[00132668]高含硫气田开发风险评价及安全防控技术研究与应用

天然气作为清洁能源，对支撑国民经济持续发展和能源安全意义重大。我国天然气产量平均增长12.7%，消费量年均增长14.9%。2015年天然气能源消费比将从2010年的4%增长到8.3%，供需缺口高达750亿立方米。四川盆地已探明天然气中70%以上为含硫气田，高含硫天然气储量约9200亿立方米，占全国高含硫天然气探明储量的90%以上。2000-2010年，四川高含硫天然气开发比从18%上升至32%，高含硫气藏已成为我国天然气开发的重点接替区。高含硫气田安全开发具有硫化氢含量高、毒性大，气井产量大、压力高，事故后果严重等难点，所处环境具有多山多静风、地形复杂，人口稠密等特点。高含硫气田开发风险评价及安全防控技术研究与应用，实现了高含硫气田的安全、平稳、清洁开发，保障了国家能源安全，支撑了天然气工业基地建设及国家大力开发天然气的能源战略。该项目针对川渝地区高含硫气田开发区域地形复杂、人口稠密、气井产量大、安全环保风险高等特点，对高含硫开采风险进行系统辨识和风险评估，形成风险控制技术方法与标准，建立高含硫气田开发应急保障体系，取得四方面的创新成果：1.国内首次应用类比研究、风险矩阵、风洞模拟等，系统识别高含硫气田开发全过程安全环境危害因子244项，建立了我国高含硫天然气钻井、完井、改造、测试、集输和净化全过程全方位安全环境风险因子库，提出安全钻井技术要求，完井、改造、测试、采气作业井喷、泄漏预防措施及地面集输、净化风险控制措施274条。2.将计算流体动力学（CFD）计算结果与事故概率相结合，建立了一套基于CFD的复杂地形条件下含硫天然气泄漏扩散中毒的风险计算方法，自主研发了《含硫天然气泄漏中毒扩散定量风险评价软件V1.0（QRA-AYY）》，达到国际先进水平。国内首次提出适合高含硫气田开发的风险可接受标准，减少风险拆迁50-100m。3.集成应用事故后果快速预测（预警）模型、三维地理信息系统与无线通信技术，研发了高含硫气田事故移动监测预警、快速应急响应与远程决策指挥支持系统，无线数据传输可达2km，单兵系统图像视频传输超过2.3km。在龙岗气田成功建立了包括消气防中心、抢维修中心，安全庇护所、自动气象站等在内的示范平台，为我国高含硫气田安全开发的应急响应救援提供技术保障。4.国内首次系统研究国、内外高含硫气田开发相关标准适应性，运用高含硫气田风险识别与控制技术成果，搭建了我国高含硫气田开发HSE标准体系架构，完成高含硫天然气安全标准制修订18项。项目获得软件著作权1项，自主制修订高含硫气田安全相关行业标准4项，企业标准6项。发表专业技术论文11篇，其中国际学术交流3篇，经专家鉴定成果总体国内领先，部分国际领先。研究已应用于国内每年230亿立方米、海外每年170亿立方米高含硫气田天然气开发的安全评价、环境评价、HSE方案编制、应急预案编制等，最近三年累计新增产值10384万万元，新增利税676万元。为高含硫天然气安全规模开发提供了技术支撑。成果已支撑国内外200亿立方米/年高含硫天然气安全开发，折算每年替代原煤3720万吨，减排二氧化碳2680万吨，减少二氧化硫排放24.2万吨，减少氮氧化物排放33万吨，减少烟尘排放81.4万吨，节约大气污染治理费用约2.4亿元，为打造"美丽四川、生态中国"作出积极贡献。搭建的"国家能源高含硫气藏开采研发中心"安全环保研发平台，为高含硫天然气开发的技术创新和国际学术交流提供了基础条件。"十二五"末国内仅川东北地区年产高含硫天然气就将达200亿立方米，课题成果将为气田安全管理、区域应急管理提供技术保障。中国石油计划在"十二五"新形成海外高含硫气藏年产商品气100亿立方米的规模。课题成果将继续为中石油海外270亿高含硫气藏安全开发提供强有力支撑。"十二五"成果将继续支撑每年470亿立方米高含硫天然气的安全开发，避免重特大事故损失上亿元。