷器的使用寿命。
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  川西气田超深水平井随钻轨迹控制技术

  陈瑶棋, 杨洁, 何焱

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 52-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.010

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  为了实现中石化川西气田钻井工程整体提速提效的目的,以前期已完钻的四川盆地川西气田彭州海相区块的9口井为研究对象,主要分析了超深水平井随钻轨迹控制技术的影响因素。研究结果表明：① 川西海相三叠系雷口坡组碳酸盐岩气藏平均埋深超过了6 000 m、岩石致密、可钻性差,三叠系小塘子组地层异常高压,多套压力系统同存,安全窗口较窄,井漏问题突出,部分 “喷漏同存” 地层采用简化钻具组合施工,又增加了轨迹控制难度;② 二开造斜点深,裸眼段长达3 000 m左右,摩阻扭矩大,对钻具抗拉、抗扭强度及钻井液性能要求高,且因施工周期长,钻井液长时间浸泡后易发生井壁失稳,增加了施工风险;③ 三开储层雷口坡组局部区域破碎严重,井壁易垮塌,井下状况复杂,同时旋转导向工具抗温性、抗震性不足,故障率高,轨迹控制难度大。结论认为,所形成的川西气田超深水平井轨迹控制技术有助于该区实现钻井提速提效的目标。
市场与价格
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  中国海上天然气价格管理及定价机制

  苏倩, 纪海燕, 万方

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 57-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.011

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  中国天然气市场化改革不断推进,价格机制改革是天然气产业体制改革的核心之一。近年来,随着中国海上天然气开发技术的不断成熟,海上气田的开发模式及产品形态呈现出多样化的特点,其定价机制相对复杂。为了厘清我国海上天然气定价机制,在介绍天然气定价原理的基础上,梳理了我国天然气价格体制的改革进程,分析了中国天然气定价的最新政策,并以广东省为例针对海上气田开发项目的特点研究了海上天然气产品定价的差异性及价格水平。研究结果表明：① 依据中国最新版《中央定价目录》,海上天然气被列入非管制气的范围,实行市场调节价;②目前中国已投产的海上气田均采用半海半陆式开发模式,产品形态为天然气,而在全海式开发模式下,天然气依托浮式液化天然气船（FLNG）／浮式压缩天然气船（FCNG）进行处理和储存,产品形态转变为液化天然气（LNG）／压缩天然气（CNG）,不同产品形态天然气的定价机制存在着差异;③ 广东省海上天然气的价格基本参照西气东输二线管道气价格制定,而未来在全海式开发模式下,LNG产品将会受到LNG国际贸易的影响,其价格参照LNG进口气源并按照商务合同确定到岸价,CNG价格将参照管道气价格制定;④ 广东省已形成“海陆并举、多源互补、三足分立”的市场格局,天然气产业发展具有典型的代表性,对中国其他沿海省份天然气定价具有参考意义。
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  成渝地区双城经济圈战略下的能源体系发展研究

  张勇, 谭琦, 蔡隆晶

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 63-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.012

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  全球能源供需格局正进入深刻调整的阶段,新一轮能源革命已经开始,我国的能源体系发展正步入关键的转型阶段。随着成渝地区双城经济圈建设上升为国家战略,双城经济圈的能源体系发展肩负起了更重大的使命,能源转型变革任重道远。为了进一步解决成渝地区双城经济圈能源消费量增速趋缓的问题、改善能源发展质量和效率,使能源体系发展成为成渝地区双城经济圈建设的新基础和新动力,提出了将成渝双城经济圈的能源体系发展方向和五大发展理念相结合,形成能源体系发展的战略思路;并在此基础上对双城经济圈能源体系现状及问题进行梳理,进而提出了双城经济圈能源体系发展展望。研究结果表明：① 推动双城经济圈能源革命加速,能源体系发展贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念尤为重要;② 双城经济圈内能源体系整体发展较快,属于自给自足型区域,但传统能源利用效率偏低、清洁能源发展速度缓慢;③ 双城经济圈建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系刻不容缓,天然气作为高效清洁的低碳能源,将迎来大发展。
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  可中断天然气客户调峰补偿机制

  陈大中, 陈灿, 王怡平, 柴永柏, 谭北英, 张斌

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 67-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.013

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  面对每年严峻的冬季天然气保供形势,国内三大石油公司（中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司、中国海洋石油集团有限公司）气田放量生产,全力应对冬季用气量高峰,优化生产组织,天然气产能得到了最大限度的发挥。同时销售方面对可中断用户进行限产甚至关停,以保障居民基本生活用气,但可中断用户却没得到相应的补偿。为了使可中断天然气客户的利益得到切实有效的保障,从国家政策、配套措施、实施步骤等方面研究和建立了一套行之有效、具有较强可操作性的可中断客户调峰补偿机制。研究结果表明,可通过采取以下4项措施建立可中断客户调峰补偿机制：① 建立市场化补偿机制,天然气价格全面市场化;② 建立可中断调峰能力市场化交易机制,取暖季通过市场化交易销售给不可中断的城市燃气客户,从而获取补偿。③ 政府政策性补偿补贴可中断客户停气的损失。④ 供气企业在非采暖期给予可中断客户一定优惠。
经营管理
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  中国能源产业成长的技术投入效应

  张凡勇, 郭艳妮, 赵嘉莹, 巩前胜

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 72-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.014

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  为了解决能源产业技术经费与人员投入利用不足的问题、更为准确地分析能源产业技术投入效应,提升技术经费与人员的利用效率,以1990-2016年能源产业科技投入与产业成长方面的数据为基础,采用变参数的状态空间模型,通过实证举例分析能源产业的科技投入对能源产业成长的效应,以丰富能源产业以及产业技术政策方面的研究,为政府及相关部门在制定产业技术政策时提供科学依据和决策参考,以达到提升能源产业技术投入对产业成长的促进效应的目的。研究结果表明：① 能源产业技术的经费和人员投入对能源产业成长都有着促进作用;② 由于对技术战略研究不足、科技管理体制滞后等原因,技术投入缺乏合理的规划与指导,从而促进效应存在着一定的起伏波动。结论认为,应加强对能源产业技术的战略研究,改善能源产业科技管理体制,改善科技人才的培养与激励机制,强化技术投入的规划性,从而强化技术投入的连续性、规划性与科学性,提升科技活动人员的创新作用。
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  油气企业管理创新成果的螺旋式创新路径 —— 基于管理创新成果申报高级别奖励视角

  辜穗, 马玥, 彭子成, 任丽梅, 敬代骄, 李佳, 杨雪松

  天然气技术与经济. 2021, 15(4): 79-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.04.015

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  为了适应管理创新驱动油气企业治理现代化建设的需要,更加全面客观认识管理创新成果从产生形成、集成创新到优化完善的系统性过程,以油气企业管理创新成果申报高级别奖励工作为契合点,结合实践对其创新路径进行了深入分析。研究结果表明：① 以软科学研究成果为基础形成的油气管理创新成果申报高级别奖励是一个复杂的系统性创新过程,总体上要坚持创新发展理念,以时间为轴,需要经历至少三次集成创新过程,一次创新形成软科学研究成果,二次创新形成管理创新成果,三次集成创新形成申报高级别奖励材料,呈螺旋式上升趋势;② 深入推进管理创新成果高质量产出与发展,必须强化报奖顶层设计与战略规划、加强软科学研究项目体系性布局、 更加注重团队建设与协同合作、持续培育创新文化营造创新氛围,才能推动该项工作的可持续发展,为企业管理创新提供不竭动力。