高含硫气藏中元素硫沉积形态和微观分布研究

元素硫沉积是高含硫气藏开采过程中存在而又必须解决的难题之一。随着高含硫气藏储层压力不断下降,元素硫溶解度也不断下降,一旦元素硫溶解度低于元素硫含量,元素硫就会从地层中沉积下来。沉积的元素硫会堵塞地层孔隙,降低渗透率,严重影响气井产能。为了研究元素硫在地层中的沉积形态和沉积特征,利用自主设计的实验流程和实验方法,使TD5-1井高含硫气体通过岩芯,并降低压力让元素硫在岩芯中沉积下来,然后对沉积了元素硫的岩芯进行电镜扫描和能谱分析,首次得到了元素硫在岩芯中的沉积形态,即元素硫主要以膜状形式分布在岩芯孔隙壁面上。该研究结果为深入认识、掌握元素硫沉积规律以及指导高含硫气藏合理开发奠定了基础。     

H_2、N_2、CO和CO_2在液体石蜡中的溶解度和传质系数的研究

在机械搅拌高压釜中测定了290.15～513.15K、0.5～4.0MPa范围内H2、N2、CO和CO2在液体石蜡中的溶解度和体积传质系数。结果表明,H2、N2、CO和CO2的平衡溶解度均随着压力的升高而增大,N2、CO和CO2的平衡溶解度随温度的升高而减小,但氢气的平衡溶解度随温度的升高而增加。回归了各种气体的溶解度系数Hi与温度T的关联式。H2、N2、CO和CO2的体积传质系数均随着压力和温度的升高而增大,温度和压力对不同气体的体积传质系数的影响各不相同,氢气的体积传质系数受温度和压力变化的影响较大,二氧化碳的次之,一氧化碳和氮气的变化较小。     

高含硫气井井筒硫沉积位置预测模型研究

高含硫气井在气体开采过程中,随着井筒温度压力的降低,硫微粒在气相中的溶解度逐渐减小,在达到临界饱和态后将从气相中析出,当井筒中硫析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,堵塞气体的流动通道,从而导致气井产量降低,影响气井的产能和经济效益,严重时造成气井停产。将井筒压力温度分布预测模型与硫溶解度模型耦合,结合井筒中微粒临界悬浮流速模型建立了高含硫气井井筒硫沉积预测综合模型,并对L 井进行了实例分析。研究结果表明：高含硫气井产量降低至临界产量后,随着气井产量的降低,井筒中气流速度逐渐减小,硫沉积区域沿井筒向下逐渐增加。     

高温高压气藏地层水结垢规律实验研究

针对目前国内外缺乏直接检测高温高压地层水离子含量设备的问题,设计了测试高温、高压条件下实际气藏流体中地层水离子含量及结垢量的静态实验。采用实际气藏流体进行了高温高压PVT 分析及离子含量检测实验,测试不同条件下水中气、气中水含量及地层水离子组成,确定地层流体结垢量,综合研究了高温高压地层水相态变化和离子含量的变化规律及其内在联系。结果表明：随地层压力降低,天然气在水中的溶解度降低,水的蒸发加剧,地层水矿化度升高,结垢趋势增加。一定的低压高温条件下,地层流体中的无机盐结垢且结垢量随压力降低而增加,随温度降低而减小;实际地层流体结垢量比脱气地层水低且结垢量随温度压力的变化趋势更为明显。     

丰深1凝析气藏相态特征研究

丰深1凝析气藏是济阳拗陷古近系深层凝析气藏的首次发现。通过对地层流体组成分析、恒质膨胀和定容衰竭实验,及井下温度、压力连续测量,对丰深1凝析气藏相态特征进行了深入研究。结果表明,丰深1凝析气藏为高温、高压不饱和凝析气藏,无油环;地层流体中间烃、重烃含量高,凝析油含量为606g/m³,属高含凝析油的凝析气;该凝析气藏地露压差6.70MPa,衰竭式开采地层压力下降快,6mm气嘴生产时,生产初期近井地层压力就降到露点压力以下,出现反凝析现象,反凝析损失严重,重质组分采收率低,油气两相流动造成渗流阻力增加,使单井产能下降。相态研究为丰深1含油气砂砾岩体储量评估和开发方案编制提供了依据,对济阳拗陷同类型油气藏勘探开发具有指导意义。     

氧氯化镧在冰晶石-NaF-Al2O3熔体中的溶解度

用等温饱和法测定了氧氯化镧(LaOCl)在冰晶石(Na3AlF6)-NaF-Al2O3熔体中的溶解度.结果表明,LaOCl的溶解度随着温度的升高而增大,随着冰晶石分子比的增加而增大;当有4.0%(质量分数)Al2O3存在时,其溶解度相应减少.     

气藏经营管理中的信息管理研究

针对天然气勘探开发中存在的多专业、多学科联合的特点,立足于高新技术基础上,开展了天然气勘探开发信息的综合集成研究。气藏经营管理就是在气藏勘探开发过程中,通过不断进行的数据收集、开发动态分析,加深对气藏的认识,及时调整开发方案,实施提高采收率措施的过程。信息的有效管理和利用是气藏经营管理的重要环节。探讨了信息管理在气藏经营管理中的地位和作用,分析了气藏经营管理中信息资源的特点及关键技术,提出了气藏经营管理信息系统设计。开发出了运行在分布、异构、开放特性的分布式Client/Server网络模型环境的天然气勘探开发综合信息系统。     

硫沉积气藏产量递减模型研究

以往对高含硫气藏开发技术研究所需录取的资料在实际操作过程中难以得到。因此，针对井筒附近发生硫沉积的高含硫气藏，建立了硫沉积复合气藏产量递减数学模型，运用 Stefest 数值反演绘制了 Blasingame 产量递减曲线，并分析了硫沉积对气井产量递减规律的影响。结果表明：产量递减中期，硫沉积区含硫饱和度越高，无因次递减产量积分“导数”曲线下凹越深，当含硫饱和度增大到 0.5 时，积分“导数”曲线下凹至最深，积分“导数”达最小值；硫沉积半径越小，无因次递减产量平缓段出现的时间越早；产量递减后期，无因次递减产量积分与积分“导数”曲线晚期为一条斜率为–1 的直线，表现为调和递减。该方法比压力恢复试井法更具优越性，可为高含硫气藏的开发提供指导。     

煤与天然气共热解过程中硫的析出规律研究

选用龙口褐煤、神府烟煤及晋城无烟煤分别在管式炉中进行程序升温,比较在氮气和天然气气氛下硫的析出规律.结果表明,在天然气气氛下硫的析出浓度明显增加,说明天然气对硫的析出有促进作用.硫的析出浓度在氮气气氛下550℃时达到最大值,而在天然气气氛下硫的析出浓度在700℃之前一直保持较大值.天然气促进硫析出的原因是碳氢组分与煤中的活性自由基作用,释放出活性甲基和氢,使其与硫反应的氢量增多,从而促进了硫的析出.     

低渗透气藏应力敏感性及其变形机制研究

低渗透气藏岩性致密、渗流阻力大、压力传导能力差，地层压力的下降会对渗透率造成伤害而影响气井产能。目前，一般通过室内物理模拟实验评价储层应力敏感性。以吉林油田龙深气藏为研究对象，从储层岩石硬度、裂缝分布、粘土矿物含量以及含水饱和度等方面进行了实验研究，结果表明该气藏具有较强的应力敏感性，储层岩石存在较强的泥化现象，粘土矿物含量高是产生应力敏感的主要原因，形成了储层岩石变形的规律性认识。为了降低应力敏感带来的危害，应用了降低粘土矿物膨胀程度的压裂液进行体积压裂，优化了合理的生产压差，新井试气结果理想。研究结果为该类气藏的合理开发提供了有力的技术支撑。     

煤气发生炉气化过程分析与提高煤气品质的技术措施

对煤炭气化过程进行理论分析,阐明了反应温度对煤炭气化过程热效率的影响.根据煤气发生炉的气化特性指标,探讨了影响煤气发生炉气化品质的因素,从煤炭性质、煤炭粒度及饱和温度等方面得出了提高煤气品质的技术措施.     

喷雾式天然气水合物储气系统的实验研究

利用自行设计的喷雾式天然气水合物储气实验系统,研究了喷雾强化措施下的水合物制备所形成水合物的形态特征,考察在不同初始压力和初始温度条件下水合物形成过程的压力变化特性及其对水合物生成速率和生成量的影响,并且分析和比较了间歇进气与连续进气两种不同进气方式下水合物的生成特性.实验结果表明,初始压力越高、初始温度越低,反应生成水合物的速率越快,生成的量越多;在进气方式比较方面,连续式进气生成水合物的速率比间歇式进气要快,能耗要低,因而连续式进气比间歇式进气具有更好的速率和效率.     

四通换向阀内泄漏分析研究

内泄漏量是衡量四通换向阀性能的重要指标之一,本文建立了四通换向阀的气体试验中的泄漏模型,并通过试验方法研究了坟差、气体温度对泄漏量的影响,理论和试验结果表明,在同一个换向阀上,压差的增加会明显地增加泄漏量,而气体温度的上升会使泄漏量降低。     

活性炭吸附二氧化硫的实验研究

对活性炭吸附SO2进行了实验研究。结果表明：随着烟气流量的增加、穿透时间减少，当烟气流量在50—100l／h时吸附效果较好，穿透时间在55min以上；随着氧气含量的增加，穿透时间越长，氧气含量为10—20％时吸附效果较好；床层出口温度在20℃-70℃时，随着温度升高穿透时间减少，但在70℃-99．5℃时，穿透时间又有所回升；烟气中含水蒸气时，SO2生成H2SO4的转化率大大提高，当夹带水蒸气的空气流量占总烟气流量的25％时，活性炭的脱硫效率反而会下降；NOx存在对SO2的吸附影响并不明显；活性炭经高温改性和KOH改性后，吸附效果有一定程度提高。     

催化裂化液体产品中硫化物的形态分析

应用气相色谱–脉冲火焰光度检测器（GC–PFPD）对俄罗斯原油常压渣油进行催化裂化反应后，所得液相产物中的含硫化合物进行定性定量分析。结果表明：所含硫化物以噻吩类、苯并噻吩类、二苯并噻吩类为主。采用不同的平均校正因子对催化汽油和柴油馏分中的总硫及主要硫化物含量进行分析。考察了催化裂化反应中剂油比及温度对催化汽油和柴油中总硫及主要硫化物含量的影响。     

井下节流气井的生产动态预测

以单井开采系统为研究对象,采用温度、压力解耦建模与数值耦合方式,以井口油压为控制条件,通过油嘴控制流量和下游温度,建立井下节流气井的井筒-气藏流动耦合的生产动态预测模型,利用试井解释结果或生产动态历史拟合,预测气井的生产流量、压力变化,同时描述生产过程中的井筒非线性温度剖面、压力剖面,从而全面掌握节流气井的生产动态,并可进一步扩展应用于多相流动和复杂井眼轨迹情况。     

尤拉屯高产气井完井管柱振动损伤研究

针对尤拉屯气田典型管柱在生产过程中高速气流诱发的振动问题，展开了管柱振动损伤研究，研究中采用了 大型有限元分析软件ANSYS 建立高产气井带封隔器油管柱振动的有限元模型。利用该模型对管柱进行了振动分析， 分析结果表明：离封隔器越远振动位移、速度和加速度的幅值越大。详细地研究了全井段油管柱的轴向应力变化、屈 曲损伤和中和点变化，同时分析了不同位置和不同产量下，屈曲管柱与套管柱的接触压力随时间的变化关系，为管柱 摩擦磨损损伤机理的深入研究提供了定量的数据。最后对管柱进行了疲劳寿命预测，为管柱振动损伤预防措施的提 出提供了理论基础。