本文關鍵詞：高含硫氣藏地層硫沉積規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高含硫氣藏投產后,地層中元素硫的沉積,會堵塞孔隙,降低儲層滲透率,更有甚者造成氣井停產。本文在計算機模擬硫微粒沉降規(guī)律以及實驗研究硫分子吸附規(guī)律的基礎上,進行含硫氣體巖心流動實驗,建立考慮硫分子吸附的地層硫沉積解析預測模型以及考慮流體組成、硫吸附以及硫化氫含量對硫沉積影響的地層硫沉積數值預測模型,對高含硫氣藏地層硫沉積規(guī)律進行研究,為指導高含硫氣藏的合理開發(fā)提供科學依據。通過研究,取得了相關認識：(1)通過EDEM-Fluent耦合模擬硫微粒在地層孔道中的沉降規(guī)律,結果表明：硫微粒在地層中的沉降量,隨時間增加而增大；徑向運移方向上,硫沉降量逐漸增大；硫微粒的沉降會影響氣體的動態(tài)壓力,影響程度與沉降量正相關；孔隙直徑的變化,會導致硫微粒的沉降具有不同規(guī)律。(2)通過實驗研究硫分子在高嶺石、蒙脫石、伊利石上的吸附規(guī)律,結果表明：硫分子在高嶺石、蒙脫石、伊利石上的吸附量在一定時間范圍內隨時間增加而增大,在一定濃度范圍內隨濃度增加而增大,在一定溫度范圍內隨溫度增大而減小。(3)通過含硫氣體巖心流動實驗以及硫微粒析出微觀形態(tài)實驗,得到：含硫氣體通過巖心時,會降低巖心孔隙度以及滲透率；硫在巖心孔隙的沉積量與孔道空間大小正相關；單質硫的形成是一個由小到大的過程,即先由納米級的單質硫晶體聚集形成面狀單質硫,再逐漸形成層狀似的單質硫。(4)通過建立考慮溶解硫分子吸附效應的硫沉積解析預測模型,對某實例進行計算,結果表明：硫分子吸附會減小孔隙空間,增大氣體含硫飽和度,并且影響程度隨井半徑的增大而增大。(5)通過建立考慮流體組成、元素硫吸附以及硫化氫含量的地層硫沉積數值預測模型,研究不同生產制度以及氣藏物性參數對硫沉積量的影響。結果表明：井底壓力越小、產量越高,地層硫沉積量越大；硫沉積量隨地層壓力、地層溫度以及天然氣中硫化氫含量的增大而增加,隨孔隙度、滲透率的增大而減小。
【關鍵詞】：高含硫氣藏 硫微粒沉降 硫吸附 硫沉積實驗 硫沉積數學模型
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE37
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究目的與意義8-9
• 1.2 國內外研究現狀及進展9-12
• 1.2.1 理論研究9-11
• 1.2.2 實驗研究11-12
• 1.3 研究內容及技術路線12-14
• 1.3.1 研究內容12-13
• 1.3.2 技術路線13-14
• 1.4 論文創(chuàng)新點14-15
• 第2章 硫的性質與沉積運移機理15-23
• 2.1 硫的基本性質15-16
• 2.1.1 硫的化學性質15
• 2.1.2 硫的物理性質15-16
• 2.2 天然氣中元素硫的溶解與析出機理16-17
• 2.2.1 化學溶解及化學沉積16-17
• 2.2.2 物理溶解及物理沉積17
• 2.3 地層中硫微粒運移力學機理17-21
• 2.3.1 氣流中硫微粒受力分析18-20
• 2.3.2 孔隙表面硫微粒受力分析20-21
• 2.4 地層元素硫沉積機理21-22
• 2.4.1 氣體中硫微粒的沉降21
• 2.4.2 氣體中溶解硫的吸附21
• 2.4.3 硫微粒在孔隙中的吸附21
• 2.4.4 硫微粒的機械捕集及水動力滯留21-22
• 2.5 小結22-23
• 第3章 地層中硫微粒沉降規(guī)律23-35
• 3.1 氣固兩相數值模擬研究23-24
• 3.2 EDEM-Fluent耦合原理24-27
• 3.2.1 EDEM-Fluent計算原理24-26
• 3.2.2 EDEM-Fluent耦合思路26-27
• 3.3 EDEM-Fluent關鍵參數設置27-29
• 3.3.1 EDEM關鍵參數設置28
• 3.3.2 Fluent關鍵參數設置28-29
• 3.4 EDEM-Fluent模擬地層孔隙硫沉降29-33
• 3.4.1 孔隙直徑不變耦合模擬29-31
• 3.4.2 孔隙直徑突然變小耦合模擬31-32
• 3.4.3 孔隙直徑突然變大耦合模擬32-33
• 3.5 小結33-35
• 第4章 地層中元素硫吸附規(guī)律35-41
• 4.1 硫分子在巖石礦物上的吸附35-39
• 4.1.1 硫分子吸附實驗原理35-36
• 4.1.2 硫分子在礦物上吸附實驗36-39
• 4.2 硫微粒在孔隙壁面的吸附39-40
• 4.3 小結40-41
• 第5章 地層中硫沉積規(guī)律41-52
• 5.1 地層中硫沉積規(guī)律實驗研究41-46
• 5.1.1 硫沉積對滲透率、孔隙度影響實驗41-43
• 5.1.2 巖心中硫沉積分布規(guī)律實驗43-44
• 5.1.3 元素硫析出微觀形態(tài)實驗44-46
• 5.2 考慮硫分子吸附硫沉積預測模型46-50
• 5.2.1 硫沉積預測模型的建立46-49
• 5.2.2 硫沉積預測模型實例計算49-50
• 5.3 小結50-52
• 第6章 地層硫沉積數值預測模型52-71
• 6.1 基本微分方程推導52-55
• 6.1.1 基本參數定義52-53
• 6.1.2 連續(xù)微分方程推導53-55
• 6.2 地層硫沉積數值模型55-60
• 6.3 數值模型求解與應用60-70
• 6.3.1 地層硫沉積數值模型求解60-64
• 6.3.2 地層硫沉積數值模型應用64-70
• 6.4 小結70-71
• 第7章 結論與建議71-73
• 7.1 結論71-72
• 7.2 建議72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果77

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本文編號：255008