目錄
第1章 緒論 1
1.1 高含硫氣藏區(qū)域分布 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 高含硫氣藏流體物性參數(shù)研究 3
1.2.2 高含硫氣體在水中的溶解度研究 3
1.2.3 礦物的溶解動(dòng)力學(xué)研究 4
1.2.4 硫沉積機(jī)理及儲(chǔ)層傷害研究 5
第2章 高含硫氣藏流體性質(zhì) 8
2.1 天然氣的組成與分類 8
2.1.1 天然氣的組成 8
2.1.2 天然氣的分類 8
2.2 H2S和CO2氣體的物理化學(xué)性質(zhì) 9
2.2.1 H2S的物理化學(xué)性質(zhì) 9
2.2.2 CO2的物理化學(xué)性質(zhì) 10
2.3 含H2S和CO2天然氣的主要性質(zhì) 10
2.3.1 天然氣的黏度 10
2.3.2 天然氣的偏差系數(shù) 16
2.3.3 天然氣在水中的溶解度 25
第3章 高含硫氣藏硫沉積 29
3.1 硫沉積機(jī)理 29
3.1.1 元素硫溶解度預(yù)測(cè) 30
3.1.2 近井地帶硫飽和度預(yù)測(cè)模型 30
3.1.3 井筒硫沉積 33
3.2 元素硫沉積 34
3.2.1 元素硫溶解度測(cè)定 34
3.2.2 硫沉積對(duì)儲(chǔ)層傷害的實(shí)驗(yàn)研究 35
3.2.3 硫沉積影響因素實(shí)驗(yàn)分析 36
3.2.4 液硫儲(chǔ)層傷害實(shí)驗(yàn)技術(shù) 38
3.2.5 液硫吸附實(shí)驗(yàn)技術(shù) 40
3.3 高含硫氣藏微觀滲流實(shí)驗(yàn)研究 42
3.3.1 高含硫氣藏微觀滲流機(jī)理研究 42
3.3.2 巖心驅(qū)替后硫沉積的形貌 45
3.3.3 井筒硫沉積模擬實(shí)驗(yàn) 46
3.3.4 高含硫裂縫性氣藏?cái)?shù)值模擬 48
3.4 硫沉積解堵技術(shù) 51
3.4.1 采取合理的開采工藝 51
3.4.2 做好硫沉積的預(yù)測(cè)工作 52
3.4.3 生物競(jìng)爭(zhēng)排除技術(shù) 52
3.4.4 除硫 52
第4章 酸性氣體-水-巖反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 53
4.1 酸性氣體在地層水中的溶解度研究 53
4.1.1 酸性氣體的溶解析出機(jī)理 53
4.1.2 酸性氣體溶解度計(jì)算 54
4.2 酸性氣體在水中的反應(yīng)機(jī)理研究 56
4.3 水-巖相互作用機(jī)理 59
4.3.1 H+的擴(kuò)散系數(shù) 59
4.3.2 礦物溶解與沉淀機(jī)理 60
4.3.3 水-巖反應(yīng)速率模型的建立 61
4.3.4 水-巖反應(yīng)速率的影響因素 62
4.3.5 水-巖反應(yīng)的凈反應(yīng)速率模型 63
4.4 反應(yīng)溶質(zhì)的運(yùn)移及離子濃度變化 69
4.5 酸性氣體-水-巖反應(yīng)對(duì)儲(chǔ)層物性的影響 70
4.5.1 礦物顆粒半徑變化 70
4.5.2 儲(chǔ)層孔隙度變化 71
4.5.3 儲(chǔ)層滲透率變化 71
第5章 高含硫氣藏水-巖反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 74
5.1 實(shí)驗(yàn)材料 74
5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 75
5.3 實(shí)驗(yàn)條件 76
5.4 實(shí)驗(yàn)步驟 76
5.5 巖心質(zhì)量變化 77
5.6 巖心組分分析——XRD測(cè)試 78
5.7 巖心結(jié)構(gòu)分析——電鏡掃描測(cè)試 82
5.8 水樣離子組分分析 83
5.9 巖心孔隙度、滲透率變化 84
第6章 水-巖反應(yīng)和硫沉積對(duì)儲(chǔ)層物性的影響 86
6.1 數(shù)學(xué)模型建立 86
6.1.1 模型假設(shè)條件 86
6.1.2 水-巖反應(yīng)和硫沉積對(duì)儲(chǔ)層物性的影響模型 86
6.1.3 模型中的參數(shù)處理 88
6.2 水-巖反應(yīng)和硫沉積對(duì)地層孔隙度的影響 89
6.3 水-巖反應(yīng)和硫沉積對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響 92
第7章 高含硫氣藏氣固耦合滲流數(shù)值模擬 95
7.1 氣固耦合綜合數(shù)學(xué)模型建立 95
7.1.1 綜合數(shù)學(xué)模型基本假設(shè)條件 95
7.1.2 基本微分方程組 95
7.1.3 模型輔助方程 97
7.1.4 邊界條件和初始條件 97
7.1.5 元素硫析出及硫微粒運(yùn)移沉積模型 98
7.2 數(shù)值模型 100
7.2.1 差分方程的建立 100
7.2.2 差分方程的線性化處理 102
7.2.3 差分方程的求解 105
7.3 實(shí)例應(yīng)用 107
第8章 酸性氣體-水-巖反應(yīng)數(shù)值模擬 110
8.1 CMG-GEM軟件簡(jiǎn)介 110
8.2 模型的建立 110
8.2.1 氣田基本參數(shù) 110
8.2.2 油藏?cái)?shù)值模擬網(wǎng)格系統(tǒng) 111
8.3 酸性氣藏儲(chǔ)層物性變化影響因素分析 113
8.3.1 初始孔隙度對(duì)儲(chǔ)層物性的影響 113
8.3.2 注入速率對(duì)儲(chǔ)層物性的影響 116
8.3.3 有效反應(yīng)面積對(duì)儲(chǔ)層物性的影響 119
8.3.4 氣體組分對(duì)儲(chǔ)層物性的影響 121
8.3.5 各影響因素綜合分析 124
參考文獻(xiàn) 125