本文關(guān)鍵詞：液硫吸附對高含硫氣藏開采動態(tài)的影響

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【摘要】：針對高溫高壓條件下的超深高含硫氣藏,在開發(fā)過程中,隨著地層溫度、壓力不斷下降,以及氣體在地層中不斷移動造成位置上的壓降,使得元素硫在酸性氣體中的溶解度也隨之降低,當(dāng)達到臨界飽和態(tài)之后,元素硫就會從氣態(tài)中析出,如果地層溫度高于元素硫在該壓力下的凝固點,則析出的硫為液態(tài),隨著液硫不斷的析出,吸附,并沉積在地層中,改變地層孔隙結(jié)構(gòu),從而引起地層滲透率的變化,影響氣井產(chǎn)能。目前針對該類條件下的高含硫氣藏相關(guān)理論研究和實驗研究較少,特別是元素硫析出后處于液態(tài)時,其在地層中的吸附和聚集對氣藏開采動態(tài)的影響等相關(guān)研究也很少見。而目前國內(nèi)對于這方面的研究還處于起步階段,本文通過展開液硫吸附實驗,并從理論上來建立相關(guān)模型,并通過實例數(shù)據(jù)進行計算分析。本文取得的主要研究成果如下:(1)在充分調(diào)研國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于元素硫溶解的機理基礎(chǔ)上,在高含硫氣藏開發(fā)的過程中,地層中的液硫主要是以物理形式析出,即溫度壓力降低后元素硫直接從氣相中析出�？赡艽嬖诨瘜W(xué)方式析出,即溫度壓力降低后導(dǎo)致多硫化合物分解形成硫與硫化氫而析出液硫。同時,初步討論了地層中液硫析出后的存在方式,包括懸浮、硫鎖和吸附等方式。(2)改進高含硫氣體中元素硫溶解度的預(yù)測模型,在Chrastil模型的基礎(chǔ)上,引入函數(shù)形式,得到精度更高的硫溶解度預(yù)測新模型。這對本文中元素硫在不同壓力下的析出量的精確計算奠定重要的基礎(chǔ)工作。(3)通過液硫吸附實驗設(shè)計和開展,并分析和總結(jié)實驗結(jié)果,得到當(dāng)巖心出口端出現(xiàn)液硫時,巖心氣體滲透率從最初的滲透率降到傷害后滲透率,下降幅度至少為70%,初始孔隙度越小,液硫吸附對其造成的影響越大,即氣體滲透率損害程度越大。(4)在硫沉積機理研究的基礎(chǔ)上,建立了考慮氣藏物性參數(shù)及流體參數(shù)隨壓力變化,非達西流以及應(yīng)力敏感影響的液硫飽和度預(yù)測數(shù)學(xué)模型。同時建立一維和二維穩(wěn)定滲流情況下的液硫吸附模型,研究其對地層孔隙度和滲透率的影響,并進一步來研究液硫吸附對高含硫氣藏開采動態(tài)的影響。(5)通過實例數(shù)據(jù),以上述所建立的模型,分別研究液硫吸附對地層孔隙度及滲透率的影響,計算結(jié)果表明:在單位生產(chǎn)時間內(nèi),地層中液硫析出對孔隙度和滲流率的影響十分微小,但并不能忽略不計,因為氣井長時間的生產(chǎn),液硫析出的積累量會給地層造成一定的損害的。根據(jù)徑向模型計算可知,對于井筒5m以內(nèi)的范圍,液硫吸附對地層的損害程度非常大,部分層段可能會出現(xiàn)氣液兩相流。隨著距離的增加,液硫?qū)Φ貙拥挠绊懺絹碓叫?在1Om開外,液硫的影響幾乎可以忽略不計。一旦液硫析出并吸附在地層,特別近井地帶液硫飽和度的增加,經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)后會使得產(chǎn)量迅速降低,并在隨后較長一短時間內(nèi)平緩降低。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE37

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本文編號：1272291