高含硫气藏中硫沉积机理及预测模型分析

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高含硫气藏元素硫沉积防治技术研究

ｄｏｅｕｆｅａｄｏｈｒｔｘｃｇｓｓｌａｅｎｐｅｄｒｇｎｓｌｄｎｔｅｏｉａｅｅｋｄａｄｓｒａ．Ｕｎｅｓａｄｎｆｔｅｎ Байду номын сангаас ｒｆｅｅｎａｕｆｒａｄｓｌｒｄｐｓ— ｉｄｒｔｎｉｇｏａｕｅｏｌｍｅｔｌｓｌｎｕｕｅｏｉｈｕｆ
ｔｏｃａｉｍ，ｐｅｉｔｏｎｏｔｏｅｈｉｕｓｔｉｈ—ｓｆｒｇｓｅｐｏａｉｎｗａｎｉｏｔｎａｋ．ｉｎｍｅｈｎｓｒｄｃｉｎａｄｃｎｒｌｔｃｎｑｅｏａｈｇｕｌａｘｌｒｔｏｓａｍｐｒａｔｔｓｕＫｅｒｓ：ｓｕａｅｅｏｒｌｍｅｔｌｓｌｕ；ｄｅｏｉｏｙｗｏｄｏｒｇｓｒｓｒｉ；ｅｅｎａｕｒｖｆｐｓｔｎ；ｃｎｒｌｉｏｔｏ
此化学反应是一可逆反应，用于高温高压地层。当地层适温度和压力增加时，应向生成多硫化氢的方向进行；之，反反当地层温度和压力降低时，应向有利于多硫化氢分解生成硫化反氢和元素硫的方向进行，可能会发生元素硫沉积。当气相中溶解的元素硫达到Ｉ临界饱和度时，地层压力继续降低，元素硫就则会析出，并在一定条件下沉积下来，堵塞地层。
ＺＡｉＵＨｕ — ｎ，ＷＮｉＨＯＷｅ，ＹｉｒｇＡＧＪｎｉｇ（ｕｕｎｒｎｈＺｏｇｕｎＯｌｅｏａｙＳＮＰＣ，ｉｕｎＤｚｏ３１６，ｈｎ）ＰｇａｇＢａｃ，ｈｎｙａｉｉｌＣｍｐｎ，ＩＯＥＳｃａａｈｕ６６５Ｃｉａｆｄｈ

高含硫气藏硫溶解度的关联和预测研究

学院油气储运工程专业，现为西南石油大学在读硕士研究
更为有效的对硫的溶解，使得气相中硫的含量增加；反之，当压力和温度降低时，整个化学反应平
生，主要从事气藏工程及提高采收率等研究工作。Ｅ—
ｍａｌｙＮｙ６＠１３ｅｍ。ｉ：ｘ１８６．ｏ
式中：和分别为固相硫和气相硫的逸度，ａＰ。
多硫化物方向进行，使得硫能够更多地存在于天
然气中。当天然气中的硫化氢含量较高时，以获得可
收稿日期：０ — ２０。２６１ — ５０作者简介：王颖，１７女，９８年生，０年毕业于西南石油２１０
摘
要
硫沉积是高含硫气藏有别于普通气藏的重要特征。硫沉积不仅影响气井产能，
而且会对整个气藏的开发带来很多危害，因此，正确计算和预测不同条件下硫的溶解度具有十分重要的意义。鉴于高含硫气藏中硫沉积实验研究的难度，对硫的溶解与析出类似于超临针
（）出：３给
ｐ
表１关联式与文献值饱和蒸汽压对比
）（３）
式中： “ ｐ为固相硫的饱和蒸汽压，ａｌＰ；为饱和盹
蒸汽压下固相硫的逸度系数；为固相硫的摩尔体积，・ｏ～；ｍｍｌＲ为普适气体常数；Ｔ为绝对温度，ｐ为系统压力，ａＫ；Ｐ。硫组分的气相逸度可按照下式计算含硫气体区别于常规气体高
２硫沉积热力学模型
在地层高温、高压条件下，高含硫天然气往往

高含硫气藏硫沉积预测模型

流模型及裂缝硫沉积模型，据模型得出了硫沉积对储层的伤害规律，合理开发这类油藏提供科学依据。根为关键词高含硫气藏；沉积；测模型；层伤害硫预储中图分类号：Ｅ２．Ｔｌ２１文献标识码：Ａ
ｅｅｎａｕｆｒｉｌｃｅｐｒｓｗｈｃｌｄｃｅｓｆｅｉｅｆｗｓａｅｄｃｉｅｐｒａｉｔｎｎｒａｅｆｗｒｓｓｎｅＡ１ｌｍｅｔｌｌｌｂｏｋｔｏｅ，ｉｈｗｉｅｒａｅｅｆｔｏｐｃ，ｅｌｅｍｅｂｌｙａｄｉｃｅｓｏｅｉｔｃ．１ｓｕｗｌｈｌｅｖｌｎｉｌａ
摘要高含硫气藏随着开采的进行，素硫会从天然气中析出，积到地层中的元素硫会堵塞孔道，小流体流动元沉减
有效空间，降低地层渗透率，得流动阻力增大，气井的正常生产带来严重的伤害。中给出了预测硫沉积的平面径向并使给文
ｏｅｗｌａｆｃｅｏｓｙｔｅｎｒｌｐｏｕｔｎｏａｅｌ．ｏｒｄｃｉｎｍｏｅｓｏｕｆｒｄｐｓｉｎａｅｇｖｎａｄｔｅｆｔｍｉｆｔｓｒｕｌｈｏｍａｒｄｃｉｆｇｓｗｌＳｍｅｐｅｉｔｄｌｆｓｌｅｏｉｏｒｉｅｎｈｈｌｅｉｏｓｏｕｔ
ｄｓｒｕｉｎｌｗｏｌｕｅｏｉｉｎｃｎｂｂａｎｄｉｉｐｐ￣Ｉｌｏａａｙｅｅｆｒｔｎｄｍａｅｃｕｅｙｓｌｒｄｐｓｔｎｉｔｂｔｆｕｆｒｐｓｔａｅｏｔｉｅｎｔｓａｅｔｓｎｌｚｓｔｏｍａｉａｇａｓｄｂｕｆｅｏｉｏｉｏａｓｄｏｈａｈｏｕｉａｃｒｉｇｔｄｌ，ｉｈｏｆｒｃｅｔｉｏｎａｉｎｆｒｈｅｅｏｍｅｔｆｉｌｒｇｓｅｅｖｉ．ｃｏｄｎｍｏｅｓｗｈｃｆｓｓｉｎｉｃｆｕｄｔｅｄｖｌｐｎｍｉａｓｒｏｒｏｅｆｏｏｔｏｓａｒｓ

低渗透髙含硫气藏硫沉积的渗流理论研究

地质研究。中图分类号：Ｅ１文献标识码：文章编号：０５０６（０２０ — １２０收稿日期：０１１ — ５Ｔ３１Ａ２９－０３２１）３００ — ４２１ — ２０
Ｏ引言
引起硫沉积的因素是多方面的，在计算时如果需要定性地考虑硫的沉积对地层的伤害，么，必但那就
后，气相的相对渗透率决定着沉积硫对地层流动的伤害程度，沉积量的多少控制着相对渗透率的大小。
ｌ硫沉积预测模型的建立
硫沉积预测模型建模时必须考虑到影响硫沉积凝结速度的几个因素。建模过程中将运用物质平衡原
理、非达西沉积思想及多相流动力学理论，并假设： ①流体处于拟稳定流动状态； ②地层温度恒定、流量恒定； ③地层为水平、等厚和均质，不可压缩； ④渗流模型为平面径向流模型。Ｉ１渗流满足Ｄｒｙ方程的硫沉积模型的建立 ¨ ．ａｃ
ｄ：—
ｑＢｐ（）￣
一
ｄｐｄｔ
－
４９３ｘ１－ｑｃ．８０３Ｂ（）ｄ
（）２
式中：Ｐ为地层压力，Ｍａ；为井半径，１）Ｊ（Ｐ），（Ｉ；为地层瞬态有效渗透率，１一ｍ）ｔ为天然气粘Ｔｉ｝（０；ｘ度，ｍａ・）ｈ为地层厚度，Ｉ）曰为天然气体积系数，（Ｐｓ；（Ｉ；Ｔ无因次；Ｐ为固体硫密度，２７／ｍ）为渗（．ｇｃ；
（大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆１３１）６７２

高含硫气藏硫沉积对气井产能影响

石油地质
・．Ｌ－・Ｊ＿Ｃｊ
由秘熬２７０１期３３年第
同
含硫气藏硫沉积对气井产能影响
蒋鑫① 刘启国 ’ 苑珊珊②
（西南石油大学 ① ② 中石油川庆｝Ｉ
摘
要
高含硫气藏在开发过程中，随着压力的下降，将会发生元素硫的沉积．堵塞孔道，导致孔隙度及渗透车降低，影响气井
１硫沉积对孔隙介质的影响
高含硫气藏在开发早期，由于地层压力降低较小，元素硫析出沉秘的量不多，此地层孔隙度和渗透率下降并不太明显。但到了开发的中后期．疏沉积达到一定规模后就将引起孔隙度和渗透率迅速降
低，甚至堵塞孔遭，使气井停产或报废。因此硫沉积对孔隙介质存在较为严重的物理影响。其主要反映在对地层孔隙度和渗透率的影响。
２３模型辅助方程．
没高含硫天然气中除元素硫以外有ｎ个组分，则上述方程中含有ｎ１个未知数。若要求解这些未知数，则需要ｎ１个方程。上述已＋２＋２经有了ｎ８方程．因此还需要４＋个个辅助方程。这些辅助方程补充如
产能，本文根据元素硫溶解度与压力关系．利用气藏稳定渗流理论，建立了元素硫析出、运移、吸附及地层伤害的沉积气固数学模型并运用该模型计算元素硫沉积对气井产能的影响：为高含硫气藏地层硫沉积及气藏合理开发提供了理论依据关键词硫沉积渗流产能数学模型
２２基本缀分方程组．
ＶｃＶ：＋
ＶＶＶ＝＋＋嗟（妄ｃ）＋）（Ｊ妒＋

高含硫气藏元素硫沉积及其对储层伤害模型研究

Ｍａ０８ｙ２０
Ｖｌ．３Ｎｏ．０２１３
文章编号：６３０４２０）３０４—４１７ —６Ｘ（０８０—０３０
高含硫气藏元素硫沉积及其对储层伤害模型研究
Ｓｕｙｏｈｅｅｖｉａｇｆｕｆｒｄｐｓｔｎｉｅｇｓｒｓｒｏｒｔｉｈｓｌｕｏｔｎｔｄｎｔｅｒｓｒｏｒｄｍａｅｏｌｕｅｏｉｉｔａｅｅｖｉｓｗｉｈｈｇｕｆｒｃｎｅｔｓｏｎｈ
响气井的产能．
、＼
大量调研发现，大多数学者持第二种观点，即气藏开发过程中，压力温度的下降导致元素硫溶解度的下降，致使元素硫在井筒附近析出、沉积．其主要依据：素硫沉积主要发生在近井筒地带，区域压元该降最大，气流速度也最大，元素硫在酸性气体中的溶解度下降也达到最大，一现象完全可以用物理溶这
近年来，随着气田勘探水平的日益提高，内外国
发现了越来越多的高含硫气藏，国也相继发现了我
一
元素硫的溶解与沉积机理
１１元素硫的化学溶解与沉积．
大批高含硫气藏，其在四川东北地区… 开发尤１．
一
直到２０世纪６代，Ｏ年人们通过实验研究发现，
在地层条件下，元素硫与ＨＳ２形成多硫化氢，即
户Ｔ十．
Ｈｓ＋２
Ｈ２＋１
ｐ．』ｔ
当地层压力、温度增加时，平衡向生成多硫化氢方向

高含硫气田不同井型元素硫沉积模型及应用研究

一
一
产层井眼半径，ｉ；ｎ
Ｚ一天然气的偏差因子（均值）平；Ｒ一通用气体常数，００８７．０４１
ＫＩＩＩＩｏＫ
ｈ一产层厚度，ｉ；ｎ
。
一
折算供给半径，ｍ；
利用（），以得到一定地层条件下，位压６式可单降下的溶解度变化量（ｃ＠）与对应的压力（）的ｄ／Ｐ变化关系。一般来说，同一气层的温度变化不大，可
维普资讯
天然气勘探与开发
２００７年３月出版
高含硫气田不同井型元素硫沉积模型及应用研究
陈中华熊齐胜张
（．１中油西南油气田司勘探开发研究院２大庆油田限责任公司第六采油厂公．有
岛
３．大庆市试油试采分公司射孔作业大队）
作者简介陈中华，，２岁，毕业于西南石油大学油气田开发工程专业．现在西南油气田公司勘探开发研究院工作，主要从事气藏女８工程研究。地址：（１５）四川成都府青路一段１６０１０号勘探开发研究院。电话：（２）８０５２。０８６１８７
・
５・４
摘
要
高含硫气藏在开发过程，随着压力的下降，必然会发生元素硫沉积，堵塞孔道，影响产能。根据
元素硫溶解度与压力关系，利用稳定渗流理论，建立了元素硫析出的沉积模型。在对水平井流态分析的基础上，预测了高含硫气藏直井和水平井在开采初期，其含硫饱和度在不同产能下、不同井距处随时间的变化规律，为高含硫气藏科学合理开发，提供了一定的依据。关键词高含硫气藏元素硫沉积沉积模型

高含硫气藏地层物性对硫沉积影响机理模拟研究

积的速度较慢。２２渗透率．
３２渗透率越低，沉积速度越快，之硫沉积速．硫反度越慢，因此低渗透高含硫气藏硫沉积速度较快，会较严重影响气藏开发。符号说明Ｋ为渗透率，；为粘度，ａ・；为孔隙ｍｄｍＰＳ度，；ｇ为气体密度，ｇｍ。ＳＰｋ／；ｓ为含硫饱和度；Ｐ
渗透率是衡量流体在地层流动能力的重要参
，
而压力梯度是流体流动的主要动力，压力梯度且
大小与渗透率有一定的关系，因此渗透率的不同
会造成流体在地层中流动所需的压力梯度的不同。模拟考虑四组不同渗透率下的硫沉积速度，其渗透率值分别为：．５０ｍ。５０ｍ。２０８ ×１、 ×１和０
和渗透率，影响气井的产能，重的硫沉积甚至会导致气井报废。引入空气动力学中描述气固流动的理严论，建立了描述硫微粒运移的动力学模型和描述微粒沉降的携带微粒临界气流速度模型。以上述两模型
为基础，考虑沉积的硫微粒对地层孔隙度和渗透率的影响，并建立了高含硫气藏硫微粒运移沉积数学模型。利用该模拟研究了地层物性对硫沉积的影响机理。在定产量生成的情况下，隙度越高，孔硫微粒的沉积速度越慢；渗透率越低，沉积速度越快因此，密的高含硫气藏中硫沉积是影响气藏开发的重要硫致因素，理制定气藏开采速度、合防止硫沉积是低孔、渗高含硫气藏高效开发的关键。低关键词：高含硫气藏；硫沉积；透率；隙度渗孔中图分类号：Ｅ３９Ｔ１文献标识码：Ａ文章编号：０６７８（００１ — ０２一Ｏ１０－９１２１）４１６２硫溶解模型：

高含硫气藏元素硫沉积的发展现状

（）所示：１
向距离的平方成反比，硫沉积引起的伤害与表皮因子密切相关。表皮因子越小，硫的聚集速度越低。
ＦＡ— ｗｄｖ等人【究了碳酸盐油藏中硫在井筒附．ｉＡａｈ研近地层中的析出及其所造成的堵塞，同时建立了相
型及计算的文献相对较少，其中研究较为深人的有
作者简介：黄兰，女，１８９３年生，在渎硕士研究生，现＝要从事油气田丌发研究＿作。Ｅｒ
１西油大．．
天然气技术／２５
16739035200706002503高含硫气藏元素硫沉积的发展现状黄兰孙雷李泽波摘要文章对国内外相关文献进行了综合分析归纳出元素硫的沉积机理以及元素硫沉积对地层的伤害分析了两种元素硫沉积预测模型即roberts模型和nicholashands模型讨论了硫溶解度的计算方法总结了影响元素硫沉积的各种因素
高含硫气藏元素硫沉积的发展现状
黄
摘要
兰孙
雷李泽波
文章对国内外相关文献进行了综合分析，归纳出元素硫的沉积机理以及元素硫沉积对地层的伤害，分
析了两种元素硫沉积预测模型即Ｒｏｅｔ模型和ＮｉｏａＨａｄ模型，讨论了硫溶解度的计算方法，总结了影响元ｂｒｓｃｌｎｓｈｓ
当地层压力降低时，反应向有利于多硫化氢分解生
井筒周围析出，造成堵塞并影响采收率。ＳｅｉＡｈｄｄ．
等人（０２５２０）［将溶解有ＨＳ的原油脱去沥青和石蜡１２后，研究了原油的流动速度、初始硫浓度和岩心渗透率对元素硫沉积的影响。结果表明：原油中元素硫含量越高，粘度越大。流速低于０５ｅ／ｍｎ时不．ｅｉ会出现硫沉积，而当流速大于１ｅ．ｅ／ｍｉ就会出０ｎ时现元素硫沉积现象。

高含硫气井井筒硫沉积预测与防治技术

高含硫气井井筒硫沉积预测与防治技术摘要在高含硫气藏开采过程中，地层、井筒和地面集输管线在生产过程中有可能出现硫沉积。

硫沉积会引起地层、井筒和集输管线严重堵塞，导致气井产能急剧下降，甚至停产，而一旦生产管线中形成“硫堵”，造成长输管线腐蚀、流程设备及场站管线憋压等因素。

如管线、流程设备造成爆炸等因素，硫化氢等有毒气体的泄露对周边环境污染及人员伤亡。

本文以高含硫气井为例主要完成如下工作：（1）硫和硫化氢的基本性质、相态特征，以及硫在高含硫气井井筒中的沉积机理，基于高含硫气井温度压力动态分布预测，建立高含硫气井井筒硫析出预测模型。

（2）高含硫气井井筒析出的硫存在不同的形态（固态或液态），对硫颗粒和硫液滴进行受力分析。

（3）高含硫气井井筒硫沉积预测程序，用于硫在井筒中析出和沉积位置的预测，硫颗粒和硫液滴被携带所需的临界流速和临界产量，为高含硫气田的高效开采提供了重要依据。

（4）对比分析了多种硫沉积防治方法，防治的关键在于溶硫剂的合理选择，通过溶硫剂优选室内评价实验研究筛选出三乙烯四胺、二乙烯三胺和乙醇胺等三种单剂，按照不同的比例与现场使用的防冻剂乙二醇进行复配，最终形成了适合川东地区高含硫气井的溶硫剂LJ-1 合理配方，性能评价实验表明溶硫剂LJ-1 溶硫速率快、溶解度高、腐蚀小。

溶硫剂LJ-1配方：（三烯四胺、乙醇胺、乙二醇，比例2：2：1）关键词：高含硫气井硫溶解度硫沉积预测防治引言高含硫气藏是一类特殊有毒气藏，硫沉积被认为是高含硫气藏开发的最大难题。

国内外研究表明，在地层、井筒和地面集输管线中均可能出现硫的沉积现象。

硫的大量沉积，不但会降低孔隙度和渗透率、严重污染和伤害气藏储层，而且会引起地层、井筒和集输管线堵塞，导致气井产量急剧下降，迫使气井减产、停产，更为重要的是一旦造成管线腐蚀、流程设备、管线憋压等因素。

如管线、流程设备造成爆炸等因素，造成硫化氢等有毒气体的泄露对周边环境污染，会对人民的生命财产安全构成严重的威胁。

高含硫气田硫沉积对气藏储层的伤害研究

达西和非达西运动时元素硫沉积模型；用延迟效应硫沉积模型研究了元素硫沉积对地层孔隙度、透利渗率、地层含硫饱和度、限生产时间和气井产能等的影响；用元素硫沉积模型进行了实例计算，比研极应对
究平衡和非平衡过程，气体作达西运动和非达西运动时，素硫沉积对地层孔隙度、元渗透率和气井极限
２（）９～９．５１：Ｏ７
［］汤春云，陈开远．江凹陷王场油田潜４４潜３油组沉积微相研究．油天然气学报（汉石油石江
学院学报）２０，８４：８１，０６２（）２～３
彭仕宓等．阳凹陷东部核二段储层沉南［］韩涛，６积相研究．油气地质与采收率，２０，３６：０６１（）
摘
要：高含硫气藏由于富含硫化氢剧毒性气体，使得其开发具有很大的危险性和复杂性。因此，研
究元素硫的沉积对气藏储层伤害和对气井产能影响，指导高含硫气田的开发具有重要而长远的意义。对本文在元素硫溶解度计算模型基础上，考虑元素硫沉积延迟效应，建立了高含硫气藏中气体混合物满足
的是对人民生命财产构成极大的威胁。引起世界广泛关注的２０年１０３２月２３日重庆开县罗家寨飞仙关
１高含硫气田硫沉积对气藏储层的伤害研究
通过对高含硫气体混合物特殊相态变化的研

高含硫气井井筒硫沉积位置预测模型研究

高含硫气藏开发三大难题之一。
指导，而且对指导高含硫气藏的合理、高效开发也具
有重要的意义。１井筒硫析出及来自沉积位置模型的建立
１１基本假设条件．
高含硫气井在气体开采过程中，着井筒温度随压力的降低，硫微粒在气相中的溶解度逐渐减小，在
益增长，含硫化氢气田的勘探开发逐渐提到了日高
程上，相继在四川东北部发现了普光、罗家寨等一大批高含硫气藏【。高含硫气藏是一类特殊气藏，４ｌ其特殊性反映在很多方面，中井简硫沉积被认为是其
ＤＯ：１．８３．ｓ．６４０６２１．２０２Ｉ０３６￣ｉｎ１７ —５８．０１０．２ｓ文献标识码：Ａ
高含硫气井井筒硫沉积位置预测模型研究水
付德奎郭肖，志敏邓生辉刘林清，杜，，
ｌ中闫石化中原油田普光分公司开发部，四川达州６５０；３００
西南石油大学学报（自然科学版）
２１年４月第３０１３卷第２期
ＪｕｎｌｆｏｔｗｅｔｅｒｌｕＵｎｖｒｉＳｉｎｅ＆Ｔｃｎｌｇｉｏ）ｏｒａｕｈｓＰｔｅｍｉｅｓｔｃｅｃｏＳｏｙ（ｅｈｏｏｙＥｄｔｎｉ
出位置处的气流速度小于微粒临界悬浮流速时，析出的硫微粒在井筒中沉积，塞气体的流动通道，堵从而导致气井产量降低，响气井的产能和经济效益，影

高含硫气藏中的硫微粒运移和沉积

含硫气藏采出程度、关键词：高含硫气藏；硫微粒；运移；沉积
中图分类号：３９ＴＥ１
文献标识码：Ａ
随着勘探技术的发展，国相继在海相碳酸盐我岩地层发现一系列储量大、丰度高的大型高含硫气藏，如普光气藏、罗家寨气藏等… 、高含硫气藏是一类特殊、高危性气藏＿．沉积是其特殊渗流特征２硫Ｊ之一、硫沉积是指溶解在高含硫气体中的元素硫析出形成硫微粒，微粒随气流在孔隙中运移，出现气固渗流现象，运移过程中由于气流速度减小，微粒聚集而发生微粒沉降和堵塞孑喉＿，外硫沉积还包括Ｌ３另Ｊ
杜志敏张勇，郭肖，，一，杨学锋３
（．１西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都６００；．１００２成都理工大学博士后流动站，四川成都６００；．１００３中石油西南油气田分公司勘探开发研究院博士后工作站，四川成都６００）１００
Ｊｎ．０８ａ２０
ＶＯ．３Ｎｏ１１２．
文章编号：６３０４２０）１０６ —４１７ —６Ｘ（０８０ —０９０
高含硫气藏中的硫微粒运移和沉积
Ｍｉｒｔｎａｄｄｐｓｉｎｏｌｕａｔｌｎｔｅｇｓｒｓｒｏｒｗｉｈｈｇｇａｉｎｅｏｉｏｆｓｆｒｐｒｉｅｉｈａｅｅｖｉｔｉｈｎ２ｏｔｎｏｔｕｃｓｃｎｅｔ
维普资讯
２００８年１月第２卷第１３期
西安石油大学学报（自然科学版）ＪｕｎｌｆｉｎＳｉｕＵｎｅｓｙＮｔｒｃｎｅＥｉｏ）ｏｒａｏｈｙｉｒｉ（ａｕａＳｉｃｄｔｎＸａｏｖｔｌｅｉ

含硫气藏地面硫沉积预测及防治技术研究

言，硫化氢含量越高越容易发生硫沉积，但这并不
１）图版原理。Ｊ．Ｂ．ＨＹＮＥ在《Ｔｈｅｏｉｌａｎｄｇａｓ
是充分条件，从统计角度看，硫化氢含量高于３０％以上气井大部分都发生硫沉积。２）地面产量对硫沉积形成的影响。统计发现产气量与元素硫沉积有粗略的关系。在统计的气井中，产气量低于２８．３ｘｌ０＇ｍ／ｄ时易发生硫沉积，气
ｊｏｕｍａ１）发表了基于１００余口井的硫沉积形成情况统计结果，表明含硫气井元素硫沉积与不沉积存在明显的分界线，元素硫沉积受含硫气井生产参数影响，主要影响参数有井底温度、井底压力、井口温
度、井口压力、戊烷以上含量。通过描点法形成的
含硫气藏地面硫沉积预测及防治技术研究
李莉赵哲军
德阳６１８０００）
（中国石化西南油气分公司工程技术研究院采输工艺所，四川摘要
针对高含硫气藏开采过程中，硫的大量沉积引起井筒和采输管线堵塞，导致气井停产，甚至由于 “ 硫
堵” 导致管道和设备腐蚀、憋压而遭到破坏的问题，采用统计图版法和热力学方法对硫沉积进行了预测，同时针对元
０引言
硫沉积没有明显的关系。凝析油产量与元素硫沉积
一
有明显的关系，一方面凝析油能够溶解元素硫，另近几年在元坝长兴组气藏先后完钻了一批高含方面凝析油对元素硫有携带作用，因此产量低易硫气井，这些气井的测试产量超过了１００×１０＇ｍ／ｄ，形成硫沉积，产量高不易形成硫沉积。为弥补天然气产量递减起到了关键作用，同样高含３）井底到井口压力、温度差对硫沉积形成的影硫气井投产后也出现了元素硫沉积，堵塞了气流通道，影响了气井正常生产。为保证高含硫气井稳定生产，分析了气井元素硫的沉积，提出了元素硫防治措施。响。统计的３０余口气井中，压力、温差较大的几口均出现了硫沉积，部分温差较大而没有出现硫沉积的气井大部分属较高产量的气井（８０ｘ１０４ｍ。／ｄ以

高含硫天然气成藏机理及分布规律

高含硫天然气成藏机理及分布规律（09.5.19中国石化报油气周刊7版头条）日前，川东北高含硫天然气成藏机理及分布规律研究项目通过中国石化鉴定，该项目是由石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所承担完成的。

鉴定意见认为，该项目运用硫化氢气体硫同位素分析技术和模拟实验方法,对硫化氢气体气藏的形成预测有重要指导意义，研究资料齐全，方法技术先进，理论和技术研究成果达到国际先进水平。

在天然气藏中，硫化氢含量超过5％时称为高含硫天然气。

高含硫天然气藏资源量大，目前全球已发现300多个具有工业价值的高含硫气田。

硫化氢是一种重要的工业原料，具有较高的经济价值,但天然气中硫化氢的存在对天然气的勘探开发和利用有不利影响。

硫化氢对钻井设备具有强烈的腐蚀作用，缩短油气井和其他设备寿命，增加了气田勘探开发成本和技术难度。

硫化氢也是一种剧毒气体，硫化氢的泄漏易造成人身伤亡和环境污染。

因此，开展高含硫气藏研究，对于降低行业成本、保证安全生产、促进天然气工业的发展具有重要意义。

（1）探索硫化氢形成、富集和分布规律,为安全勘探开发提供依据硫化氢具有强烈的腐蚀性和毒性，极易溶于水，是一种很强的还原剂。

这使其分析测试水平明显较低，尚未建立较为成熟的地球化学测试分析方法体系，研究者对不同成因硫化氢天然气的组成及稳定同位素特征仍不清楚，因此,无法从天然气的地球化学特征上对高含硫天然气的形成条件和形成环境进行追索，也难以确定烃类气体与硫化氢气体的亲缘关系。

在含硫化氢天然气地球化学研究方面，我国对硫化氢组分及其同位素测试分析很不规范且研究薄弱。

许多分析测试单位在分析天然气组分时都不分析硫化氢项目。

尽管硫化氢含量和硫同位素是气源对比和成因研究的主要指标，但由于尚未建立统一的硫同位素标准，致使硫同位素研究成果极少且缺乏系统性，难以将其作为气源对比和成因鉴定的有效指标。

我国含硫化氢天然气主要分布在震旦系、奥陶系、石炭系、三叠系和下第三系等五大层系。

世界上已发现的400多个含硫化氢气田中，90％以上都分布在碳酸盐—蒸发岩地层中，而在陆源储层中发现的绝大多数含硫化氢气田，也都与区域上碳酸盐—蒸发岩地层有着明显的联系。

高含硫气井井筒硫沉积预测新模型

摘要：随着元坝高含硫气田逐步投入试采，井筒硫沉积问题受到关注。元坝气田井筒是否存在硫沉积，目前国内外硫沉积预测模
型难以确定，本文在前人的基础上，对硫颗粒在气流中的受力进行分析，得到新的临界携硫速度，并将硫的溶解度、压力与温度的耦合，进而提出一个新的硫沉积解析模型，为设计及生产提供理论基础通过新模型对ＹＢ２０４井实例计算，计算结果合理可靠。
ＶａｌｕｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
・３２３・
高含硫气井井简硫沉积预测新模型
ＴｈｅＮｅｗＭｏｄｅｌｆｏｒＨｉｇｈ－ｓｕｌｆｕｒＧａｓＷｅｌｌＳ￣ｆｕｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
ｏｆＹＢ２０４ｗｅｌｌｓｂｙｕｓｉｎｇｎｅｗｍｏｄｅｌ，ｃｌｃａｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ຫໍສະໝຸດ ｒｅｌｉａｂｌｅ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｈｔＹｕａ￣ａｈｉｇｈ￣ｓｕｌｆｕｒｇａｓｆｉｅｌｄｓｇｒａｄｕａｌｌｙｐｕｔｉｎｔｏｔｅｓｔｍｉｎｉｎｇ．出ｅｗｅｌｌｂｏｒｅｓｕｌｆｕｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｅｘｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｐａｐｅｒ
ｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｓｕｌｆｕｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｓｕｆｌｕｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｖｉｅｗ，ｉｔａｎａｌｙｚｅｓｈｅｔｆｏｒｃｅｏｆｓｕｌｆｕｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎａｉｒｆｌｏｗａｎｄｇｅｔｓｔｈｅｎｅｗｃｒｉｔｉｃａｌｓｕｌｆｕｒｃａｒｒｙｉｎｇｓｐｅｅｄ，ａｎｄｃｏｕｐｌｅｓｓｕｌｆｕｒｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｎｄａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，

基于溶解度实验的硫沉积模型及应用研究

相继发现了一大批高含硫气藏，尤其在四川东北பைடு நூலகம் 区＿。高含硫气藏在气体开采过程中地层压力不断ｌＪ
下降，素硫在达到临界饱和态后将从气相中析出，元并在储层孔隙及喉道中沉积，而导致地层孔隙度从和渗透率降低，响气井的产能和经济效益，重时影严造成气井停产。因此，究高含硫气藏硫沉积预测研技术、准确掌握地层硫沉积动态对指导高含硫气田
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５８
西南石油大学学报
２００７正
８
里＼￡（眦
６
中，由于储集层环境是高温高压，素硫的溶解度比元
溶解度实验研究表明，一定温度下元素硫的累
（）１
图）较大。在生产、发时，筒附近压力降落，压力计析出量与压力呈线性关系（３开井当Ａ＝Ｍ＋Ａ降至Ｉ临界压力以下时，便有大量的单质硫析出，而从
田生产资料的研究得到如下结论：
（）Ｈｓ含量越多，生元素硫沉积的可能性１发越大，不是唯一的因素；但（）气流速度越大，带出元素硫的效率越高，２携从而减少硫堵的可能性。ＢＥＲｂｒ（９６年）用常规黑油模型模ｏｅｔｓ１９应
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第２９卷
２００７年
第１期

高含硫气藏双孔介质硫沉积试井解释模型

高含硫气藏双孔介质硫沉积试井解释模型晏中平;刘彬;周毅;刘永良;胡吉;卫俊佚【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2009(030)003【摘要】在高含硫天然气藏中,随着地层能量不断下降,多硫化氢发生分解,硫析出.当分解出的硫量达到临界值后且流体水动力不足以携带固态颗粒的硫时,硫可直接在地层孔隙中沉积并聚集起来,形成硫污染区.基于油气藏渗流理论和现代试井解释方法,建立了双孔介质中高含硫气井硫污染区和未污染区两区复合试井解释数学模型,利用Stehfl嗍t反演算法计算了井底压力响应典型曲线,进行了相关参数对井底压力动态的敏感性分析.【总页数】3页(P355-357)【作者】晏中平;刘彬;周毅;刘永良;胡吉;卫俊佚【作者单位】中国石油,西南油气田分公司川东北气矿,四川,达州,635000;中国石油,西南油气田分公司川东北气矿,四川,达州,635000;中国石油,西南油气田分公司川东北气矿,四川,达州,635000;中国石油,西南油气田分公司川东北气矿,四川,达州,635000;中国石油,西南油气田分公司川东北气矿,四川,达州,635000;中国石油,西南油气田分公司川东北气矿,四川,达州,635000【正文语种】中文【中图分类】TE371;TE373【相关文献】1.海上双孔介质油藏水平井两相流试井解释研究 [J], 刘平;宁玉萍;张伟;代玲;汤小龙2.双孔介质油藏抽汲井测试资料数值试井分析 [J], 汪金如;王新海;姜永3.三孔双孔介质径向复合油藏模型与试井曲线 [J], 陈方方;贾永禄4.考虑硫沉积影响的双重介质气藏试井解释模型研究 [J], 杨苗苗;刘启国;牟爱婷;虞婷婷5.高含硫气藏非均质试井解释模型研究 [J], 刘振平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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１硫沉积机理
油气开采中最常发生硫沉积的部位在压力波动较大的降压设备下游。影响硫沉积的因素并不单
一
要急速下降，但实际的硫沉积是伴随着压力和温度
的变化而沉积的，无法满足反应条件。
［中图分类号］ＴＥｌ３３
［文献标识码］Ａ
［文章编号］１６７３ — ５９３５（２０１３）０１一Ｏ０１５ — ０３
１．１化学反应
高含硫气藏是非常规气藏的重要组成部分，近年来随着大批高含硫气藏的出现，含硫天然气开发和运输的相关问题也随之出现，其中急于解决的问题之一就是硫沉积。ＨＵ等［１］研究了酸性气体井眼中硫的沉积机理和分布状态，并计算了由井底向地面输送硫的临界速度。Ｐａｃｋ等［２研究了元素硫及其他颗粒物的形成和沉积在输气管道中最可能优先发生的部位。罗美伦等口在假设方程下，计算了元素硫的沉积体积，并推导了存在硫沉积气藏的物质平衡方程。国外学者Ｐｉｅｒｒｅ和Ｓｅｒｉｎ等研究了天然气传输中单质硫的沉积机理和分布规律，具体研究了硫的化学反应和固态分布，对其建立了预测模型Ｌ４］，２Ｏ１０年国际计算机信息科学会议上，ＬＩ等［提出了高含硫气体气田的硫沉积预测模型。
Ｃ６Ｈ６（ｇ）＋４Ｈ２Ｓ（ｇ）一
２Ｓ（ｓ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ）．（２）
Ｃ６Ｈ１４（ｇ）＋４Ｓ（ｓ）．（３）
这方面化学反应的研究无法取得具体的实验数
据，也不适合对硫的沉积位置做出解释。而且沉积若是由化学反应引起，就要求反应速度极快，即压力
１．２凝固成形
，一
般认为物理因素和化学因素是主要影响因素，
可能的沉积机理有３种：化学反应、冷凝成形和硫的凝华，这些机理又是相互关联的Ｌ４］。
［收稿日期］２Ｏｌ２ — １ｌ一１２
位。根据相关试验数据，分析了以温度、压力为主的多种参数对酸性油气中硫的溶解度的影响。基于硫溶解度方
程。结合热力学基础分析了硫沉积的预测模型和物质平衡方程。
［关键词］高含硫；集输管线；硫沉积；机理；预测模型
２０１３年３月
中国石油大学胜利学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｇｌｉＣｏｌｌｅｇｅＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ
Ｍａｒ．２Ｏｌ３
天然气主要化学成分一般为甲烷，随着产地资
源的不同也可能含有少量乙烷、丁烷等烷烃有机物
［基金项目］中国石油大学（华东）研究生创新基金资助项目（Ｃｘ一１２３４）［作者简介］陈洪玉（１９９Ｏ一），女，山东泰安人．中国石油大学机电工程学院硕士研究生，主要从事材料成型与控制工程
第２７卷
第ｌ期
Ｖｏ３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－５９３５．２０１３．Ｏ１．００５
高含硫气藏中硫沉积机理及预测模型分析
陈洪玉，雷毅，杨超
（中国石油大学机电工程学院，山东青岛２６６５８０）
［摘要］在高含硫油气田开采和管线的集输过程中，因多种因素会导致硫沉积，造成管线阻塞、污染和腐
蚀等严重危害。从化学反应和物理因素方面分析高含硫油气藏中硫沉积的形成机理，确定了易于发生硫沉积的部
杨乐等在研究高含硫气藏的硫沉积问题时，提出在地层条件下元素硫将同ＨＳ发生化学反应
Ｈ２Ｓ＋ＳＨ２Ｓ１．（１）
随着地层压力和温度的降低，多硫化氢会分解
生成元素硫和硫化氢，这时就会引起元素硫的不断
增多。当地层压力不断降低时，气相中元素硫的溶解度会达到临界饱和值，这时元素硫就会在地层中
析出沉积。
Ｐｉｅｒｒｅ等＿４提出，造成硫沉积现象可能的化学
反应有
２Ｈ２Ｓ（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）一
研究。
ｌ５
第２７卷
中国石油大学胜利学院学报
２０１３年