成果简介

　　2005年，中国石化在普光气田启动了高含硫气田安全高效开发关键技术研究，随后全面开展了普光气田开发建设，挑战特大型、超深、复杂山地高含硫气田开发这一世界级难题，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。中国石化在多年的攻关和应用中攻克了四大世界级难题，掌握了“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用”技术。

历史背景

　　大力开发利用天然气是国家能源战略的重点发展方向之一。据统计，世界天然气资源约60%含硫，其中10%为高含硫。我国高含硫天然气资源十分丰富，资源量超过4×1012m3，探明储量近万亿立方米。安全高效开发该类资源对我国当前及今后的能源结构调整具有重大意义。

　　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。该气田的开发对改善我国能源消费结构、提高能效和保护环境有着重要意义。

创新历程

　　普光气田具有气藏埋藏深、地形复杂、含气井段长、高含硫、中含二氧化碳、不含凝析油、具有边底水等特点，其开发是一个公认的世界级难题。特别是气田硫化氢摩尔含量平均达到15.2%，是目前我国已探明气田腐蚀环境最恶劣的气田之一。由于硫化氢为剧毒、高腐蚀气体，与常规气藏开发相比，开发这类高含硫气田面临十分突出的安全、防腐和环保等问题。加上国内在高含硫化氢气藏开发方面还没有成功经验可供借鉴，气田开发在理论、技术和人才等方面都面临着一系列突出问题。

　　自普光气田开发建设以来，中国石化破解了一系列高含硫气田开发中的世界级难题，创新并掌握了特大型超深高含硫气田开发的核心技术，探索并实施了国内首套高含硫气田开发的标准体系，实现了科技攻关与现场先导试验的良性互动。在多年的攻关和应用中，普光气田的开发建设体现出了多项创新：一是创新形成了高含硫气田安全高效开发的五项核心技术，在国际上首次成功开发了年产1.05×1010m3的特大型超深复杂山地高含硫气田，自主设计建成了世界第二大超百亿立方米级的高含硫天然气净化厂；二是创新形成了高含硫气田气—液—固（硫）三相渗流理论模型，首次揭示了高含硫气藏单质硫析出、运移、沉积的特殊渗流规律；三是创新形成了特大型高含硫气田腐蚀防护技术，建立了高含硫化氢、二氧化碳、单质硫、氯离子共存环境的腐蚀评价方法和选材标准；四是创新形成了高含硫气田抗硫管材腐蚀评价与优选技术，建立了焊接接头耐蚀性评定及消氢控制方法，攻关突破了高含硫天然气集输管道焊接工艺难题，提升了管道接口的抗硫化氢腐蚀性能；五是创新形成了复杂山地高含硫气田安全控制技术，首次开展了复杂山地气体扩散风洞实验，揭示了不同气象条件下高含硫天然气泄漏扩散规律，建立了人体动态毒性负荷理论模型，研发了泄漏监测、气田联锁关断和特种救援装备，建成了国家级油气田应急救援基地；六是创新了超高纯净度冶炼技术，自主研发了P110SS抗硫套管、BG2250高镍基合金油管和大口径L360抗硫集输管，打破了国外技术封锁，性能指标达到国外同类产品先进水平，价格降低了35—50%。

　　普光气田从开发设计到投产运行，先后聘请三家国际知名公司跟踪评估，均得到高度评价。国际著名质量健康安全环保管理体系（QHSE）评估机构法国国际检验局认为，普光气田净化厂总体设计具有很高的国际水平；国际知名工程设计管理公司加拿大IMV公司认为，普光高含硫气田集输系统设计具有世界一流水平；国际能源领域知名安全风险评估咨询公司挪威斯堪伯奥评价，普光气田钻井、作业、集输整体技术设计在国际油气领域处于领先水平。普光气田安全高效开发的核心技术中，特大型超深高含硫气田高产高效开发技术、高含硫天然气超大规模深度净化技术、复杂山地高含硫气田安全控制技术和特大型高含硫气田腐蚀防护技术均达到国际领先水平。“特大型超深高含硫气田安全高效开发技术及工业化应用”项目先后获得省部级科技进步奖一等奖5项，并于2012年获得国家科技进步奖特等奖。

重大意义和深远影响

　　普光气田天然气为“川气东送”管道沿线70多个城市提供了优质清洁能源，对我国产业结构的优化调整和区域经济发展产生了积极推动作用。在普光气田安全高效开发技术工业化应用中，一系列创新理论的提出极大推动了我国高含硫天然气的开发步伐，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之一，开发过程中形成的一系列理论、技术、标准，对推动我国乃至世界天然气工业的发展做出了重要贡献。