液硫吸附对高含硫气藏开采动态的影响

发布时间：2017-12-09 23:29

  本文关键词：液硫吸附对高含硫气藏开采动态的影响

  更多相关文章： 高含硫气藏 溶解度 液硫吸附 产能 液硫饱和度

【摘要】：针对高温高压条件下的超深高含硫气藏,在开发过程中,随着地层温度、压力不断下降,以及气体在地层中不断移动造成位置上的压降,使得元素硫在酸性气体中的溶解度也随之降低,当达到临界饱和态之后,元素硫就会从气态中析出,如果地层温度高于元素硫在该压力下的凝固点,则析出的硫为液态,随着液硫不断的析出,吸附,并沉积在地层中,改变地层孔隙结构,从而引起地层渗透率的变化,影响气井产能。目前针对该类条件下的高含硫气藏相关理论研究和实验研究较少,特别是元素硫析出后处于液态时,其在地层中的吸附和聚集对气藏开采动态的影响等相关研究也很少见。而目前国内对于这方面的研究还处于起步阶段,本文通过展开液硫吸附实验,并从理论上来建立相关模型,并通过实例数据进行计算分析。本文取得的主要研究成果如下:(1)在充分调研国内外学者关于元素硫溶解的机理基础上,在高含硫气藏开发的过程中,地层中的液硫主要是以物理形式析出,即温度压力降低后元素硫直接从气相中析出。可能存在化学方式析出,即温度压力降低后导致多硫化合物分解形成硫与硫化氢而析出液硫。同时,初步讨论了地层中液硫析出后的存在方式,包括悬浮、硫锁和吸附等方式。(2)改进高含硫气体中元素硫溶解度的预测模型,在Chrastil模型的基础上,引入函数形式,得到精度更高的硫溶解度预测新模型。这对本文中元素硫在不同压力下的析出量的精确计算奠定重要的基础工作。(3)通过液硫吸附实验设计和开展,并分析和总结实验结果,得到当岩心出口端出现液硫时,岩心气体渗透率从最初的渗透率降到伤害后渗透率,下降幅度至少为70%,初始孔隙度越小,液硫吸附对其造成的影响越大,即气体渗透率损害程度越大。(4)在硫沉积机理研究的基础上,建立了考虑气藏物性参数及流体参数随压力变化,非达西流以及应力敏感影响的液硫饱和度预测数学模型。同时建立一维和二维稳定渗流情况下的液硫吸附模型,研究其对地层孔隙度和渗透率的影响,并进一步来研究液硫吸附对高含硫气藏开采动态的影响。(5)通过实例数据,以上述所建立的模型,分别研究液硫吸附对地层孔隙度及渗透率的影响,计算结果表明:在单位生产时间内,地层中液硫析出对孔隙度和渗流率的影响十分微小,但并不能忽略不计,因为气井长时间的生产,液硫析出的积累量会给地层造成一定的损害的。根据径向模型计算可知,对于井筒5m以内的范围,液硫吸附对地层的损害程度非常大,部分层段可能会出现气液两相流。随着距离的增加,液硫对地层的影响越来越小,在1Om开外,液硫的影响几乎可以忽略不计。一旦液硫析出并吸附在地层,特别近井地带液硫饱和度的增加,经过一段时间的生产后会使得产量迅速降低,并在随后较长一短时间内平缓降低。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE37

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本文编号：1272291