高含硫气藏硫沉积预测模型

高含硫气藏随着开采的进行,元素硫会从天然气中析出,沉积到地层中的元素硫会堵塞孔道,减小流体流动有效空间,并降低地层渗透率,使得流动阻力增大,给气井的正常生产带来严重的伤害。文中给出了预测硫沉积的平面径向流模型及裂缝硫沉积模型,根据模型得出了硫沉积对储层的伤害规律,为合理开发这类油藏提供科学依据。     

液硫沉积吸附影响下高含硫气藏储层精细定量表征

为明确液硫沉积吸附对高含硫气藏储层的影响规律,选取代表3种典型碳酸盐岩孔隙结构的天然岩心,以高温高压岩心驱替实验为基础,综合采用核磁共振横向弛豫时间谱与成像技术、全直径岩心X射线CT扫描技术、基础物性测试和场发射扫描电镜成像等手段,对原始状态、注硫后和气驱后3个稳定状态的岩心进行精细定量表征。研究表明：硫沉积吸附引起的孔隙体积损失主要来源于1 000μm以上的中大孔;液硫在较小孔隙空间中的吸附沉积能力更强,对原始孔隙结构较差的储层伤害更大;3类碳酸盐岩储层的孔隙结构呈现多重分形特征,孔隙结构越差,液硫沉积吸附引起的内部空间孔隙分布改变越大,非均质性越强;液硫沉积吸附引起岩石孔径分布、孔隙连通性和非均质性变化,进而改变储层物性,注硫及气驱后物性较好的Ⅰ类储层渗透率下降16%,而物性较差的Ⅱ、Ⅲ类储层渗透率下降90%以上,伤害程度极大,说明初始物性越差,液硫沉积吸附伤害越大;液硫以絮状、蛛网状或网膜状吸附沉积于不同类型的孔隙空间,引起储层孔隙结构和物性的改变。     

高含硫气藏元素硫沉积的发展现状

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Nicholas Hands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。     

高含硫气藏硫沉积的研究进展

高含硫气藏开采过程中,随温度和压力下降会发生硫沉积现象。当硫在储层岩石的孔隙喉道中沉积时,天然气的渗流通道减小,地层有效孔隙空间及渗透率降低,将影响气井的产能和经济效益。广泛调研了国内外高含硫气藏有关硫沉积的研究成果,对前人的研究作了综述。目前国内外对高含硫气藏开发过程中元素硫沉积研究得到的硫沉积预测模型简单;硫沉积的微观动力学、硫颗粒的运移规律和造成储层堵塞的机制等方面的研究都还相对较少;国内外对元素硫在多孔介质中吸附的研究较少,硫化氢和二氧化碳共存条件下硫沉积的机理还不清楚,硫的相态特征及含CO2的高含硫气藏相态变化特征认识不足。因此,高含硫气藏开发过程中需要进一步解决这些问题,这对于指导高含硫气田的开发具有重要而长远的意义。     

高含硫气田不同井型元素硫沉积模型及应用研究

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。     

高含硫气井井筒硫沉积预测

随着高含硫气藏的开发,析出的硫会对储层造成伤害,影响气井的正常生产,因此,准确预测硫的沉积对酸性气田的合理高效开发具有十分重要的意义。文中根据气、液、固三相流动规律,建立了高温高压高含硫气井井筒硫沉积预测模型,利用缔合模型的基本原理,建立包含温度、压力和流态3个变量的硫溶解度函数模型,用来预测硫在井筒中的析出位置;再利用缔合模型的相关理论解释硫元素在井筒中的溶解机理,以温度、压力和硫溶解度为变量,判断单质硫是否沉积、沉积位置,并对沉积量进行动态计算。以普光气田×井为例,计算得出硫溶解度和析出量随井筒的变化规律,其结果与实际情况吻合较好。     

高含硫气藏元素硫形成机理及硫沉积预测研究

高含硫气藏的开发过程中,随着气藏压力的不断下降,硫在地层天然气中的溶解度不断降低,在适当的条件下,单质硫就会从天然气中析出并沉积下来,从而堵塞地层孔隙,降低地层渗透率。因此,确定硫沉积的析出条件可以为高含硫气藏的开发方案设计提供重要依据,对指导高含硫气藏合理高效开发具有重要的指导意义。研究单质硫化学沉积和物理沉积机理,并提出硫沉积的判断条件,最后建立了达西和非达西渗流条件的硫沉积模型,并进行求解和分析。计算结果表明,对于距离气井一定位置处,随着生产时间的增加含硫饱和度也增加,硫沉积越严重;初始地层渗透率越低,硫沉积对地层造成的伤害越严重,硫沉积范围越大;渗流速度越大,对地层的伤害越严重。     

高含硫气藏硫沉积预测及实施除硫作业时机选择

高含硫气藏在开发过程中,随着气藏压力和温度的降低,元素硫将从气体中析出,从而堵塞天然气的渗流通道,当硫沉积严重降低地层有效孔隙空间及渗透率时,需要实施除硫作业。在考虑气体高速非达西不稳定流动、硫沉积、水动力对硫沉积冲刷与运移、硫沉积对储层危害（孔隙度、渗透率）的基础上,建立了预测硫沉积分布的气固耦合渗流模型。该模型与除硫工艺（溶硫剂）相结合,能够确定实施除硫工艺的时间,以及除硫后近井地带含硫饱和度随生产时间的变化。通过该研究可为高含硫气藏硫沉积预测提供有效方法。     

高含硫气藏硫沉积防治措施进展

随着油气开采技术的不断发展,国内外相继发现了一批高含硫气藏。硫沉积是高含硫气藏开采必须面对的一个普遍问题。为了减少硫沉积对地层、井筒的伤害,有必要弄清单质硫的沉积机理、影响因素以及如何防治和处理硫沉积。目前采用的治理措施有加热溶化法、化学反应法、加注硫溶剂法,其中应用最普遍的是加注硫溶剂法。论述了硫沉积原理以及防治措施,以期为高含硫气藏的开采提供帮助。     

基于EDEM-Fluent耦合模拟高含硫气藏地层硫沉积

溶解在酸性气体中的元素硫会随着地层压力的降低从气体中析出,析出硫微粒的沉积会对地层造成严重伤害。以往对于地层孔隙中硫微粒的沉积与否,主要是通过研究其所受合力情况来判别,忽略了硫微粒的具体形状、碰撞、聚集等因素。因此,针对井筒附近地层发生硫沉积的高含硫气藏,利用EDEM-Fluent耦合方法模拟研究孔隙中硫的沉积规律。研究结果表明:同样大小的微粒,由于存在碰撞、凝聚等作用力,所受合力不同,产生了不同的运动规律;在流动方向上,硫沉积量呈递增趋势;硫微粒在孔隙中的同一位置沉积量,会随着时间的增加逐渐增大;离孔隙壁面越近的硫微粒,沉积越牢固,越不容易被气流带走;硫微粒浓度在纵向从上到下依次增加;随着气体中硫质量分数的增加,硫沉积速率也增大;孔隙突然扩大或缩小,硫沉积呈现出不同的规律。     

考虑液硫析出的超深酸性气藏数值模拟技术

超深酸性气藏开采时在储层中发生液硫析出现象,阻碍气体流动,降低气井产能。为研究液硫析出对气井生产的影响,建立考虑了液硫析出、气-液硫两相同流的酸性气藏数值模拟模型。基于上述模型开发了相应的数值模拟器,并将该模拟技术应用于四川盆地元坝长兴组气藏气井动态研究中。结果表明：液硫析出后在井壁附近聚集,并且自始至终仅局限于井筒附近。相较固硫析出而言,液硫析出对气井生产的影响较小,但仍能明显降低气井稳产期。在非均质地层中,析出的液硫主要聚集在储层物性较好的区域,如裂缝或溶孔等高渗区,造成气藏渗透性降低,气井产能下降。该模拟技术实现了对酸性气藏液硫析出的定量预测,为该类气藏的开发提供了可靠的决策依据。     

砂岩气藏岩石孔喉结构及渗流特征

以多孔介质中气水两相渗流理论为基础,选择了四川须家河组气藏岩心,其渗透率在(0.002~70.28)×10^-3μm²之间,分别开展了高压压汞、气水相渗以及气藏衰竭开采物理模拟实验研究,从岩石孔喉结构、受力特征以及气水两相渗流特征3方面对比分析了致密与中高渗砂岩气藏特征的差异。采用孔喉类型及数量比例、平均孔喉半径、孔喉中值半径3项参数对不同渗透率砂岩孔喉结构特征进行了精细描述,对比分析了低渗致密与常规及高渗砂岩孔喉结构特征差异;采用排驱压力、沿程阻力量化评价了气、水在不同渗透率砂岩中渗流时的受力情况,对比分析了孔喉结构对致密与常规砂岩产能的影响;建立了气相渗流能力与含水饱和度关系图版,对比分析了含水饱和度大小对不同渗透率岩心气相渗流能力的影响。研究成果将为气藏储层微观建模以及气、水渗流机理研究提供一定的参考依据。     

松辽盆地深层火山岩储集性能

松辽盆地深层发育多种类型的火山岩,勘探实践表明,在不同类型的火山岩中均有油气显示。为了进一步明确研究区有利火山岩储集层的特征,利用岩心、薄片和分析化验资料对火山岩的储集空间、孔隙结构和物性特征开展了对比性研究。分析结果表明,原生气孔在不同类型火山岩中的分布极不均匀,次生孔缝次之,原生微孔和原生裂缝分布较均匀;火山岩孔隙结构可分粗孔喉、中-粗孔喉、偏粗孔喉、细孔喉和极细孔喉5种类型;火山岩储层孔隙度分布特征分单峰高孔、双峰高孔、中孔、中-低孔、偏低孔和低孔6种类型;火山岩储层渗透率分布特征可以概括为高渗、中-高渗、中渗、中-低渗和低渗5种。综合以上4种参数,认为气孔流纹岩、流纹构造流纹岩、球粒流纹岩、熔结凝灰岩、角砾熔岩和火山角砾岩是有利储层发育带,凝灰岩、块状玄武岩、沉凝灰火山角砾岩和沉凝灰岩相对而言储集性能较差。     

鄂尔多斯盆地镇原地区长8油层组超低渗储层孔隙结构特征

孔隙结构特征作为油气勘探与开发中必不可少的重要基础资料。日益成为油气储层综合评价和油气藏精细描述中不可或缺的组成部分。根据岩石薄片、常规物性及高压压汞等分析结果,系统地研究了鄂尔多斯盆地镇原地区长8油层组超低渗储层的孔隙结构特征,并对其进行了分类评价。结果表明：镇原地区长8油层组岩石类型主要为富含长石和岩屑砂岩,总体属于低孔、超低渗储层,其喉道半径较小,产油能力较低,驱油效率不高,喉道分布的集中程度和均匀程度较差,粗细喉道分异性较强：砂岩孔隙结构可分为好、较好、中等、较差和差5类,其中中等和较差孔隙结构是镇原地区长8油层组中最为典型的孔隙结构类型。     

四川盆地元坝地区自流井组页岩储层孔隙结构特征

四川盆地元坝地区自流井组页岩是陆相页岩气的主要研究层段之一,目前正处于勘探攻关的重要阶段.页岩孔隙结构是评价页岩储层储集能力的重要指标,是明确页岩气富集机理的关键.采用总有机碳含量、全岩X衍射、N2吸附-高压压汞孔径联合实验及氩离子抛光-扫描电镜等多种实验测试方法对其孔隙结构进行了定量表征.结果表明:自流井组页岩粘土矿...     

特低-超低渗储层微观水驱油特征及影响因素分析——以鄂尔多斯盆地合水地区长6、长8段储层为例

鄂尔多斯盆地合水地区长6、长8储层特征具有共同点与差异,驱油类型受均质程度控制,长6储层样品见均匀–网状、网状、指状三种驱替类型,长8储层未见指状驱替;润湿性影响残余油状态,有效渗透率越高、平均喉道半径越大、孔喉连通性越好,则驱油效率越高;长8储层样品溶蚀孔越发育驱油效率越高。以注水启动压力为基准提高50%注入压力,注入速度为0.05～0.08 mL/min,注入体积3 PV时,驱油效果最好。利用储层各项参数综合对比可预测驱油效率,选取适当的注水方式可明显提升驱油效率。     

鄂尔多斯盆地低渗透油藏孔隙结构特征及影响因素分析

通过岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、恒速压汞、核磁共振等分析化验资料,从微观和定量的角度研究低渗透储层的孔隙结构,分析填隙物对低渗油藏孔隙结构的影响.孔隙结构是决定储层物性的内在因素,低渗透储层由于喉道细小,孔隙结构复杂,导致物性较差.而填隙物的类型及含量是孔隙结构最主要的影响因素之一.     

四川盆地东北部下侏罗统自流井组陆相页岩储层孔隙特征及形成控制因素

为查明川东北自流井组陆相富有机质页岩储层孔隙发育特点及形成机理,采用岩石薄片、全岩X-衍射、有机岩石学、高压压汞-吸附联合测定、氩离子抛光-扫描电镜及物性测试等多种技术方法,开展了川东北地区自流井组陆相页岩储层孔隙结构、类型及储集性能研究,并探讨了主要孔隙类型的形成控制因素。研究结果表明:川东涪陵地区东岳庙段和川北元坝地区大安寨段页岩平均孔隙度均大于4%,储集性能较好,页岩孔隙类型主要以无机矿物质孔为主,其次为有机质孔,局部发育微裂缝,无机矿物质孔对孔隙度的贡献最大。页岩粘土矿物含量及压实作用的强弱控制了无机矿物质孔的发育程度,有机质组分类型是控制有机质孔发育与否的关键因素,表现为固体沥青内普遍发育有机质孔,而大多数镜质体内基本不发育有机质孔。川东涪陵地区东岳庙段与大安寨段、川北元坝地区大安寨段无机矿物质孔与有机质孔均有发育,而川北元坝地区东岳庙段仅发育无机矿物质孔,有机质孔基本不发育。     

川东北地区须家河组储层特征研究

通过钻井取心和露头采样测试、岩石薄片分析及扫描电镜分析等手段,对川东北地区须家河组的 储层岩石学特征、储层空间类型、成岩作用类型、孔隙结构及孔隙类型等进行了深入分析。结果表明：川 东北地区须家河组储层砂岩以中-细粒为主,成分成熟度较低,结构成熟度中等;储集空间主要为残余原 生粒间孔隙、次生溶蚀孔隙和裂缝,孔隙结构以小孔、细喉型为主。研究区孔渗较低,为典型的低孔、低渗 至特低孔、特低渗储层。     

川东北碳酸盐岩气藏岩石渗透率变化实验

地应力变化是一个三轴方向上的综合应力变化,传统的应力敏感性实验与地层真实情况存在较大误差。为了研究超高压碳酸盐岩气藏储层渗透率与有效应力的关系,针对实际井获取的岩心,设计了不考虑岩石中孔隙流体压力的三轴应力变形实验和考虑岩石中流体压力的变形实验方案,推导了由三轴应力实验数据计算渗透率变化的数学模型,在此基础上分析了川东北碳酸盐岩超高压气藏岩石渗透率变化与有效应力的关系。结果表明:在同样的有效应力条件下,考虑孔隙中流体压力时渗透率下降幅度更大。3号岩心有效应力达到50 MPa时,无因次渗透率下降幅度为57.48%。对于天然裂缝发育的岩心,使用考虑岩心中流体压力的变形实验能更好地获取渗透率的变化规律;对于天然裂缝不发育的岩心,使用不考虑岩心中孔隙流体压力的三轴应力实验能更好的获取基质渗透率的变化规律。对比国内外异常高压气藏,认为研究区气藏渗透率的应力敏感性较强。实验研究为气藏科学、高效开发提供了科学保障。