油氣田硫化氫數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研發(fā)

張容* 任澤坤 張淼 鄧超 李紹楠 王舒遲 洪兵

（1.中國(guó)石油川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院；2.成都川大川科網(wǎng)絡(luò)信息有限公司）

0 引言

硫化氫（H2S）是碳酸鹽巖油氣藏中常見(jiàn)的非烴類氣體之一，具有毒性強(qiáng)、腐蝕性強(qiáng)、易燃等特性，對(duì)油氣田勘探開發(fā)生產(chǎn)具有較大的危害性［1］。含硫化氫天然氣在全球分布廣泛，目前世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有400多個(gè)具有工業(yè)價(jià)值的含硫化氫氣田，其90%以上分布在碳酸鹽巖-蒸發(fā)巖地層中［2］。在我國(guó)，含硫化氫天然氣主要分布在四川、塔里木、鄂爾多斯、渤海灣等含油氣盆地中［3］。

就四川盆地而言，油氣勘探開發(fā)中涉及含硫化氫層位多，且高含硫區(qū)塊多。由于硫化氫含量在縱橫向上的差異大，導(dǎo)致開發(fā)難度較大；而且高含硫化氫的地層流體對(duì)油氣勘探開發(fā)過(guò)程中人身及財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了重大威脅。雖然地層硫化氫歷史資料和數(shù)據(jù)豐富，但由于未實(shí)現(xiàn)信息化管理，信息檢索繁瑣且效率低下，無(wú)法系統(tǒng)地對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，更無(wú)法對(duì)鉆井作業(yè)進(jìn)行有效指導(dǎo)。

基于此，研發(fā)了硫化氫數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，將川渝地區(qū)豐富的地層硫化氫數(shù)據(jù)資源充分利用起來(lái)，用以指導(dǎo)工程技術(shù)人員、科研人員開展與硫化氫監(jiān)測(cè)、工程設(shè)計(jì)等相關(guān)的工作，其價(jià)值和意義重大。

1 含硫化氫氣藏分類

根據(jù)GB/T 26979—2011《天然氣藏分類》，含硫化氫氣藏劃分見(jiàn)表1。

表1 含硫化氫氣藏分類

2 硫化氫數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

2.1 技術(shù)架構(gòu)及功能架構(gòu)

硫化氫數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式，并基于J2EE（全新的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)架構(gòu)）和SSI（服務(wù)器端嵌入）技術(shù)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)，集成地理位置展示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及HTML5（第五版超文本標(biāo)記語(yǔ)言）進(jìn)行系統(tǒng)功能和展示界面開發(fā)，實(shí)現(xiàn)硫化氫數(shù)據(jù)的管理及分析應(yīng)用。

該系統(tǒng)功能模塊主要包括數(shù)據(jù)管理、綜合查詢、系統(tǒng)管理等三大主要業(yè)務(wù)模塊。系統(tǒng)功能架構(gòu)詳見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

2.1.1 數(shù)據(jù)管理模塊

該模塊可實(shí)現(xiàn)天然氣中所含硫化氫、甲烷、乙烷、水等各種組分?jǐn)?shù)據(jù)的新增、錄入、刪除、編輯和修改，并支持各類數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入和導(dǎo)出；同時(shí)，還可通過(guò)井號(hào)、地理位置、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)氣井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單查詢，并根據(jù)用戶權(quán)限授權(quán)查看和展示相關(guān)井的硫化氫數(shù)據(jù)。

2.1.2 綜合查詢模塊

該模塊可實(shí)現(xiàn)根據(jù)氣井完鉆時(shí)間、地質(zhì)構(gòu)造、測(cè)試層位及井名等參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)選定區(qū)域內(nèi)所有氣井或特定井位的硫化氫數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)等進(jìn)行綜合查詢，并且可實(shí)現(xiàn)選定區(qū)域內(nèi)所有井的地理位置分布展示；可對(duì)選定區(qū)域內(nèi)的總井?dāng)?shù)、含硫化氫井?dāng)?shù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，同時(shí)可對(duì)氣井所產(chǎn)天然氣中硫化氫最小值、硫化氫最大值和硫化氫平均值等進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算分析。

2.1.3 系統(tǒng)管理模塊

該模塊的主要功能為系統(tǒng)操作日志管理、用戶管理和權(quán)限管理。該模塊可實(shí)現(xiàn)部門信息管理及用戶賬號(hào)管理，支持部門信息及用戶賬號(hào)的新增、編輯、刪除操作，并且可以對(duì)用戶操作進(jìn)行記錄，形成用戶日志并提取展示。以部門作為功能組進(jìn)行可操作菜單授權(quán)，用來(lái)控制部門下所有用戶的具體業(yè)務(wù)權(quán)限。

2.2 主要功能

一是基于地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)井位及區(qū)域硫化氫含量分布展示。

利用井位坐標(biāo)在地理信息系統(tǒng)上對(duì)氣井進(jìn)行定位展示，并將氣井按照硫化氫含量高低，分別以綠色、藍(lán)色、黃色和紅色進(jìn)行標(biāo)注：微含硫和低含硫氣藏的氣井顯示為綠色，中含硫氣藏的氣井顯示為藍(lán)色，高含硫氣藏的氣井顯示為黃色，特高含硫氣藏和硫化氫氣藏的氣井顯示為紅色。區(qū)域井位及硫化氫展示情況見(jiàn)圖2。

圖2 區(qū)域井位及硫化氫展示

通過(guò)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行井位和井含硫分布情況展示，可以直觀地看到相關(guān)區(qū)域內(nèi)硫化氫含量的高低情況，從而為專業(yè)技術(shù)人員在開展鉆前設(shè)計(jì)提供預(yù)警，還可以為鉆井作業(yè)人員提供鉆井作業(yè)過(guò)程中的預(yù)警。

二是可實(shí)現(xiàn)硫化氫數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

該系統(tǒng)在基于地理信息系統(tǒng)對(duì)選定區(qū)域內(nèi)硫化氫數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和展示的基礎(chǔ)上，可對(duì)選定區(qū)域內(nèi)多口井的地質(zhì)構(gòu)造、層位、氣產(chǎn)量、水產(chǎn)量、含硫情況等進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而對(duì)區(qū)塊硫化氫含量進(jìn)行評(píng)估。選定區(qū)域內(nèi)氣井硫化氫含量對(duì)比見(jiàn)圖3。

圖3 多井硫化氫含量對(duì)比

圖3中通過(guò)多井的對(duì)比分析，可直觀地看到該區(qū)域內(nèi)不同氣井、不同層位的硫化氫含量及氣水產(chǎn)量情況，從而指導(dǎo)鉆井作業(yè)人員根據(jù)目標(biāo)地區(qū)的硫化氫含量選取合適的鉆具，并根據(jù)地層的產(chǎn)水產(chǎn)氣情況提前落實(shí)好井控措施，保證工程施工安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)硫化氫數(shù)據(jù)管理軟件的研發(fā)構(gòu)建起川渝地區(qū)硫化氫大數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了硫化氫數(shù)據(jù)的信息化管理，為鉆井、地質(zhì)工程設(shè)計(jì)和施工提供了有效的數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)了硫化氫數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。

今后將持續(xù)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，尤其是在智能化領(lǐng)域方面的功能擴(kuò)展，使之能結(jié)合現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析自動(dòng)判斷區(qū)塊硫化氫含量情況和氣藏類型，能為鉆井設(shè)計(jì)和地質(zhì)設(shè)計(jì)人員提出較為合理的應(yīng)對(duì)可能發(fā)生硫化氫泄漏的作業(yè)控制建議和措施。