高含硫气藏水平井硫的饱和度预测模型研究.pdfVIP

第 15卷 第 2期 2015年 1月 科 学 技 术 与 工 程 Vo1．15 No．2 Jan．2015 1671— 1815(2015)02—0079—04 ScienceTechnologyandEngineering ⑥ 2015 Sci．Tech．Engrg． 高含硫气藏水平井硫的饱和度预测模型研究 周小涪 郭 肖 景莎莎 (西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610500) 摘 要 为了对高含硫气藏水平井硫沉积进行准确地预测研究，在气藏硫沉积机理研究的基础上，考虑水平井不同的渗流阶 段 以及与压力相关的气体参数的变化，建立 了相应的硫的饱和度预测模型。利用某高含硫气 田一 口水平井的数据进行实例 分析 ，得到 了如下结论 ：①对于水平井硫沉积可以只考虑靠近井地带的径 向流阶段，当发生硫沉积导致气井产量下降时，一定 要合理控制气井产量，若发生硫沉积堵塞，加注硫溶剂可以有效地解除近井地带的污染；② 与直井相比，水平井硫沉积的影响 因素还包括水平段长度以及储层的非均质性。在相同的产气量下，水平井水平段越长 ，硫沉积的速度就会越慢；储层非均质 性越强，硫沉积越不容易发生。 关键词 高含硫气藏 水平井 硫沉积 数学模型 溶解度 中图法分类号 TE349； 文献标志码 A 高含硫气藏在我国川东北地区广泛分布，虽 (2)元素硫在气体中的溶解度达到临界饱和 然有着丰富的储量，但同时也存在着巨大的开发 状态 ； 难度 。应用水平井可 以更高效地开发高含硫天然 (3)析出的元素硫为固体； 气 ，但 目前对于高含硫气藏水平井硫沉积的相关 (4)元素硫析出不随气体运移，即析出就沉积 研究很少，因此 ，分析水平井硫沉积的机理及建立 在孔道 中； 相应的数学模型对于高含硫气藏的开发有一定的 (5)水平井渗流为稳定渗流且渗流区域为 指导意义 。 矩形 ； 地层 中的硫沉积是 目前开发高含硫气藏的关键 (6)渗流区域分两部分，远井地带为线性流，近 问题之一l】一 。随着气藏温度和压力的下降，溶解 井地带为径向流。 在天然气 中的元素硫会不断析出，当析出硫 的速度 1．2 溶解度预测模型 大于天然气的携硫速度时，硫就会在地层 中沉积下 硫在天然气中溶解度的研究是硫沉积研究的前 来 ，附着于孔喉表面，影响气体的渗流能力，降低气 提和基础。一般采用Chrastil热力学模型，其数学表 井的产能。陈中华等研究了不同井型的硫沉积模 达式为 型，但对于水平井硫沉积模型的推导没有体现水平 井的渗流特征 ¨ 。王少军等提出了考虑硫沉积的 C：P +N1 (1) 水平井产量预测方法，将硫沉积对产能的影响体现 式 (1)中c为固相硫组分浓度 (g／131)；p为流体密 在气相相对 渗透率 的变化上，有一定 的指导作 度(kg／m )；T为流体温度 ，K；k、M、N为经验常数， 用 ¨。现从水平井渗流的机理出发，分析硫沉积的 可以利用实验数据 回归得到。 机理并建立水平井硫沉积的数学模型，实例研究水 Roberts等人对Chrastil经验关系式进行回归分 平井硫沉积的影响因素，用于指导高含硫气藏水平 析，得到了硫在酸性流体中溶解度的常系数经验关 井 的开发 。 系式 1 水平井硫沉积数学模型 C：PexpfI一一4_——66_6—一44．．5571111J1 L(2) 1．1 水平井硫沉积预测模型假设条件