高压高产高含硫化氢/二氧化碳气田的安全开发问题是当前国内外关注的重大技术难题。硫化氢具有剧毒性,硫化氢气体井喷或泄漏将严重威胁公众安全。如2003年12月23日中石油罗家16H高含H2S天然气井钻井过程中出现的井喷事故造成了中毒一次死亡243人。
历经10年超前储备,提出裂缝性地层恶性漏失堵漏新原理,研发智能凝胶堵漏新材料,建立了配套的特种凝胶封堵压井抢险技术,终为我国三高气井裂缝性地层地下井喷与恶性漏失重大技术难题和事故处理提供了不可替代的“杀手锏”技术。2006年3月26日重庆开县罗家2井重大井喷事故造成每天200多万方高含H2S的天然气在方圆几平方公里的地面上四处喷涌而出,给广大群众生命安全及生态环境造成极大威胁,引起了国内外高度关注,中共中央和国务院高度重视,责成组织全国顶级专家及最有经验的队伍进行抢险,并向国外最有能力的技术公司发出邀请。在所有抢险措施均告失败的情况下,罗平亚院士带领团队采用多年储备研究的特种凝胶封堵压井抢险技术处理事故一举成功,在国内引起轰动并引起国外石油工程界广泛关注。
紧密围绕国家开发“三高”气田重大而迫切的需求,针对我国“三高”气田勘探开发亟待解决的安全保障关键技术,持续研究形成事故应急处理技术。建立了基于卫星定位系统的山地地带含硫化氢天然气扩散速度及浓度的预测模型和方法,为含硫化氢天然气井选址、应急预案的编制及含硫化氢天然气泄露后的公众及时安全撤离提供了重要支撑;发展“井筒完整性管理概念”,编制了高含硫油气井井筒完整性设计及安全管理的推荐作法(标准草案),为井筒本质安全提供了技术法规层面上的保障。通过与中石化普光气田合作,将研究成果应用于高含硫气井现场评估并得到现场验证。在继续提升常规钻井模拟器技术的同时,正在开展三高气井钻井井控模拟器的研究。在“三高”气田安全开发领域开展的一系列超前研究及在油气井事故应急处理中发挥的重要作用,奠定了本室在国内该领域的重要地位。2007年罗平亚院士受聘为国家安全生产监督管理总局国家安全生产专家及石油化工组召集人,聘期2007.2-2012.2;2006年受聘为国务院应急办公室事故灾害组专家(是石油行业唯一的专家);2007年8月30日,罗平亚院士、施太和教授应国家安全生产监督管理总局邀请参加了普光气田安全开发实施方案论证,罗平亚院士作为钻井完井安全评审组长签字;施太和教授应API / ISO Collapse Sub-Team主席M.L.Payne和秘书长T.Kobayashi邀请参加了ISO10400标准研究,研究成果已被ISO10400/TR 2007版引用,同时被SCI、EI、ISTP收录。研究报告提出的计算公式可确认套管抗挤和抗内压强度与制造偏差或质量的关系,对油气井设计和安全具有重要技术经济效益(本室是中国唯一提交研究报告的单位)。2009年在国家安监总局的支持下,牵头联合中石油、中石化和中国石油大学等相关优势资源,研究高含硫气井提高固井质量和防止环空带压的重大安全技术问题,研究内容列入国家科技支撑计划课题“三高气田钻完井安全技术体系研究与应用”。