张容* 任泽坤 张淼 邓超 李绍楠 王舒迟 洪兵

（1.中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院；2.成都川大川科网络信息有限公司）

0 引言

硫化氢（H2S）是碳酸盐岩油气藏中常见的非烃类气体之一，具有毒性强、腐蚀性强、易燃等特性，对油气田勘探开发生产具有较大的危害性［1］。含硫化氢天然气在全球分布广泛，目前世界上已经发现有400多个具有工业价值的含硫化氢气田，其90%以上分布在碳酸盐岩-蒸发岩地层中［2］。在我国，含硫化氢天然气主要分布在四川、塔里木、鄂尔多斯、渤海湾等含油气盆地中［3］。

就四川盆地而言，油气勘探开发中涉及含硫化氢层位多，且高含硫区块多。由于硫化氢含量在纵横向上的差异大，导致开发难度较大；而且高含硫化氢的地层流体对油气勘探开发过程中人身及财产安全构成了重大威胁。虽然地层硫化氢历史资料和数据丰富，但由于未实现信息化管理，信息检索繁琐且效率低下，无法系统地对现有数据资源进行统计分析，更无法对钻井作业进行有效指导。

基于此，研发了硫化氢数据管理系统，将川渝地区丰富的地层硫化氢数据资源充分利用起来，用以指导工程技术人员、科研人员开展与硫化氢监测、工程设计等相关的工作，其价值和意义重大。

1 含硫化氢气藏分类

根据GB/T 26979—2011《天然气藏分类》，含硫化氢气藏划分见表1。

表1 含硫化氢气藏分类

2 硫化氢数据管理系统

2.1 技术架构及功能架构

硫化氢数据管理系统采用B/S（浏览器/服务器）模式，并基于J2EE（全新的应用开发技术架构）和SSI（服务器端嵌入）技术进行架构设计，集成地理位置展示技术、数据库技术及HTML5（第五版超文本标记语言）进行系统功能和展示界面开发，实现硫化氢数据的管理及分析应用。

该系统功能模块主要包括数据管理、综合查询、系统管理等三大主要业务模块。系统功能架构详见图1。

图1 系统功能架构

2.1.1 数据管理模块

该模块可实现天然气中所含硫化氢、甲烷、乙烷、水等各种组分数据的新增、录入、删除、编辑和修改，并支持各类数据的批量导入和导出；同时，还可通过井号、地理位置、地质构造对气井数据进行简单查询，并根据用户权限授权查看和展示相关井的硫化氢数据。

2.1.2 综合查询模块

该模块可实现根据气井完钻时间、地质构造、测试层位及井名等参数进行数据查询，也可实现对选定区域内所有气井或特定井位的硫化氢数据及其他数据等进行综合查询，并且可实现选定区域内所有井的地理位置分布展示；可对选定区域内的总井数、含硫化氢井数进行自动统计，同时可对气井所产天然气中硫化氢最小值、硫化氢最大值和硫化氢平均值等进行自动计算分析。

2.1.3 系统管理模块

该模块的主要功能为系统操作日志管理、用户管理和权限管理。该模块可实现部门信息管理及用户账号管理，支持部门信息及用户账号的新增、编辑、删除操作，并且可以对用户操作进行记录，形成用户日志并提取展示。以部门作为功能组进行可操作菜单授权，用来控制部门下所有用户的具体业务权限。

2.2 主要功能

一是基于地理信息系统实现井位及区域硫化氢含量分布展示。

利用井位坐标在地理信息系统上对气井进行定位展示，并将气井按照硫化氢含量高低，分别以绿色、蓝色、黄色和红色进行标注：微含硫和低含硫气藏的气井显示为绿色，中含硫气藏的气井显示为蓝色，高含硫气藏的气井显示为黄色，特高含硫气藏和硫化氢气藏的气井显示为红色。区域井位及硫化氢展示情况见图2。

图2 区域井位及硫化氢展示

通过地理信息系统进行井位和井含硫分布情况展示，可以直观地看到相关区域内硫化氢含量的高低情况，从而为专业技术人员在开展钻前设计提供预警，还可以为钻井作业人员提供钻井作业过程中的预警。

二是可实现硫化氢数据的统计分析。

该系统在基于地理信息系统对选定区域内硫化氢数据进行查询和展示的基础上，可对选定区域内多口井的地质构造、层位、气产量、水产量、含硫情况等进行对比分析，进而对区块硫化氢含量进行评估。选定区域内气井硫化氢含量对比见图3。

图3 多井硫化氢含量对比

图3中通过多井的对比分析，可直观地看到该区域内不同气井、不同层位的硫化氢含量及气水产量情况，从而指导钻井作业人员根据目标地区的硫化氢含量选取合适的钻具，并根据地层的产水产气情况提前落实好井控措施，保证工程施工安全。

3 结束语

通过硫化氢数据管理软件的研发构建起川渝地区硫化氢大数据库，实现了硫化氢数据的信息化管理，为钻井、地质工程设计和施工提供了有效的数据支撑，实现了硫化氢数据的应用价值。

今后将持续对该系统进行优化升级，尤其是在智能化领域方面的功能扩展，使之能结合现代物联网和传感器技术进行数据的自动采集，并通过数据分析自动判断区块硫化氢含量情况和气藏类型，能为钻井设计和地质设计人员提出较为合理的应对可能发生硫化氢泄漏的作业控制建议和措施。