2021年, 第15卷, 第5期　刊出日期：2021-10-28

  

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地质勘探
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  杭锦旗什股壕区带盒2+3段气水识别及分布规律

  范玲玲

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 1-6. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.001

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  为了解决鄂尔多斯盆地杭锦旗地区什股壕区带二叠系下石盒子组盒2+3段气藏气水分布规律及其控制因素不明确的问题,以盒2+3段储层为研究对象,利用钻井和测井电性特征资料,结合试气成果,采用测井曲线交会图版法建立了盒2+3段储层流体类型的测井识别标准,分析了沉积微相、局部微幅构造对盒2+3段气藏气水分布的影响,指出了气水分布的控制因素。研究结果表明：① 声波时差 — 深侧向电阻率和补偿中子 — 深感应电阻率交会图版法可以有效地识别出气层、含气层、气水同层、含气水层、水层和干层,气层声波时差下限值为220 μs/m,深侧向电阻率不小于18 Ω·m且与声波时差相关,补偿中子孔隙度小于16%;② 研究区盒2+3段储层气水分布主要受沉积微相和局部构造的共同影响。砂体展布情况是控制气水分布规律的基础,河道中心位置的心滩微相物性好、含气性好;③ 在局部构造低部位含气性差,局部构造高部位含气性较好。结论认为,该研究成果明确了盒2+3段沉积有利区与局部构造高点叠合区砂体含气性较好,为有利目标区,为研究区盒2+3段致密砂岩勘探选区提供了依据和方法,实钻证实勘探效果好。
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  东胜气田锦30井区盒1段储层非均质性特征

  郝廷

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 7-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.002

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  为了深化对鄂尔多斯盆地北缘东胜气田二叠系下石盒子组盒1段储层展布及其非均质性特征的认识,进一步指导该气田的勘探开发,以东胜气田锦30井区盒1段致密砂岩储层为研究对象,分析了测录井、岩心、化验分析等地质资料,指出了研究区盒1段储层孔隙度、渗透率及砂体展布特征。研究结果表明：① 盒1段储层纵向叠置发育,储层内部垂向粒度韵律以复合韵律和均质韵律为主,夹层包括泥质夹层和物性夹层,以泥质夹层为主;② 盒1段的3个亚段储层非均质性均较强,其中盒1³亚段非均质性最强;③ 平面上,盒1¹、盒1²亚段在研究区东部相对高孔隙度、高渗透率区发育,盒1³亚段在研究区西部相对高孔隙度、高渗透率区更发育。结论认为：① 盒1段储层复合连片发育,但孔隙度、渗透率受沉积作用控制较明显,盒1段的3个亚段中,盒1³亚段砂体规模更大、物性更好,高孔隙度、高渗透率区分布范围更广;② 沉积相与成岩作用共同影响了储层非均质性特征,垂向上,辫状河不同沉积微相岩性及粒度变化大,成分成熟度及结构成熟度存在差异,储层物性变化较大,平面上,辫状河河道摆动迁移频繁,受沉积微相控制,储层非均质性较强;③ 研究区压实作用较强,黏土矿物发育使储集层物性变差,储层岩石成分的差异导致成岩作用后储层存在明显的非均质性。
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  内蒙古黑城子矿区煤层气资源条件分析

  于东方

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 14-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.003

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  为了评价内蒙古自治区黑城子矿区煤层气成藏条件、初步估算其煤层气资源潜力、给该矿区煤层气资源勘探开发部署提供地质依据,以黑城子矿区主力煤层为研究对象,分析了矿区煤层空间发育、煤岩类型、灰分、煤变质程度、顶底板岩性分布和水文地质条件等特征。研究结果表明：① 黑城子矿区含煤性好,5煤组和6煤组煤层厚度大、分布稳定,煤岩类型以半亮煤为主,腐殖组含量高,灰分较低,为煤层气成藏提供了良好的生气基础;② 主力煤层顶板岩性以泥岩、粉砂岩为主,厚度一般大于10 m,有很强的封盖性能,并且具备水力封堵条件,有利于煤层气的保存;③ 矿区西部煤层埋深500~1 000 m的区域为煤层气有利区,通过类比霍林河煤田的煤层气基础地质条件,估算其潜在煤层气资源量为8.0 × 10⁸ m³,资源丰度约为1.82 × 10⁸ m³/km²。结论认为：① 黑城子矿区煤层气资源条件良好,具备进一步勘探开发工作的前景;② 下一步应优先在矿区西部进行工作部署,以获取实测含气量、煤储层吸附性、煤体结构、储层压力、压力系数、渗透性等参数。
天然气开发
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  基于全通径无级滑套的体积压裂技术优化 —— 以中江气田沙溪庙组气藏为例

  王智君, 邱玲

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 22-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.004

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  为了解决致密砂岩气藏体积压裂作业周期长、施工成本高的问题,以四川盆地中江气田中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气藏为研究对象,分析了致密砂岩气藏体积压裂增产机理及全通径无级滑套体积压裂工艺技术的优势,优化了裂缝间距、裂缝参数及压裂施工参数,形成了以“水平井精细布缝、净压力控制”为核心,大排量为关键的全通径无级滑套体积压裂工艺技术。研究结果表明：① 水平井体积压裂施工排量越大,净压力越大,最优的裂缝间距越大;② 最优裂缝间距随着储层品质变差而减小。结论认为：① 为了提高裂缝复杂性,可以通过优化施工排量,以增大裂缝净压力且降低压裂成本为目的,实现体积压裂;② 中江气田沙溪庙组气藏采用全通径无级滑套体积压裂工艺可以大辐度提高施工排量,针对储层垂直厚度为15~20 m的水平井,优化采用Φ101.6 mm及以上大尺寸管柱,施工排量为12 m³/min,裂缝间距介于50~70 m,现场试验井天然气测试产量是邻井的3.2~4.9倍;③ 采用自主研发的全通径无级滑套完井管柱进行体积压裂,可以减少完井工序、缩减建井流程、降低作业成本、提高作业效率。
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  压裂支撑剂回流影响因素及控制措施

  陶祖文, 蒲杨, 杨乾隆, 赵国彬, 但伟成

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 28-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.005

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  为了充分认识影响压裂支撑剂回流的因素,降低压裂后放喷测试过程中压裂支撑剂回流引起的储层伤害,解决阀门砂卡以及地面管线、油嘴套、分离器冲蚀等井口隐患治理,以四川盆地威远地区某页岩气平台压裂后放喷测试过程为研究对象,分析了4类压裂支撑剂回流预测模型中各种因素对压裂支撑剂回流的影响程度;在此基础上,利用计算流体力学（CFD）与离散单元方法（DEM）耦合并行计算方法（即CFD-DEM技术）进行压裂支撑剂回流过程数值模拟研究,同时在该页岩气井开展了矿场实验进行验证。研究结果表明：① 影响压裂支撑剂回流的因素较多,主要包括压裂支撑剂性质、作用在压裂支撑剂上的流体性质及其流速、裂缝的性质,其中临界返排流速是影响压裂支撑剂回流的主要因素;② 采用CFD-DEM技术能够研究复杂工况条件下各因素对压裂支撑剂回流的影响规律,并从矿场试验得到印证。结论认为：在保证压裂后返排流体临界携液流速和防止天然气水合物生成的基础上,合理优选油嘴尺寸是减少压裂支撑剂回流的有效控制措施。
钻井工程
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  钻井运行管理智能化信息系统

  李海, 姜富川, 周柏年, 吴双, 李麟, 周剑

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 35-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.006

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  为了充分认识全面统筹钻井运行和科学调度钻机在钻井工程实施过程中的关键性与重要性,以我国天然气勘探开发中占有重要地位并具有代表性的川渝地区钻井运行管理系统为研究对象,分析了加快天然气增储上产节奏对钻井运行管控模式改革的必要性,研究了钻井工程全过程科学预警方法和钻机科学调度规则,建立了钻井运行管理智能化信息系统并应用于实践。研究结果表明：① 钻井运行管理过程中,可通过高效串联 “六大环节”（井位部署、测设征地、钻前工程、钻机调度、钻完井、试油压裂）,促进全过程管理协同化;② 根据机型、时间、距离等分项指标的综合评价形成双边匹配算法,通过钻机智能调度可准确预判钻机与井场匹配趋势,科学辅助合理调度钻机;③ 通过创新钻井运行“一张图”,结合地理信息技术,可实现钻井运行管理全过程动态跟踪、实时监控、智能分析、预警纠偏。结论认为：① 科学预警方法对于钻井工程提速提效具有明显的助推作用;② 应用钻机科学调度规则可以提高钻机需求量测算及调度效率;③ 所研发的川渝地区钻井运行管理智能化信息系统对于提高钻井的科学管理水平具有现实意义。
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  70 MPa带压钻孔装置的研制

  胡旭光, 刘贵义, 李庚, 刘俊男

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 39-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.007

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  为了满足对工作压力35 MPa以上油气井井口闸阀或管柱实施钻孔的井口隐患治理需求,解决35 MPa以上带压钻孔治理的老井及隐患井带压钻孔装置性能不足的难题,在井口带压状态下利用带压钻孔装置对有压力的油气井井口闸阀或管柱实施钻孔,建立泄压式循环通道的井口隐患治理技术。以带压钻孔装置核心参数和部件为研究对象,进行了装置设计与校核,研制出了70 MPa带压钻孔装置。研究结果表明：① 该装置额定工作压力达到70 MPa,进给方式采用螺纹加压,较之于以往液缸加压的带压钻孔方式极大地提高了钻孔的稳定性和效率,并延长了钻头使用寿命;② 设计的密封抱箍采用弧面浮动井压助封的密封结构,静密封压力达到70 MPa,解决了管柱曲面高压密封问题;③ 钻杆采用镀铬处理,增加小钻杆表面光洁度,提高钻杆及密封件使用寿命,解决了钻杆高压动密封问题;④ 该装置已在川渝、长庆区域推广应用31井次,最高作业压力42.8 MPa,治理了大批井内压力不明的井口,应用效果显著。结论认为,该装置能满足高压气井带压钻孔需要,极大提升了国内带压钻孔技术服务能力。
市场与价格
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  中国天然气市场重心迁移定量分析

  杜学平, 吴江涛, 柳梦琳

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 45-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.008

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  为了定量分析中国天然气市场重心变化趋势,通过大量收集天然气市场供给、需求（包括季节分布、用气结构、城市燃气负荷分布）等关键数据,定义了“燃气年”的概念,提出了将三角坐标统计图应用于消费结构、供给结构、需求结构、地域分布重心分析的方法,对中国天然气市场重心迁移趋势进行了研究;结合经济和政策影响分析,形成了基于三元视角、无量纲化方法的供需重心迁移趋势系列三角图。研究结果表明：① 季节消费量重心稳定在冬季,占比接近50%;② 近10年内LNG主导了供气结构的变化,因此关于供气结构的稳定性问题,应关注三元结构下的平衡发展;③ 天然气消费结构分析表明,“工业”类占比由2005年的63.7%降至2019年的43.7%,可中断用户用气量降低导致了调峰问题的加剧;④ 天然气消费地域分布情况分析表明,2011 — 2018年城市燃气消费量重心由南向北迁移,2018年开始达到南北方较为均衡。结论认为,该定量分析法使数据进一步可视化,便于规划分析和投资决策,可以为我国天然气市场的进一步发展提供借鉴和指导。
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  天然气下游公司价值链提升面临的问题、挑战及对策

  高振宇, 周颖, 朱莎莎, 李金潮, 林聿明, 陈泓君, 张轶

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 52-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.009

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  随着2019年12月国家石油天然气管网集团有限公司（以下简称“国家管网公司”）挂牌成立及2020年3月新版《中央定价目录》颁布,天然气产业链“X+1+X”局面初步形成,门站价格制度取消也成为发展趋势。在此大背景下,天然气产业链下游公司（主要指“销售公司”）天然气价值链提升面临以下问题：① 进口气价格居高不下;② 管输、调峰等环节改革方案还需进一步深化和明确;③ 门站价格取消前后价值链提升都存在困难;④ 各省市高低端市场价值链发展都存在明显“瓶颈”;⑤ 冬季供暖季期间气源、管输、储气能力都相对有限等。基于研究结论,建议天然气下游公司采取以下措施：① 积极研判市场形势,全面统筹国内、国外“两种资源,两个市场”;② 加强对进口气合同研究,争取通过进口长贸合同复议、灵活签订新的进口贸易合同、顺价销售等方式降低天然气进口价格;③ 提前落实资源、储气等问题,避免出现产业链明显短板;④ 对接长输管道和“最后一公里”建设进度, 不断优化管输路径;⑤ 细化各省市的市场类型,弥补短板促进天然气市场高质量发展;⑥ 深入研究产业链各环节价格改革方案,逐步引导全社会科学合理用气。
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  云南省天然气短途管输价格的核定对天然气市场的影响

  陈大中, 陈灿, 陈俊宇, 杨旸

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 60-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.010

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  自2013年中缅天然气管道供气后,云南省正式迈入管道天然气利用时代,管道天然气消费量呈快速增加的趋势。云南省前期按照“兼顾建设成本与促进天然气消费”的原则,暂定形成天然气临时销售价格有关规定,但是此价格机制下天然气市场存在以下问题：① 天然气终端价格较高制约市场发展;② 无差异化定价导致企业建设支线管道积极性不高。为了优化天然气产业发展的体制机制,加快实现“气化云南”战略目标,云南省于2021年7月下发《云南省发展和改革委员会关于核定陆良祥云等天然气短途管输试行价格的通知》。云南省天然气短途管输价格的核定促进了天然气上下游价格联动,充分发挥价格杠杆在资源配置中的决定性作用。分析研究的结果表明,云南省短途管输价格的核定对云南天然气市场有以下影响：① 促使下游企业加大天然气市场的开发;② 提高管道企业的内部收益;③ 提升管道气的利用率;④ 管输企业的绩效管理增加新的活力。
经营管理
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  燃气企业“十三五”对标分析：以经营和财务为中心

  徐金海

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 64-74. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.011

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  “十三五”期间,国内各燃气企业为天然气产业的发展做出了积极贡献。为了系统总结“十三五”时期国内燃气企业发展的成果、经验和存在的问题,通过对行业领先的燃气企业进行对标分析,从经营和财务两个方面对关键指标进行研究和总结,提出了燃气企业“十四五”时期在低碳发展和转型发展等方面的对策建议。研究结果表明：① 从经营情况来看,“十三五”时期对标企业各项经营指标稳健增长,但在不同的发展战略和市场定位驱动下,形成了全国型和区域型、终端型和产业链型、燃气供应型和融合发展型等发展特征,由此导致了经营业绩和发展规模的差异化;② 从财务情况来看,“十三五”时期对标企业营业收入主要来自于天然气销售、营收增长和利润率,均保持在10%左右,平均利润率相对较低的行业导致了规模扩张的对标企业出现较高的资产负债率,而财务指标良好的企业在低碳发展方面将有比较大的优势;③“十四五”时期,为实现低碳发展和结构转型,从经营角度来说,燃气企业需要以“规模”和“转型”为关键词,加强和改善主营业务以做大做强规模,推进绿色产业和能源新业态融合发展;从财务角度来说,燃气企业应以“资金”和“金融”为关键词,从财务管理向资本运营转变,拓展资本和金融业务,通过产业资本和绿色金融驱动企业低碳发展。
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  我国气电产业发展的潜力、挑战与推进措施

  郭华璋, 罗歆尧, 张红梅

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 75-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.012

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  燃气发电具有清洁、高效、灵活、低碳的优势,在提高电力系统平稳、可持续发展等方面扮演着重要的角色。为了进一步认识发展燃气发电（以下简称气电）的重要性、坚定对燃气发电投资的信心、厘清发展中各环节存在的问题,回顾了我国气电工业的发展历程,分析了气电对于降低碳排放、电力调峰调频的重要作用,从能源结构、供需关系、气电特性、装机动态、价格政策、关键技术等方面,探讨了我国气电产业发展中存在的问题和面临的挑战。研究结果表明：① 发展气电对于降低我国碳排放量、促进天然气工业发展、促进风电光伏等能源发展,提升电力系统灵活性等具有重要的意义;② 当前,我国气电产业受到政策扶持力度不够,燃料成本相对较高,环保成本及调峰成本缺乏有效补偿,燃气轮机维护成本高等制约因素的影响;③ 当前随着国内天然气生产能力增加以及国外进口增加,以及我国燃气轮机的研发初见成效,我国已经具备大规模发展气电的基本条件。推进气电产业发展的途径和建议：① 在中国“十四五规划”中规划和落实气电项目;② 建立气电产业上下游合作的机制;③ 制定反映气电环保价值和调峰价值的定价机制;④ 加大科技创新力度,提升燃气轮机国产化水平并加快进程。
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  多层系气藏有效储层极限厚度评价及应用

  尹涛, 陈新, 罗歆尧, 蒲永松, 曾金华

  天然气技术与经济. 2021, 15(5): 83-88. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1132.2021.05.013

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  为了提高多层系气藏纵向上地质储量动用程度、明晰各层系单储系数、指导气田开发井位部署,以中国西部某致密气田为例,从经济效益的角度,基于建井投资、生产指标以及运营数据,采用动态法评价内部收益率为6%时对应的最低经济可采储量,并结合研究区开发井网、采收率等资料,开展多层系气藏有效储层厚度经济界限研究,评价不同层系效益开发的界限值。研究结果表明：① 最低经济可采储量主要受建井投资、销售气价以及生产成本的影响,与投资、成本成正相关,与气价成负相关;② 采用直井“多层合采”更能增加单井储量动用程度,在目前的经济技术条件下,直井开发的有效储层厚度界限值为7.4 m,水平井开的有效储层厚度界限值为3.7~5.1 m,其中储层盒8下单储系数最高,部署水平井更优,且有效储层厚度的界限值为5.4 m;③ 若销售气价补贴能提高0.1元/m³,预测直井、水平井开发的有效储层厚度下限可分别平均下降0.9 m、0.6 m。结论认为：各层系有效储层厚度极限研究能较好地指导气田产能建设。