高含硫气田完井工艺技术研究与应用
超深高温高压高含硫气井的安全完井投产技术
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摘要：四川盆地元坝气田具有超深、高压、高温、高含酸性腐蚀气体的特点。
完井投产过程中，腐蚀条件恶劣，安全风险大，对管柱的材质、结构要求高；井筒条件限制，井筒净化作业的风险大、难度大；施工作业时间长，井控风险大；储层非均质性强，作业井段长，针对性改造难度大。
为此，通过对管柱结构、腐蚀机理的研究，选择了4C+4D镍基合金材质油管配合永久式完井封隔器的酸化—投产一体化管柱，满足了酸化、测试及安全投产的需要；通过管柱设计、水动力学的计算，结合工艺措施优化，形成的扫塞、超深小井眼通井工艺等井筒处理工艺技术，满足了井筒净化的需要，保证了投产管柱顺利到位；通过对高含硫气体在临界状态的分析计算，结合现场实践，形成了配套井控安全设备，短起下测油气上窜速度小于30m／h的井控安全工艺措施，保证了投产作业的井控安全；通过暂堵剂的研制和暂堵工艺的优化，形成了多级暂堵交替注入酸化工艺。
高含硫气田水平井试井工艺技术
一、 水平气井试井的难度与风险
硫化氢含量高, 井口防喷系统复杂 , 防喷管立管 高度 高, 测试工 具串长而重 , 且根据不同 的测试目 的, 需要多次进行钢丝起下和防喷管的安装、 拆卸和 保养 , 井口操作人员还要背负 10 余公斤重的防中毒 设备 , 工作量大 , 试井作业时间长, 难度高。 由于测试产量大、 井斜大 , 利用钢丝和测试工具 的自重将压力计送至入靶点附近难度非常大。 受井口防喷系统的高度和加重杆的重量及长度 的限制, 在测流压过程中 , 井下测试工具串除受井筒 天然气浮力作用外, 还受地层流体 ( 天然气、 残酸液、 砂粒 ) 高速流动时上冲力的影响 , 可能导致压力计受 损或钢丝疲劳甚至上冲打绞。 井场附近居民密集, 不允许长时间放喷, 要求在 最短时间测得最准确的资料。
104 m 3 / d, 表皮系数为- 2. 01, 储层垂向渗 10- 3 m 2 , 水平渗透 率为 170. 572
透率为 2. 40 m 。
五、 结 论
高含硫水 平气井试 井是一个 高风险的 系统工 程 , 是一个将系统风险逐步消减的过程。罗家 11 水 平气井试井开创了国内用钢丝下测试工具在高含硫 水平井中进行大产量试井的先河。现场实践表明, 通过垂直气井试井摸索出的大产量、 高含硫水平气 井试井工艺技术能够满足试井资料录取要求, 能够 确保测试作业的连续性和测试数据的准确性, 能够 保障操作人员和设备的安全, 试井施工作业安全、 可 行、 可靠。
施工前进行安全防护和应急抢险救助学习和演 练 , 成立事故应急小组和医疗救护小组 , 统一指挥, 各岗分工合作( 见图 1) 。
图 1 安全防护各岗位分 工图
每个现场操作人员配备一套空气呼吸器和硫化 氢报警器, 安排救护车辆和医疗救护人员值班 , 配足 硫化氢中毒现场医疗急救药品和设施。 作业前首先测风向, 立风向标, 确定逃生路线和 紧急集合地点。作业车摆放在距井口 30 m 以外的 上风口, 并将 2 台大功率排风扇摆放在上风口对着 井口吹。同时在卸压放喷管口、 出脂管口、 井口附近 低洼区域和不良通风区域布置硫化氢报警仪。作业 区用警示带隔离 , 非作业人员禁止进入作业区域。 采用地面 注脂系统 确保井 口放喷 装置的 动密 封 , 放喷软管和出脂管口离井口 60 m, 并用地矛固 定。 2. 测试作业 根据不同的作业内容和现场具体情况召开安全
元坝气田超深高含硫生物礁气藏高效开发技术与实践
元坝气田超深高含硫生物礁气藏高效开发技术与实践刘成川 柯光明 李 毓中国石化西南油气分公司勘探开发研究院摘 要 四川盆地元坝气田上二叠统长兴组气藏具有埋藏超深、高温高压高含硫及地形地貌复杂等特点，天然气开发工作面临着直井产能偏低与如何有效提高单井产能、开发方案抗风险能力弱与如何实现降本增效、地面工程条件复杂与如何绿色安全开发等突出矛盾。
为此，从积极开展先导试验、积极组织技术调研、创新管理运行机制、精心组织科研攻关、科学编制开发设计、精心组织工程施工、强化严细管理等6个方面推进元坝气田开发建设，攻关形成了超深层小礁体气藏精细描述、小礁体底水气藏水平井部署优化、超深高含硫气藏水井平钻完井、高含硫气藏天然气深度净化及高含硫气田安全生产控制等技术，建成了全球首个埋深近7000 m 、年产40×108 m 3混合气的超深层高含硫生物礁大气田和具有中石化自主知识产权的天然气净化厂，实现了元坝气田的安全生产和效益开发。
结论认为，元坝气田的高效安全开发为盘活更多的超深高含硫天然气资源开辟出一条成功的路径，所形成的先进管理理念和技术创新成果可为同类型气田的开发提供有益的借鉴。
关键词 高效 开发 超深 高含硫 生物礁 四川盆地 元坝气田 晚二叠世DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.S1.025基金项目：中国石化“十条龙”科技攻关项目“高含硫气藏提高采收率技术”课题二“礁滩相气藏剩余气分布规律研究”（编号：P18062-2）、“十三五”国家科技重大专项“超深层复杂生物礁底水气藏高效开发技术”（编号：2016ZX05017-005）。
作者简介：刘成川，1966年生，教授级高级工程师；主要从事气田开发综合研究工作。
地址：（610041）四川省成都市高新区吉泰路688号。
E-mail:******************************0 引言四川盆地元坝气田构造位置位于川北坳陷北东向构造带与仪陇—平昌平缓构造带之间，是国内外已建成开发的、埋藏最深的超深层高含硫生物礁气藏[1-6]。
高含硫气藏水平井测试工艺应用实践
西部探矿工程
８ １
高含硫 气 藏 水 平 井测试 工艺 应 用 实践
宋爱军 ， 赵祚培 ， 杨永华 ， 乔智 国
（ 中国石化西南油气分公 司工程技术研究院， 四川 德阳 ６００ ） １０ ８ 摘 要： 川东北高合硫 气藏水平井， 具有埋藏深、 储层压力高、 腐蚀分压高、 地层 易漏失等特点， 储层测
对于水平井 ， 由于封隔器只能座封在直井段 （ 井斜 角 不 大于 ５。内 ， 隔 器 以下 井筒 容 积 较 大 ， 隔器 下 ０） 封 封 部井段长， 若采用普通压井方式 ， 则存在压井时间长， 若 地层 出水则可能导致封隔器以下泥浆沉淀， 掩埋测试管 柱造成卡钻 ； 挤注法压井易发生井漏 ， 井控安全风险大。
量６６ － ７６ ， ｏ 含量 ２ ～３． ， ． ＂ １． Ｃ ２ ＇ ２ ７ Ｈ Ｓ腐蚀分 压达 ４ ９ ５６ ａＣ ２ ． ～２． ＭＰ ， ０ 腐蚀分压约 １ ５ ７６ ａ ． ～４ ．ＭＰ 。 为了增大储层泄流面积 ， 提高气井单井产能 ， 在部分区 块试验采用衬管完井 的水平井进行开发 ， 水平段 长度 ５ ０－０ ０ ０ ￣ １０ｍ。由于气井具有高温高压高含硫化氢的特 － － 征， 且储层裂缝较发育、 产层易漏失 ， 安全测试风 险极 大！ 因此 ， 研究“ 超深三高” 水平井储层测试工具及压井 堵漏工艺技术， 形成一套系统的测试工艺技术体系 ， 为 川东北高含硫气藏的勘探开发提供强有力 的技术支持 ， 具 有重 要 的现实意 义 。
试评价存在下漏上喷、 卡埋管柱等风 险。针对川 东北高含硫气藏完井测试施工特点， 深入 开展测试工 艺及工具优选、 管柱结构优化设计 ， 并对替浆、 放喷油嘴控制及压 井等主要工序的施工工艺参数研究， 形成 了高含硫气藏水平井测试工艺技 术体系， 并在河嘉 ２３ 井获得成功应用。 ０Ｈ 关键词 ： 平 井； 水 气井测试 ； 化 氢 硫
试论普光高含硫气田开发关键技术的应用
试论普光高含硫气田开发关键技术的应用发布时间：2021-08-25T09:23:06.127Z 来源：《工程管理前沿》2021年10期作者：陶敏[导读] 为了有效解决我国含硫气田开发中的技术问题，本文以普光高硫气田为例，探讨了含硫气田开发中的关键技术应用陶敏中原油田普光分公司采气厂四川达州 636156摘要：为了有效解决我国含硫气田开发中的技术问题，本文以普光高硫气田为例，探讨了含硫气田开发中的关键技术应用，为了澄清技术要求含硫气田的开发,解决传统硫化氢气田开发的问题,促进国内高硫气田开发技术创新工作,，为普光高含硫气田开采提供坚实的技术保障。
关键词：含硫气田；关键技术；硫化氢；开发引言：含硫气田;关键技术;硫化氢;发展1、高含硫气田开采现状石油天然气的开采在我国是一项巨大的任务，需要专业的操作人员来进行，因为石油天然气的开采存在很多安全问题，需要每个工作人员都做好自己的工作，保证采矿工作的正常进行。
在开采油气的过程中，我国大多数企业缺乏安全意识，经常导致安全问题的现象。
硫化氢的风险管理不够细致，特别是缺乏安全管理体系，近年来发生的多起事故证明我国的安全意识非常薄弱。
相关企业没有正确的风险评价机制和风险控制机制，在出现问题时没有及时采取措施，造成了巨大的财产损失。
在设备的日常运行过程中，经常发生违规操作，导致一系列事故。
所有这些问题源于这样的事实,企业没有进行正确的安全教育和安全培训,也有缺乏现场管理人员,因此,大量的工人死于中毒在开采过程中由于缺乏安全意识。
此外，硫化氢具有腐蚀性，容易损坏钻井设备。
一旦钻杆、套管、管道等被腐蚀损坏，作业中就埋下隐患，容易导致安全事故。
2、高含硫气田开采中存在的问题2.1. 缺乏安全管理体系缺乏安全管理体系的高硫气田要想安全开采，安全管理体系是不可缺少的先决保证。
然而，目前我国含硫作业的相关政策、法律法规相对匮乏。
安全管理没有法律保障，采矿工作就无法实现标准化、标准化。
高温高压高含硫气井完井试气工艺技术与应用【精选】
高温高压高含硫气井完井试气工艺技术与应用Completion and well testing technology in HTHP and high-H 2S gas wells of the eastern Sichuan Basin 【作者】 苏镖； 赵祚培； 杨永华； 【Author 】 Su Biao,Zhao Zuopei,Yang Yonghua(Engineering and Technology Research Institute,Sinopec Southwest Branch,Deyang,Sichuan 618000,China)【机构】 中国石化西南油气田分公司工程技术研究院； 【摘要】 川东北海相碳酸盐岩气藏具有(异常)高压、高温、高产、高含酸性腐蚀气体的特点。
完井测试过程中,测试管柱在不同工况下的轴向位移明显,测试管柱安全可靠性较差;多种腐蚀气体共存,含量高,机理复杂,对管柱材质的要求高;施工工艺复杂,优质、快速、取全、取准资料难度大;同时,安全风险也大。
为了完井测试的顺利进行,通过对管柱力学性质、腐蚀机理的研究,优选了89 mm 、110SS 油管组合,并在对工艺技术调研的基础上,结合现场实践优化了APR 完井试气配套工艺技术。
所形成的川东北高温高压高含硫深井完井试气工艺配套技术,为该区和类同气田的勘探开发提供了技术保障。
更多还原【Abstract 】 The marine carbonate gas reservoirs in the northeastern Sichuan Basin are featured by(abnormal) high pressure,high temperature,high productivity,and a high content of acidic corrosive gases.During the process of well testing,remarkable axial displacements of testing string have been detected under different working conditions so the reliability and safety of testing string are relatively low.In addition,a high content of various corrosive gases co-exist and the corrosion mechanism is so complica... 更多高含硫气藏水平井测试工艺应用实践【作者】 宋爱军； 赵祚培； 杨永华； 乔智国； 【机构】 中国石化西南油气分公司工程技术研究院； 【摘要】 川东北高含硫气藏水平井,具有埋藏深、储层压力高、腐蚀分压高、地层易漏失等特点,储层测试评价存在下漏上喷、卡埋管柱等风险。
煤层气田高含硫气处理技术研究
煤层气田高含硫气处理技术研究煤层气是一种重要的清洁能源资源，具有丰富的储量和广泛的分布。
然而，煤层气中往往含有较高的硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2)等有害气体，这些气体的高含量严重影响了煤层气的利用价值和安全性。
因此，对于煤层气田高含硫气处理技术的研究具有重要意义。
煤层气田高含硫气体处理技术的发展，旨在降低二氧化硫(SO2)和硫化氢的排放浓度，提高煤层气田的经济效益和环境效益。
下面将从物理方法和化学方法两个方面介绍煤层气田高含硫气体处理技术的研究进展。
物理方法主要包括分离技术、吸附技术和燃烧技术等。
分离技术是通过分离装置将煤层气中的硫化氢和二氧化硫分离出来，从而达到降低含硫气体浓度的目的。
吸附技术利用吸附剂对煤层气中的硫化氢进行吸附，再通过脱附等方法将吸附剂上的硫化氢去除。
燃烧技术是将煤层气中的硫化氢和二氧化硫燃烧，生成二氧化硫和水等物质，从而达到减少硫化氢浓度的目的。
化学方法主要包括化学反应和化学吸收等。
化学反应是利用化学反应将煤层气中的硫化氢和二氧化硫进行转化，如将硫化氢转化为硫酸。
化学吸收是通过吸收剂与煤层气中的硫化氢反应生成易于处理的化合物，然后将吸收剂和产生的化合物进行分离，从而减少煤层气中的硫化氢含量。
此外，煤层气田高含硫气体处理技术还需考虑处理过程中的废弃物处理和环境污染问题。
废气处理处理涉及硫酸盐、硫酸镁等废弃物的处理，废水处理则包括酸性废水和含有盐类的废水的处理。
煤层气田高含硫气体处理技术的研究，旨在提高煤层气的利用率和降低环境风险。
然而，目前仍然存在一些挑战和问题。
首先，技术路线不尽相同，导致研究结果的参照标准缺乏一致性，难以比较和借鉴。
其次，处理过程中可能产生副产物，如重金属离子和硫酸盐等，对环境造成危害。
此外，处理设备和操作成本也是需要考虑的因素之一。
在未来的研究中，应当加强对煤层气田高含硫气体处理技术的标准化和规范化，建立通用的技术路线和处理指南。
此外，应注重废弃物的处理和资源化利用，减少处理过程对环境的影响。
5高含硫气田开采工艺技术解析
高含硫气田开采工艺技术孙万里（西南油气田分公司采气工程研究院）摘要：本文在对近年西南油气田分公司川东北地区罗家寨、渡口河等高含硫气田的钻井、完井工艺技术总结的基础上，针对高含硫气藏的特点，立足于加速开采，解决安全、防腐等问题的开发思路，对高含硫气田的钻井、完井方式、完井管柱、井下防腐工艺、完井投产工艺、增产工艺、测试工艺提出了相应的工艺措施及安全配套技术。
主题词：高含硫开采钻井完井增产测试一、高含硫气田开采的难点及总体开发技术思路1．高含硫气田概况迄今为止，我国已在华北、川渝地区分别发现了赵兰庄、中坝、卧龙河、磨溪、威远、渡口河、铁山坡、滚子坪、罗家寨、普光等高含硫气田。
国内含硫量最高的当属我国华北的赵兰庄油田伴生气，其含硫量一般在40%—60%，最高达92%，至今未投入开发。
其次是川渝部分气田，如川东卧龙河卧63井气体中H2S含量高达30%，中坝气田H2S含量4.90%-7.75%,CO2含量4.18%-5.82%。
近几年在川东北又发现了H2S含量达10%-17%，CO2含量5%-10%的渡口河、铁山坡、罗家寨、滚子坪等高含硫气田。
这些高含硫气田作为西气东输的气源之一，由于H2S含量和CO2含量都较高且具有十分强的腐蚀性，因此在高含硫气田开发中必须有安全配套技术，才能确保气田长期、安全的正常开发。
2．高含硫气田开采的难点1）硫化氢的剧毒性硫化氢对于人畜是一种剧毒性气体，因硫化氢比空气重，所以能在低洼地区聚集。
硫化氢无色、带有臭鸡蛋味，在低浓度下，通过硫化氢的气味特性能检测到它的存在。
但不能依靠气味来警示危险浓度，因为处于高浓度（超过150mg/m3）的硫化氢环境中，人会由于嗅觉神经受到麻痹而快速失去嗅觉。
长时间处于低硫化氢浓度的大气中也会使嗅觉灵敏度减弱。
过多暴露于硫化氢中能毒害呼吸系统的细胞，导致死亡。
即使在低浓度（15～75 mg/m3）时，硫化氢也会刺激眼睛和呼吸道。
间隔时间短的多次短时低浓度暴露也会刺激眼、鼻、喉，低浓度重复暴露引起的症状常在离开硫化氢环境后的一段时间内消失。
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采气树额定工作压力 ７ ０ Ｍｐ ａ （ １ ０ ５ Ｍｐ ａ ） ， 材 料 等 级 ＨＨ 级 ， 双 翼双 阀 ，
究 与应 用 具 有 重 要 的意 义 。 １完 井 工 艺
１ ． １高 含 硫 气 井 井 口装 置
或完井液， 也工。 管柱下部设计使用液压坐封永久式封 隔器 ， 此封隔器具有液压坐封 、 一次管 柱 下入 即可完成管柱安装 的特点， 使得作业非常简单、 安全 。封 隔器下部设 计坐放短节， 作为坐封封隔器备用 、 管柱试压、 不压井作业、 压力测试等。 最下 部设计剪切球座 ， 使得过油管绳缆作业顺利 ， 剪切后的球及球座落入井 。完 井工具承受压差等级为 ６ ９ ＭＰ ａ ， 满足普光气田高酸性气井完井要 求。 １ ． ２ ． ３完井管柱 基 本参数 ； １ ） 油 管采 用 ， １ ， ８ ８ ． ９ ｍｍ Ｇ３或 Ｓ Ｍ２ ５ ５ ０ ， ＶＡ Ｍ ＴＯＰ扣 ， 钢级 １ ２ ５和 １ １ ０组合； ２ ） 七层 以上 ８ ０ ＂ ０ ０ ｍ 处下入 抗 Ｈ２ Ｓ 、 Ｃ Ｏ 腐蚀 的永 久式封 隔器密封套环空 ： ３ ） 加环 空保护液 ， 保护 上 部 套 管 和 油 管 。 管 柱 用 于 测 试
科 学 论 坛
高含 硫气 田完井工 艺技术研究 与应用
蔡 睿 ，徐 运 章 ， 王玉波 ，辛 听
摘 （ １ 中原油 田天然气 产销厂，河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ； ２ ． 中原油 田普光分 公司采气厂 ， 河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ： ３ ． 中原油 田采 油五厂，河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ； ４ ． 中原油 田采 油一厂，河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ） 要： 高酸气 田属于高含硫 Ｈ ｓ和 ＣＯ： 的碳 酸盐岩酸 性气 田。由于 Ｈ 气 体的剧 毒性及 Ｈ２ Ｓ和 Ｃ０２ 对钢材 的强腐蚀性等 问题， 对该气 田的采气工
压为４ ． ３ ６ ￣ ５ ． １ ０ Ｍｐ ａ ， 属于深层、 高温 、 高压 、 高含 Ｈ Ｓ和 ＣＯ。 的碳酸盐 岩气 藏， 腐 蚀环境十分恶劣 ， 是 目前我 国己探 明气 田中腐蚀环境 最恶劣 的气 田 之一 。与常规气 田开发相 比， 高含硫气 田在完井工艺方面对井 口装 置和管 串、 环 空保护液选择上要求 高。 因此 ， 开展普光高含硫气田完井工艺技术研
层２ ０ ０ ｍ 以上 至 井 底 采 用 高镍 基 合 金 材质 套 管 ， 其 余 的 套 管 均 采 用 高 抗 硫 材 质 套 管 。 封 隔 器 下 入 位 置在 产层 以上 ５ ０ ￣ １ ０ ０ ｍ 处 ， 并 在 合 金 套 管 段 坐 封， 油套环空注入环空保护液， 对油管及套管起到腐蚀防护的作用 。 １ ２ ． ２一 体 化 完 井 管 柱 配 套 普 光 气 田气 井采 用 液压 坐 封永 久 封 隔器 完 井 管 柱 完 井 。 完 井 工 具 管 柱
普 光气 田的储层 埋深平 均 ５ １ ０ ５ ｍ， 压力 ５ ５ ￣ ６ １ Ｍｐ ａ ， 温度 １ ２ ０ ￣ １ ３ ４ ｑ Ｃ， Ｈ： ｓ体 积 分 数 １ ５ ． １ ６ ％， ＣＯ 分数 ８ ． ６ ４ ％， Ｈ２ Ｓ分 压 为 ６ ． ９ ２ ￣ ９ ． ９ ０ Ｍｐ ａ ， ＣＯ２ 分
单翼生产； 主通径 总闸阀上配一个液动 安全阈； 生产 翼配 一个笼套 式节流 阀， 采用 Ｂ Ｘ１ ５ ４钢圈和集输管线连接 ； 另一翼 出 口为盲板法兰 ，主通径上 端为法 兰连接 的采气树 帽。选 用 ７ ０ Ｍｐ ａ （ １ ０ ５ Ｍｐ ａ ） 的采气井 口， 能够满足 气井大型酸化 （ 酸压） 的要求 。 采气树本体为 ４ １ ３ ０合金 ， 内部与流体接触而 敷焊 ６ ２ ５硬 质 合 金 ， 全部采用金属密封， 满足 耐 高温 、 高压 、 强 腐 蚀 的要 求 。 １ ． ２完井管柱 普光气田采 用封 隔器完井管柱 ， 以保护封 隔器 以上 套管及 油管柱外壁 免受酸性气体 的腐蚀 ， 同时避免套管 承受高压； 完井 油管柱及封 隔器以上 ２ ０ ０ ｍ 到井底娈管采用抗酸性介质腐蚀 的管材 ；采用抗 酸性 介质腐蚀的完 井 工 具 及 油管 。 １ ． ２ ． １确定镍基合金管材防腐方案 普光气田采用高镍基合金 油管 防腐方案 ， 材质为 Ｇ３或 Ｓ Ｍ２ ５ ５ ０ 。井下 工具材质选用可抗 １ ２ ％～ １ ８ ％ Ｈ： Ｓ 、 Ｃ Ｏ 腐蚀的高镍基合金 Ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ７ １ ８ 。产
艺技术提 出了更 高的安全、 防腐要求。针对酸性气 田气 田开采 工艺进行 了深入研 究， 对工 艺成果进 行 了现场推广应用 ， 取 得了显著 的经济效益和 社会效 益， 为高酸气 田的顺利、 高效投 产奠定了坚实 的技术基础 。
关键词 ： 高含 硫 气 田 ； 安全 ： 完井工艺： 高 效
防垢、 除氧 、 中和酸性气 体和缓蚀等 功能 ， 主要用于 完井后气井 油管、 套管 的长期防腐， 保护 套 管 及 生产 油 管 ， 降低 缓 蚀 速 率 。
２现 场 应 用
截至 ２ ０ １ ２年 １ ２月 ， 普光高酸气 田主体 已完成 ２ ５口井的投产施工 ， 安 全投产 成功率 １ ０ ０ ％。其 中 ８口井投 产前平 均单井 预测 无阻流 量 ５ ４ ８ ． ２ × １ ０ ４ ｍ３ ／ ｄ ， 投 产后试气 ， 平 均单井实测无 阻流量达 ６ ０ ５ ． ７ ｘ １ ０ ４ ｍ ／ ｄ ， 比预测无 阻流量高 ５ ７ ． ５ ×１ Ｏ ４ ｍ ／ ｄ ， 满 足 了该 气 田的 投 产要 求 。