高含硫气藏

摘要： 针对高含硫气藏单质硫溶解度测量准确度低的问题,基于溶剂溶解原理,建立高含硫气藏单质硫溶解度测试实验装置及实验方法,实现了某气藏含硫气样中的单质硫溶解度的测定。研究结果表明:高含硫气藏地层温度为40.0~98.9°C,地层压力为15.0~49.8 MPa,其单质硫标准状况下的溶解度为0.001~0.968 g/m^(3);单质硫溶解度与温度、压力呈正相关性,随温度、压力升高而增大;基于Chrastil半经验模型,建立了计算单质硫溶解度新模型,经多种模型对比结果可知,新模型较以往预测模型精度更高,平均误差为1.79%。该研究成果对含硫气藏的相态及硫沉积防治提供了重要的基础数据和研究方法。

摘要： 1.目的在高含硫气藏开发过程中,随着温度、压力的变化,溶解在天然气中的元素硫会析出并沉积在岩心孔喉表面,堵塞孔道,降低地层的孔隙度和渗透率,严重影响气井的产能。因此为了安全、合理、高效开发高含硫气藏,需要准确测定元素硫在高含硫天然气中的溶解度,掌握其变化规律、预测元素硫析出条件、预防硫沉积现象的发生。相关测定结果可以作为高含硫气井产能配产、开发方案设计、地面设计、集输建设的基础数据,对高含硫气田高效安全清洁开发具有重要的意义。

摘要： 地层硫沉积对高含硫气藏采收率及开发中后期稳产具有重要影响。文中通过梳理高含硫气藏天然气中硫溶解度、流体相态平衡、地层硫沉积伤害等方面的研究进展,提出了高含硫气藏地层硫沉积研究的重要手段,即开展不同温压条件下高含硫气体的相态及微观流动室内实验,并与分子模拟、数值模拟方法相结合,分析地层硫沉积机理及规律。未来应着重加强三方面的基础研究:结合硫溶解度实验,采用分子模拟方法开展分子尺度下的硫溶解行为研究,揭示硫溶解机理;进一步开展高温高压条件下多硫化氢和硫组分变化实验,建立考虑化学反应和热力学平衡的气-水-液态硫三相相平衡模型;加强固态硫伤害及气-水-液态硫三相渗流实验研究,采用分子模拟方法获取各流体组分间多相流动力学行为参数,联合介观尺度多相流模拟方法,模拟多孔介质中气-水-液态硫三相渗流规律。在此基础上,进一步开展储层硫沉积预测数值模拟和硫防治技术研究,为我国以普光、元坝为代表的高含硫气田防硫、控硫、治硫对策制订提供依据。

摘要： 目前高含硫气藏硫元素研究主要以固硫沉积引起的储层伤害为主,鲜有超深高含硫气藏液硫析出后储层压力动态特征方面的报道。考虑超深高含硫气藏的液硫析出及流动特征,建立了表征存在液硫析出及流动的多区径向复合储层渗流模型,讨论了液硫聚集、流动及冲刷模式下的储层含硫饱和度以及储层渗透率变化规律,分析了不同液硫析出阶段下的储层压力响应特征。研究结果表明:多区径向复合储层渗流模型能够有效表征液硫析出后储层气体渗流特征,根据压力导数曲线特征可以识别储层液硫析出的不同阶段。液硫析出早期,压力导数曲线成“连续下降”台阶状;液硫析出中期,压力导数曲线成“先小降、后大降”的台阶特征;液硫析出后期,压力导数曲线为“先小升、后大降”的台阶特征。研究结果可为超深高含硫气藏液硫析出模式的诊断提供理论依据。

摘要： 高含硫气藏开发过程中,井筒内随着温度、压力的降低会出现单质硫的析出、运移、沉积现象,进而影响气井产量.针对高含硫气井难以下入温度和压力测量仪表以及硫沉积预测困难的实际情况,基于力学理论和硫溶解度模型,考虑井斜角对高含硫气藏硫颗粒临界悬浮流速的影响,建立了斜度井硫颗粒临界悬浮流速模型,确定硫析出和沉积及传质的条件,得到硫沉积规律预测模型.基于MATLAB2016软件,以某高含硫气田L井为例,对相关参数进行计算,将预测结果与实测值对比可知,两者规律一致,即当井斜角小于60°时,临界悬浮流速与井斜角成正比,井斜角大于60°时成反比,验证了预测模型的可靠性.利用预测模型对目标气井进行硫的动态分析预测可知,随井底温度或者井底压力的升高,井筒中硫析出位置距井口越近,日析出硫质量越小;且H2 S体积分数越高,析出硫质量越大.预测结果可用于调整高含硫气井生产现场的开发方案,对高效生产、预防硫沉积具有指导意义.

摘要： 目前大多数硫沉积研究停留在宏观实验阶段,主要研究固态硫对储层的伤害,而固态硫颗粒在微观孔隙中的运移沉积机理尚未见报道.文中通过ICEM软件构建孔喉简化模型,运用Fluent的离散相DPM模型,模拟分析固态硫颗粒在孔喉中的微观运移沉积机理.模拟结果表明:固态硫颗粒在孔隙中的运移过程分为进入孔喉、通过孔喉、颗粒沉积3个阶段;运移过程中硫沉积率与气体中硫颗粒直径、孔喉直径、硫颗粒质量流量、压差等因素有关;以直径0.5 μm的固态硫颗粒为例,当孔隙直径为10 pm、喉道直径为5 pm时,硫颗粒沉积达到稳定,硫沉积率为4.42％.研究成果能为高含硫气藏硫沉积机理研究及防治提供依据.

摘要： 元坝地区长兴组气藏属于超深类高温、高压、高含硫的三高气藏,目前生产制度下的井底温度、压力条件远高于硫元素固态熔点条件且即将低于酸气析出硫的临界条件.因此在较长的生产过程中,井底温压条件下酸气析出硫呈现液态.现有的硫析出模型均建立在等温储层的基础上,为了探究储层温度分布对酸气液硫析出的影响规律,基于实验测试数据建立了非等温液硫析出及预测模型,对比分析了等温储层和非等温储层液硫析出的差异性.结果 表明:相比于恒温储层,储层到井筒之间温度的降低会导致酸气中液硫析出提前发生;不考虑储层-井筒温度的分布情况,将会低估液硫析出的压力条件;储层等温分布条件下的液硫析出范围计算结果偏小,储层-井筒温度的非均匀分布会加剧近井附近的液硫沉积量.高含硫气藏储层到井筒之间的温度分布对硫析出条件、析出范围、析出量的影响明显,应当充分考虑储层温度的分布特征,不可以"等温储层"的假设来简单处理.

摘要： 高含硫气藏安全清洁高效开发是世界性难题.2008年2月,成立川东北高含硫对外合作项目(CDB项目),是中国石油陆上首个高含硫天然气对外合作项目,目前已累产天然气超130×108 m3,实现了安全清洁高效开发,其经验值得学习和推广.为了充分总结高含硫气田安全清洁高效开发的经验,为国内高含硫气田开发生产提供借鉴,以川东北天然气国际合作项目为例,全面分析了高含硫气田在设计、建设、运行、应急响应的先进做法.研究结果表明:①在设计阶段,充分运用LPM、HAZOP-LOPA、冗余容错、QRA等风险识别和分析模型、方法、技术,有助于提升设计本质安全水平;②在建设阶段,遵循严格的程序开展设备材料等级划分及验收、A类设备材料关键控制节点及工厂验收测试、焊接管理、法兰管理、氦氮验漏等,保留大量过程资料,有助于实现设备材料质量、施工质量的可追溯性管理;③在运行阶段,应重视管理体系建设,研究表明,OEMS体系、AIM体系的实效运行,建立完善的管理体系,能有效的管控人的风险、物的风险和环境风险;④在应急响应方面,组建完善的专职队伍,划分层级分明的应急响应等级,设定全员覆盖的有效避险地点,开展经常性的企地联动演练和常态化的应急设备测试,为高含硫气田安全清洁开发提供了有效的保障.结论认为,川东北高含硫国际合作项目是高含硫天然气开发从设计到运行全过程采用先进理念与管理模式的典型代表,其开发理念、生产运营和管理模式可以为国内外相同类型高含硫气田的安全清洁高效开发提供参考与借鉴.

摘要： 目前针对储层中液硫沉积方面的研究多局限在气-液硫两相渗流方面,未见低于最大束缚硫饱和度条件下的储层伤害方面的报道,为此提出一种在岩心中建立低于最大束缚硫饱和度的实验评价方法,测试不同物性岩心在不同液态硫饱和度下的伤害程度,分析储层液态硫饱和度的影响因素和液态硫在孔隙中的微观分布形态.实验结果表明,相同地层压力下,随实验温度(120～160°C)增加,液态硫在岩心中的沉积能力减弱;相同实验温度下,随地层压力的降低,岩心承受的有效压力增加,束缚硫饱和度增加.相同条件下,岩心物性越差,液硫沉积伤害程度越大.对实验后的岩心进行扫描电镜发现,岩心孔隙中均有液硫沉积堵塞,沉积在孔隙中的单质硫粒径主要分布在3～16μm.

摘要： 本文从高含硫气藏烃源岩中硫源的角度出发，利用碳硫分析仪、元素分析仪和全岩X衍射仪等技术手段，系统研究四川盆地龙潭组烃源岩硫含量分布特征，分析其影响因素，通过研究龙潭组烃源岩中含硫物质与川东北高含硫气藏储层中含硫物质δ34S特征，龙潭组富硫烃源岩不同反应方式生成H2S产率对比，以及烃源岩中硫含量分布与高含硫气藏的空间匹配关系等，探讨源自龙潭组烃源岩中硫生成的H2S对高含硫气藏的贡献。

摘要： 针对普光气田高含硫、长井段等特征，通过对防腐工艺、完井工艺、射孔技术、增产工艺等进行研究，优选了抗H2S 和CO2腐蚀材料；研究出与酸压施工协同的射孔参数，及多级分段延时引爆射孔新工艺；研发了具有抗温130°C、抗硫、缓速性能高、低摩阻、返排性能好等特点的胶凝酸液体体系及胶凝酸多级注入+闭合裂缝酸化的工艺技术模式；形成了高含硫气田的完井投产方式。并针对水平井完井的特点，研究出高含硫气藏水平井射孔以及储层酸化改造等配套技术，形成一套高含硫气藏水平井提高单井产能的工程技术，该系列技术思路对国内同类气田的开发具有重要借鉴意义。

摘要： 元坝气田高温高压、高含硫化氢、中含CO2,储层物性差,按照类似气藏采用进口高级别合金抗硫完井材质和全进口井口装置,将导致投入产出比无法达到产能建设方案的经济要求.为降低开发成本,对油管、油层套管和井口装置等完井投产物资装备进行国产化优化:通过适用性设计方法和腐蚀实验评价,证实国产镍基合金的抗腐蚀性能优良,设计采用了4c与4d组合国产镍基抗硫材质方案;联合开发钛合金油管,其抗腐蚀性能、机械性能、螺纹及整管性能优异,但其质量仅为镍基合金质量的一半,在含硫气井中应用前景广阔;研发电镀钨合金衬管替代4c镍基衬管,单井可降成本400万元;联合研制了105MPa HH级抗硫井口,除1号和4号主阀外其余部分全部国产化,现场应用安全可靠.近年来,元坝高含硫气田投产井油套管国产化率100％,抗硫井口国产化率85％.抗硫完井物资的国产规模化应用,打破了国外在该技术领域的垄断,促使抗硫完井物资装备的国产化发展,超深高含硫气田—元坝气田完井投产成本累计降低5亿元,实现了超深含硫气藏的安全经济开发.

摘要： 元坝海相长兴组气藏埋藏超深、温度高、水平井衬管完井,实现长井段均匀酸化极为困难,本文研制了可降解有机纤维暂堵剂,采用高粘压裂液作输送介质,对裂缝或高渗储层进行暂堵,促使酸液分流.优化设计井筒净化措施、暂堵位置、暂堵剂用量和泵注程序,形成多级暂堵分流酸化工艺.该工艺现场实施10口井,暂堵和酸液分流作用明显,暂堵有效率80％以上,增产倍比为2.2～6.1,增产效果显著.该工艺对超深、高温碳酸盐岩水平井均匀酸化有较好的适应性.

摘要： 中坝雷三高含硫气藏经历30多年高效开发,取得了良好的经济效益和社会效益.目前气藏生产已到开发后期,面临的主要问题有:气藏产能一定程度受地层水水侵影响;高含硫气藏油管腐蚀严重,储层污染严重;生产压差大,井口压力低.为提高递减阶段气藏开发效果,气藏相应开展了泡沫排水采气工艺、储层酸化增产改造以及地面增压开采等有效措施,进一步提高了气藏开发效果,降低气藏递减速度,提高了气藏采收率.

摘要： 大猫坪长兴气藏为高含硫气藏,现有生产井2口.气井投产后配产0.0～65.0×104m3/d,生产1～2年后产层均出现轻度污染,云安012-1井生产中出现压力、产量异常上升、地面设备堵塞等现象.采用常规酸解堵后气井压力、产量大幅度上升,生产系统得到改善.结合解堵效果分析影响气井产能的主要因素是产层污染和腐蚀产物FeS2.

摘要： 文章针对元坝长兴组气藏钻井难点,从已钻井钻遇的复杂情况分析入手,综合考虑现有井身结构和钻井工艺,结合完井与储层改造要求,提出了元坝大斜度定向井井身结构方案,即:以Φ273.1mm和Φ193.7mm套管为基础进行设计,采用Φ165.1mm钻头完钻.形成的大斜度定向井井身结构方案已应用于元坝124-侧1井等多口井.

摘要： 元素硫在高含硫气体中溶解度的研究是硫沉积机理研究、硫沉积预测和处理技术研究的前提和基础,也是元素硫沉积室内研究工作的核心课题.为关联和预测硫在高含硫气体中的溶解度,提出误差逆向传播人工神经网络(BP ANN)模型,并设计了该模型的计算过程,讨论了该模型的参数设置.计算结果表明,该模型具有较好的模拟及内推功能,可作为模拟和内推硫在高含硫气体中溶解度的一种较好手段,但外推效果较差.与现有其它计算硫溶解度的模型相比,优于Chrastil缔合模型和经验公式所计算的结果,与状态方程法和六参数缔合模型的计算结果相当.

摘要： 元素硫在高含硫气体中溶解度的研究是硫沉积机理研究、硫沉积预测和处理技术研究的前提和基础,也是元素硫沉积室内研究工作的核心课题.为关联和预测硫在高含硫气体中的溶解度,提出误差逆向传播人工神经网络(BP ANN)模型,并设计了该模型的计算过程,讨论了该模型的参数设置.计算结果表明,该模型具有较好的模拟及内推功能,可作为模拟和内推硫在高含硫气体中溶解度的一种较好手段,但外推效果较差.与现有其它计算硫溶解度的模型相比,优于Chrastil缔合模型和经验公式所计算的结果,与状态方程法和六参数缔合模型的计算结果相当.

摘要： 元素硫在高含硫气体中溶解度的研究是硫沉积机理研究、硫沉积预测和处理技术研究的前提和基础,也是元素硫沉积室内研究工作的核心课题.为关联和预测硫在高含硫气体中的溶解度,提出误差逆向传播人工神经网络(BP ANN)模型,并设计了该模型的计算过程,讨论了该模型的参数设置.计算结果表明,该模型具有较好的模拟及内推功能,可作为模拟和内推硫在高含硫气体中溶解度的一种较好手段,但外推效果较差.与现有其它计算硫溶解度的模型相比,优于Chrastil缔合模型和经验公式所计算的结果,与状态方程法和六参数缔合模型的计算结果相当.

摘要： 本发明涉及高含硫气藏硫沉积相关领域，具体公开了一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，包括以下步骤：步骤1：将岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，并进行抽真空处理，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12小时；步骤2：将步骤1中处理后的岩心进行核磁共振测试；步骤3：进行固硫驱替、液硫驱替实验；步骤4：将步骤3处理后的岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，步骤5：将步骤4中处理后的岩心进行核磁共振测试。本发明的优点是准确测量硫沉积后孔隙尺寸的变化，对于高含硫气藏的开发具有重要意义。

摘要： 本发明涉及一种高含硫气藏硫沉积孔隙网络模型研究方法，属于高含硫气藏开发技术领域；它解决现今缺乏高含硫气藏硫沉积数值模拟方法的问题；其技术方案是：基于孔喉结构参数和硫的基本性质，作为孔隙网络模型的输入条件，采用随机函数随机分配管束半径以实现非均质随机网络模型，利用逾渗理论通过连通概率来控制网络模型的连通性、配位数和孔隙结构大小来研究硫的渗流和沉积规律，采用水电相似原理建立并求解压力矩阵方程，获取孔隙网络模型的压力场分布，最终建立孔隙网络模型，研究高含硫气藏硫的渗流和沉积规律。本发明创新利用孔隙网络模型模拟高含硫气藏硫沉积，模拟效果好，可推广性强。

摘要： 本发明公开了高含硫气藏的硫溶解度在线测试装置及方法，它包括双路进样系统、CS2吸收单质硫系统、模拟地层环境高温高压反应系统、荧光定硫系统、数据采集系统以及清洗和尾气处理系统；该测试方法包括含硫气样准备、抽真空准备、地层高温高压环境模拟、单质硫测试、总硫计量测试、硫溶解反应后总硫测试、数据采集、清洗尾气处理等。本发明能够安全、方便、准确、高效地测定高温高压高含硫气藏中气体单质硫溶解度数据，为解决高含硫气藏开发过程中广泛存在的硫沉积问题奠定基础，为高含硫气藏制定合理的开发方案提供科学的数据支持。

摘要： 本发明涉及一种高含硫气藏硫沉积孔隙网络模型研究方法，属于高含硫气藏开发技术领域；它解决现今缺乏高含硫气藏硫沉积数值模拟方法的问题；其技术方案是：基于孔喉结构参数和硫的基本性质，作为孔隙网络模型的输入条件，采用随机函数随机分配管束半径以实现非均质随机网络模型，利用逾渗理论通过连通概率来控制网络模型的连通性、配位数和孔隙结构大小来研究硫的渗流和沉积规律，采用水电相似原理建立并求解压力矩阵方程，获取孔隙网络模型的压力场分布，最终建立孔隙网络模型，研究高含硫气藏硫的渗流和沉积规律。本发明创新利用孔隙网络模型模拟高含硫气藏硫沉积，模拟效果好，可推广性强。

摘要： 本发明涉及高含硫气藏硫沉积相关领域，具体公开了一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法，包括以下步骤：步骤1：将岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，并进行抽真空处理，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，取出后完全浸泡于水中，浸泡时间为12小时；步骤2：将步骤1中处理后的岩心进行核磁共振测试；步骤3：进行固硫驱替、液硫驱替实验；步骤4：将步骤3处理后的岩心放入岩心夹持器，加围压4～6MPa，再以1～3MPa的压力饱和水，饱和时间为0.5～2小时，步骤5：将步骤4中处理后的岩心进行核磁共振测试。本发明的优点是准确测量硫沉积后孔隙尺寸的变化，对于高含硫气藏的开发具有重要意义。

摘要： 本发明公开了高含硫气藏的硫溶解度在线测试装置及方法，它包括双路进样系统、CS2吸收单质硫系统、模拟地层环境高温高压反应系统、荧光定硫系统、数据采集系统以及清洗和尾气处理系统；该测试方法包括含硫气样准备、抽真空准备、地层高温高压环境模拟、单质硫测试、总硫计量测试、硫溶解反应后总硫测试、数据采集、清洗尾气处理等。本发明能够安全、方便、准确、高效地测定高温高压高含硫气藏中气体单质硫溶解度数据，为解决高含硫气藏开发过程中广泛存在的硫沉积问题奠定基础，为高含硫气藏制定合理的开发方案提供科学的数据支持。

摘要： 本实用新型公开了一种高含硫气藏硫沉积过滤装置，属于硫沉积过滤技术领域，包括箱体，箱体的下内壁固定连接有混合容器，箱体的上端开凿有第一圆孔，第一圆孔内固定连接有进水管，混合容器的上端开凿有第二圆孔，进水管固定连接于第二圆孔的内壁，进水管的下端固定连接有喷洒器，混合容器的上内壁固定连接有防护罩，防护罩的下端开凿有若干个分布均匀的出水孔，防护罩的左端开凿有第三圆孔，第三圆孔内固定连接有进气管，进气管的另一端贯穿箱体的左内壁延伸至箱体的外部，最终可以实现通过气水充分混合后通过个过滤装置将硫过滤完成，结构简单，成本较低，非常值得推广，十分实用。

摘要： 本实用新型公开了一种高含硫气藏吸附硫含量的测定系统，该系统包含：恒速恒压泵、高温高压抗硫反应釜、阀门一、岩心、高温高压岩心加持器、围压泵、阀门三、回压阀、阀门二、单质硫吸收瓶、气体计量及收集装置、质谱仪和烘箱。高温高压岩心加持器夹持所述岩心并与阀门一连接，回压阀所述高温高压岩心加持器连接且用于改变岩心两端的压差，气体计量及收集装置和质谱仪与单质硫吸收瓶通过管道连接且分别用于测定气体体积和测定溶硫剂中单质硫含量，烘箱为高温高压岩心加持器提供恒温。本实用新型的测定系统单质硫更易进入到孔道内，能够更加贴近真实的地层条件，为高含硫气田的开发提供参考。

摘要： 本实用新型公开了一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，包括依次连接的含硫气罐、增压泵、岩心夹持器、硫化氢吸收罐和控制系统，增压泵出口管设有连通至硫化氢吸收罐的放空管线，增压泵和岩心夹持器之间还依次连接有高压罐和恒压泵，恒压泵并列设置有数个，对应的，同时设有与恒压泵数量相同的岩心夹持器和磁悬浮天平，岩心夹持器均设置于恒温箱中，其出口管连通硫化氢吸收罐，硫化氢吸收罐出口管连接微型火炬，磁悬浮天平设于恒温箱顶部，磁悬浮天平的下端吊钩连接岩心夹持器，本实用新型通过设置多组岩心夹持器及相关设备，可同时进行多组高含硫气藏硫沉积模拟测试实验，同时硫化氢吸收罐和微型火炬处理尾气使得实验过程更加环保。

摘要： 本实用新型一种高含硫气藏硫沉积对裂缝性储层损害评价实验装置，由高含硫气体存储罐、气体增压泵、阀门、恒速恒压泵、高温高压抗硫反应釜、裂缝性岩样、温控系统、围压油泵、气体流量计、简易脱硫塔、吸收装置和数据处理系统构成；该装置由高含硫气体存储罐、气体增压泵、恒速恒压泵向高温高压抗硫反应釜内注入高含硫气体，由温控系统和围压油泵模拟地层环境，由气体流量计和数据处理系统对气体流量进行监测，由简易脱硫塔、吸收装置对含硫气体进行处理；通过调节气体增压泵、温控系统、围压油泵，研究不同温度和压力条件，硫沉积对裂缝性岩样渗透率的影响；本实用新型结构简单、能接近真实地层条件地研究硫沉积对裂缝性岩样渗透率的影响。