氣田開發(fā)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題(高含硫)

氣田開發(fā)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題

----重點(diǎn)介紹高含硫氣藏開發(fā)問題中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院李治平

二00五年二月E—maildzdxlzp@163.com手公/p>

自我介紹

李治平，85年畢業(yè)于西南石油學(xué)院學(xué)院采油工程專業(yè)，88年獲得該校油氣田開發(fā)工程獲得碩士學(xué)位，98年獲得該校博士學(xué)位，2000年獲得中國石油勘探開發(fā)研究院博士后證書，2002年底到地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院工作本人的主要研究方向油氣藏開發(fā)方案設(shè)計(jì)及調(diào)整方案研究油氣工程方法與動(dòng)態(tài)預(yù)測方法高含水后期開發(fā)調(diào)整提高采收率方法特殊油氣井試井分析理論與軟件開發(fā)油氣井產(chǎn)能預(yù)測與合理產(chǎn)量確定低產(chǎn)低壓井間隙抽油提高效率研究氣藏工程基礎(chǔ)研究，包括低滲氣藏、含硫氣藏的滲流、產(chǎn)能、現(xiàn)代試井、數(shù)值模擬等研究先后對以下氣田進(jìn)行過研究四川的宋家場氣田、沈公山氣田、蘑溪?dú)馓?、中壩氣田、威遠(yuǎn)氣田川東的大天池氣田、高峰場氣田、渡口河氣田中原的文23氣田大慶的汪家沌氣田長慶中區(qū)氣田、上古氣田、蘇里格氣田塔里木的克拉兒氣田青海氣田曾經(jīng)獲得的榮譽(yù)四川省青年學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人四川省優(yōu)秀博士四川省優(yōu)秀專家四川省跨世紀(jì)優(yōu)秀人才教育部優(yōu)秀高等學(xué)校教師中國青年科技獎(jiǎng)中國科技發(fā)展基金孫越崎優(yōu)秀青年科技獎(jiǎng)省部級一、二等獎(jiǎng)共五項(xiàng)主要講授內(nèi)容含硫氣藏的定義及分類含硫氣藏的勘探開發(fā)情況含硫氣田的開發(fā)特征含硫氣田開發(fā)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題1、含硫氣藏的定義及分類按照硫化氫含量進(jìn)行分類：H2S體積含量在0.0014%～0.5%的氣井稱微含硫氣井；在0.5%～2.0%的氣井稱低含硫氣井；在2.0%～5.0%的稱中含硫氣井；在5.0%～20.0%的稱高含硫氣井；大于20%的稱特高含硫氣井。如四川的臥龍河氣田，H2S含量5.0%～7.28%；中壩氣田，H2S含量6.75%～13.3%；渡口河氣田飛仙關(guān)組氣藏，H2S含量12.83%～17.06%；華北油田趙蘭莊含硫氣藏，天然氣中的H2S含量高達(dá)92%，屬世界高含硫氣藏之一。這些高含硫及特高含硫氣藏的發(fā)現(xiàn)對開發(fā)和開采都提出了更高的技術(shù)要求。到目前，全國共探明氣田171個(gè)，其中，中石油142個(gè)，中國石化23個(gè)、中海油6個(gè)，全國氣田的分布如下中國目前氣田及含硫氣田的基本情況地區(qū)總資源量比例（%）東部地區(qū)東北、勃海灣、中下長江5。0416。85中部地區(qū)四川、鄂爾多斯12。140。6西部地區(qū)準(zhǔn)渴爾、塔里木、柴達(dá)木、河西走廊10。7736。5近海地區(qū)8。221。52、中國含硫氣田的勘探開發(fā)現(xiàn)狀國內(nèi)天然氣勘探的形勢大氣田的發(fā)現(xiàn)情況1、1998年1月，塔里木發(fā)現(xiàn)克拉2氣田，探明含氣面積47.1kM2,儲(chǔ)量達(dá)到2506億方2、1996年新疆發(fā)現(xiàn)呼土壁氣田，探明儲(chǔ)量達(dá)到126億3、川西白馬廟地區(qū)發(fā)現(xiàn)600億的天然氣儲(chǔ)量4、97年9月，新疆和田地區(qū)發(fā)現(xiàn)了和田河氣田616億儲(chǔ)量5、2000年以來，新發(fā)現(xiàn)了蘇里格氣田6000億6、四川發(fā)現(xiàn)了鮞灘氣田，660億7、天津大港油田發(fā)現(xiàn)了千米橋氣田，305億8、四川普光氣田1138億9、大慶深層氣田1000億天然氣管道的鋪設(shè)情況1、澀—寧—蘭管道---953km,660mm管道，年輸20億，將柴達(dá)木東部的氣體輸入蘭州2、忠線---武漢管道----695km,711mm管道，年輸30億方3、輪南---靖邊---上海—4167KM，1118mm管道，年輸160億（最大220億）（西氣東輸工程）4、陜---京第二管線，900km，年輸30億中國含硫氣田分布

中國含硫氣田分散全國各個(gè)油氣區(qū),如四川盆地、陜中大氣田、柴達(dá)木盆地的臺(tái)南、鄂爾多斯盆地靖邊氣田、澀北一、二、四氣藏、吐哈的丘東及塔里木牙哈等氣田及一些由復(fù)雜斷塊及巖性控制的小氣田和油田的氣頂氣。20世紀(jì)80年代初期,我國探明的含硫化氫天然氣占全國氣層氣儲(chǔ)量的1/4。而目前我國含硫氣田(含硫2%～4%)氣產(chǎn)量占全國氣產(chǎn)量的60%。四川盆地含硫天然氣產(chǎn)量占總產(chǎn)量的80%。四川盆地的2/3氣田含硫化氫，其“十五”期間探明的天然氣中有990億m3為高含硫化氫。

中國含硫氣田硫化氫含量不地不同

我國天然氣中硫化氫含量分布極為不均，硫化氫含量從0.001～92％不等。目前正在開發(fā)的威遠(yuǎn)氣田、臥龍河氣田嘉陵江組氣藏和中壩氣田雷口坡組氣藏的Ｈ2Ｓ最高含量分別為52.988g/ｍ3、491.490g/ｍ3和204.607g/ｍ3。渤海灣盆地趙蘭莊氣藏的硫化氫含量高達(dá)92%，即1415.880g/ｍ3。2003年12月23日發(fā)生井噴的羅家寨氣田高硫化氫天然氣

硫化氫濃度平均為149.320g/ｍ3。近年發(fā)現(xiàn)的渡口河氣田和鐵山氣田均為高含硫化氫氣田(渡5井)。

表2-1我國高含硫化氫氣井及其含量含硫氣田儲(chǔ)集條件復(fù)雜主要儲(chǔ)層---碳酸鹽巖-硫酸鹽巖地層組合中

儲(chǔ)層物性---較差，基本上是以低孔隙為儲(chǔ)氣空間,微細(xì)裂縫為滲流通道?？紫抖?--孔隙度在5%左右,孔喉和孔喉半徑多不匹配，滲透率---有效滲透率低于5×10-3μm2。

氣藏具多裂縫系統(tǒng)，縫洞較發(fā)育，天然氣性質(zhì)差異較大。3、含硫氣田的開發(fā)特征

主要的開發(fā)特征有：含硫氣藏的腐蝕嚴(yán)重水合物極易形成含硫的天然氣藏的硫沉積嚴(yán)重嚴(yán)重影響產(chǎn)量、造成產(chǎn)量下降快隨著生產(chǎn)時(shí)間增加、氣井硫化氫含量增加含硫氣田硫化氫腐蝕嚴(yán)重

含硫的天然氣還會(huì)給鉆井、采氣帶來一系列復(fù)雜的問題，如氣田或油田中存在硫化氫會(huì)造成鉆具斷落，油管、氣管等管線的腐蝕等。硫化氫的存在還會(huì)造成人員的危害。（2003年12月23日四川開相的井噴）。

腐腐類型及破壞形式破壞形式：上部油管內(nèi)壁坑蝕嚴(yán)重外壁基本無腐蝕穿孔；拉斷下部油管內(nèi)壁有坑蝕,下部有堵塞外壁均勻腐蝕,垢物嚴(yán)重?cái)D扁；堵塞氣液界面內(nèi)壁有坑蝕及垢物外壁垢物局部脫落處坑蝕嚴(yán)重穿孔,堵塞。腐蝕類型：硫化應(yīng)力開裂（SCC）氫誘發(fā)裂紋（HIC）電化學(xué)腐蝕以及硫堵等。臥29井油管外壁膿瘡狀腐蝕

臥29井油管內(nèi)壁穿孔腐蝕

臥29井油管內(nèi)壁腐蝕

雷11井油管內(nèi)壁穿孔腐蝕

井號腐蝕描述修井后現(xiàn)狀磨702634.7m腐蝕斷落249.5m，H2080m穿孔，2080m以下油管堵死，撈出209.4m。修井無效，酸化投產(chǎn)初期產(chǎn)量2.4×104m3，目前產(chǎn)量2.1×104m3/d。磨632660m腐蝕斷落160.53m，斷口以上40多根油管結(jié)垢嚴(yán)重，以上第三根油管穿孔，穿孔以下被硫化鐵結(jié)晶體堵死。試油隊(duì)修井無效，鉆井隊(duì)修井投產(chǎn)，目前3.7×104m3/d。磨75-12445.03m腐蝕落井173.4m，為酸化工具及油管，起出油管，底部穿孔，以下被硫化鐵堵死。酸化生產(chǎn)，產(chǎn)量2.57×104m3/d。磨581979.9m處腐蝕斷落796.59m。撈出87.57m，余674.02m，酸化投產(chǎn)，2.34×104m3。磨64第61根油管嚴(yán)重腐蝕，674.4m開始穿孔，第161～166（2362.4m）油管內(nèi)堵死，落魚125.93m。未撈出落魚，酸化未投產(chǎn)，后側(cè)鉆試油投產(chǎn)，2.2×104m3。磨84起出油管2582.25m，上部穿在2361m，2578.92～2582.25m，嚴(yán)重腐蝕，穿孔15處，井下落魚97.44m，含封隔器及射孔槍。未打撈，酸化投產(chǎn)，產(chǎn)量0.3×104m3，已側(cè)鉆試油。日產(chǎn)天然氣2.8×104m3。磨99懸掛頭公扣斷，全井管柱落井，撈出2534m，井下還有160m。打撈無效，已側(cè)鉆試油。獲日產(chǎn)3.5×104m3。磨54起出油管在2236m處，油管斷落，有486.3m油管、井下工具落井。管柱穿孔最高深2146m。側(cè)鉆后試油，獲日產(chǎn)氣3×104m3。影響硫化氫腐蝕的因素分析主要分析如下因素硫化氫腐腐與地層含水的關(guān)系----含水腐蝕更嚴(yán)重硫化氫腐腐與水中的祿根的關(guān)系----氯根含量高、腐蝕更嚴(yán)重腐蝕速度與硫化氫濃度的關(guān)系-----濃度高、腐蝕更嚴(yán)重硫化氫腐腐與c5+的關(guān)系----不管是否存在c5+都是十分嚴(yán)重的硫化氫腐腐與地層含水的關(guān)系水的存在將加速油管或者套管的腐蝕，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，凡是井筒中存在水時(shí)，腐蝕的速度就快，水少、腐蝕的程度或者腐蝕的速度就會(huì)減慢。如四川中壩須二氣藏就是很好的說明。

硫化氫腐腐與水中的祿根的關(guān)系

氣田名稱Cl含量腐蝕速度川中磨溪?dú)馓锢滓?氣藏

220～290mｇ/ｌ

.1-.2mm/a川西北中壩氣田雷三氣藏

3000～6000ｍｇ/ｌ

2.5ｍｍ/ａ

大天池氣田

221～57014ｍｇ/Ｌ

0.15～0.40ｍｍ/ａ

由該表可以看出、cl含量高、腐蝕速度快硫化氫濃度(mg/l)腐蝕速度(mm/a)2-150.02--.2150-400.2-.5400-1600.5-.8>1600>.8腐蝕速度與硫化氫濃度的關(guān)系

鋼的腐蝕速度與硫化氫含量的關(guān)系曲線氣田名稱c5+的含量(%)腐蝕情況瀘州宋家場0嚴(yán)重川東渡口河0嚴(yán)重川東雷坡口0嚴(yán)重川中磨溪?dú)獠?嚴(yán)重川西中壩須二藏少量凝析油嚴(yán)重塔河油田.77—1.73嚴(yán)重華北趙南莊氣田少量凝析油嚴(yán)重硫化氫腐腐與c5+的關(guān)系

由上表可以看出，不管是否存在c5+以上的組分，只要存在硫化氫就有嚴(yán)重的腐蝕。在高硫化氫濃度、高壓條件下，天然氣水合物的形成溫度可能會(huì)比水的凝固點(diǎn)高出很多，在常溫下都極易形成水合物，會(huì)降低井口壓力，影響氣井產(chǎn)量，妨礙井下工具的起下，嚴(yán)重的會(huì)堵塞油管，造成生產(chǎn)油管及輸送管線的堵塞，增加修井費(fèi)用，給氣藏的開發(fā)造成相當(dāng)大的困難，從而影響氣田的正常生產(chǎn)。

水合物極易形成含硫天然氣藏的硫沉積嚴(yán)重

當(dāng)天然氣中的H2S達(dá)到一定的數(shù)值，天然氣的壓力和溫度也達(dá)到一定限度時(shí)，元素硫會(huì)析出，帶來硫堵問題。析出的硫?qū)ζ浣佑|的金屬表面有強(qiáng)烈的化學(xué)腐蝕作用，并且附在金屬表面的元素硫及其與金屬化學(xué)作用產(chǎn)生的腐蝕物會(huì)減少甚至堵塞天然氣的流通截面，從而使天然氣不能連續(xù)的生產(chǎn)。根據(jù)分析知道，硫的沉積會(huì)使氣井的產(chǎn)能降低。當(dāng)元素硫沉積在孔隙之內(nèi)時(shí)，對氣體相對滲透率的影響不大，而當(dāng)硫沉積在孔喉位置時(shí)，會(huì)大大降低氣體相對滲透率，從而降低氣井產(chǎn)能。硫沉積主要發(fā)生在距離井筒2m的范圍內(nèi)。且在縱向非均質(zhì)性強(qiáng)的儲(chǔ)集層中，滲透率高的薄層儲(chǔ)集層極易被硫堵。硫沉積的情況分析硫沉積的識別方法----壓力恢復(fù)曲線分析方法

對川東羅家寨、中壩氣田等壓力恢復(fù)資料的分析表明，在氣井生產(chǎn)過程中硫會(huì)在井筒附近沉積下來，形成堵塞，在壓力恢復(fù)曲線上表現(xiàn)為污染的壓力恢復(fù)曲線特征，如羅家宅氣藏，所有井的污染系數(shù)都是正的，羅家寨、渡口河氣藏試井分析結(jié)果中19井97年19月測試，分析得到的污染系數(shù)是26花3井，85年5月測試，得到的污染系數(shù)是15.7（1）高含硫化氫大部分井都是復(fù)合氣藏模式，井底附近滲透率小、遠(yuǎn)離井周滲透率變好，這個(gè)范圍大約2-28米，表明井底周圍存在堵塞；（2）渡口河、羅家寨的高含硫井的表皮系數(shù)都是正的，也表明堵塞是嚴(yán)重的；其他地區(qū)的井也有同樣的情況。（3）含硫量低的井則堵塞不嚴(yán)重，如長慶氣田的低含硫化氫井，其表皮系數(shù)大部分都是負(fù)的，表明沒有堵塞。根據(jù)試井資料分析得出的認(rèn)識：生產(chǎn)過程中硫化氫的含量呈增加的趨勢根據(jù)威遠(yuǎn)氣田的統(tǒng)計(jì)分析表明，隨著氣田的開發(fā)，氣田中氣體含h2s的含量不斷增加，如圖所示硫的存在嚴(yán)重影響產(chǎn)量、產(chǎn)量出現(xiàn)下降很快的趨勢含硫化氫氣井的產(chǎn)量呈現(xiàn)如下規(guī)律含硫化氫高的中低產(chǎn)氣井影響十分嚴(yán)重，如四川蜀南氣礦的部分井含硫化氫高的高產(chǎn)氣井對產(chǎn)量的影響要小些，如四川川東的渡口河部分高產(chǎn)井不管是高含硫還是低含硫，都會(huì)極大影響氣井生產(chǎn)的壽命這里蜀南沈公山13口氣井的產(chǎn)量變化為例進(jìn)行分析按照初期年產(chǎn)氣量可以將蜀南沈公山13口氣井分為三類：（1）沈1井、沈2、沈9、沈10井4口井的初期最高年產(chǎn)氣量均大于10000萬方，沈10井初期年產(chǎn)氣量最高，達(dá)26517萬方。（2）初期年產(chǎn)氣量低于1000萬方的氣井有3口，沈18井初期年產(chǎn)氣量最高為366.1萬方，沈19井初期年產(chǎn)氣量最高為238.2萬方，沈21井最高僅為99.4萬方。（3）初期年產(chǎn)氣量在1000～10000萬方的氣井有6口，分別為沈4、沈12、沈13、沈16、沈17和沈20井。

產(chǎn)氣量陡降類4、含硫氣田開發(fā)的幾個(gè)關(guān)鍵問題1）、氣藏早期的建模問題

儲(chǔ)層的橫向預(yù)測與正確建模是科學(xué)開發(fā)的關(guān)鍵關(guān)鍵問題之一氣藏早期建模存在的最大問題井稀----一般氣田的探井井距在5-8公里，如長慶氣田1300公里的范圍只有26口探井傳統(tǒng)的建模方法存在的問題難以反映氣藏的構(gòu)造、參數(shù)的分布情況計(jì)算儲(chǔ)量偏差太大----大港千米橋氣藏建模得到的結(jié)果與實(shí)際差別太大-----蘇里格氣藏導(dǎo)致決策失誤----投資過大、回報(bào)過小傳統(tǒng)建模與真實(shí)儲(chǔ)層情況的對比解決早期建模的方法

以沉積相作為建模的約束條件改進(jìn)建模的計(jì)算方法增加不穩(wěn)定試井資料的約束條件增加試采動(dòng)態(tài)資料的約束的建模方法2）早期產(chǎn)能測試資料的正確分析問題是合理配產(chǎn)的依據(jù)關(guān)鍵問題之二常規(guī)氣藏產(chǎn)能評價(jià)的假設(shè)條件1、氣藏均質(zhì)、等厚、各向同性2、氣藏為達(dá)西滲流3、氣藏的流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定4、井底周圍儲(chǔ)層不存在污染氣藏非均質(zhì)嚴(yán)重滲流不滿足達(dá)西律測試時(shí)間短、氣井沒有達(dá)到穩(wěn)定由于鉆井、完井以及壓裂酸化等，使得井底周圍存在一定的污染生產(chǎn)過程中硫沉積、硫堵等實(shí)踐情況含硫氣藏產(chǎn)能評價(jià)的基礎(chǔ)與實(shí)際情況的對比導(dǎo)致出現(xiàn)異常資料和產(chǎn)能評價(jià)分析不正確目前常規(guī)的產(chǎn)能評價(jià)結(jié)果存在的問題A早期試氣資料遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏大

舉例說明井號一點(diǎn)法測試分析結(jié)果修正等時(shí)試井分析結(jié)果測試層位測試日期無阻流量測試層位測試日期無阻流量s43285．8-3328．82000．10．1950.22693285．8-3328．82000．10．124.5452s53290.4-3314.02000.9.128.46993290.4-3314.02001.3.2219.2599s103248.0-3271.02001.4.150.71823248.0-3271.02001.5.2218.0849t53272.0-3275.52000.7.1026.17263272.0-3275.52001.5.2311.3173B系統(tǒng)試井、修正等時(shí)試井資料出現(xiàn)異?，F(xiàn)象（三分之一的井出現(xiàn)異常）C計(jì)算產(chǎn)能結(jié)果不準(zhǔn)確造成出現(xiàn)產(chǎn)能評價(jià)不正確的原因測試壓力時(shí)間不夠長，測試資料沒有達(dá)到穩(wěn)定；壓力計(jì)沒有下到產(chǎn)能中部、測試壓力不準(zhǔn)確；滲流規(guī)律發(fā)生了變化，不再滿足達(dá)西定律。如存在硫堵、存在滲流的啟動(dòng)壓力梯度、存在高速非達(dá)西效應(yīng)、存在邊界效應(yīng)等

解決早期產(chǎn)能正確評價(jià)的方法從滲流的角度，研究了一套早期異常產(chǎn)能試井評價(jià)的方法，主要思路是：針對具體的問題、從滲流的角度重新推導(dǎo)了新的產(chǎn)能方法，如存在啟動(dòng)壓力剃度的產(chǎn)能方程存在高速非達(dá)西流的產(chǎn)能方程研究了一套新的產(chǎn)能試井資料分析軟件實(shí)際例子特點(diǎn)：按照常規(guī)理論進(jìn)行分析，其直線關(guān)系不符合理論，斜率為負(fù)值，分析結(jié)果為：A=159.0708，B=-.382146新的分析結(jié)果為：

D=3A=9.664801；B=10.11188QAOF=8.984056

104m3/d西部某氣田常規(guī)方法處理與新方法處理結(jié)果對比圖關(guān)鍵問題之三3）現(xiàn)代試井資料的精細(xì)分析影響現(xiàn)代試井曲線的因素有：地層本身；井筒效應(yīng)、斷層、硫沉積、非線性滲流花3井，85年5月測試，得到的污染系數(shù)是15.7

關(guān)鍵問題之四4）合理配產(chǎn)問題

配產(chǎn)不合理，導(dǎo)致出現(xiàn)如下問題儲(chǔ)層巖石的變形與應(yīng)力污染

流體中的硫沉積出來

出現(xiàn)裂縫閉合早期見水、水封堵氣藏、降低采收率

為什么會(huì)產(chǎn)生巖石的變形巖石的變形特征變形引起的污染巖石產(chǎn)生變形的原因儲(chǔ)層巖石的受力作用上覆巖石的重力周圍測壓力的作用孔隙中流體的壓力鉆井后巖石應(yīng)力的變化鉆井后應(yīng)力作用發(fā)生變化由過去的x、y方向的應(yīng)力，變成徑向和周向的應(yīng)力應(yīng)力發(fā)生變化引起的后果巖石受力變化----巖石的壓縮巖石的骨架一般不會(huì)壓縮、所以造成巖石中的孔隙壓縮孔隙度減小滲透率也減小距井眼的距離距井眼的距離孔隙度分布滲透率分布巖石變形后孔隙度、滲透率分布特點(diǎn)孔隙度、滲透率分布為一種漏斗狀，越離井壁、其值越小。根據(jù)計(jì)算結(jié)果表明：鉆井完成后，由于應(yīng)力集中，使得滲透率在井壁處的下降高達(dá)20%-30%，對于一些井，可能更大。在生產(chǎn)過程中，由于壓降漏斗的形成，使得巖石的壓縮加大，形成的漏斗更大，井壁處的滲透率下降的幅度最大可以達(dá)到60%這一理論的應(yīng)用在鉆井過程中，加大泥漿密度壓井，有利于減少應(yīng)力污染，但是，加大泥漿密度壓井，又會(huì)引起泥漿對儲(chǔ)層的污染，如何平衡二者的關(guān)系，是非常復(fù)雜的。在鉆井中途測試和完井測試過程中，要求生產(chǎn)壓差不能太大，否側(cè)，引起巖石永久性壓密。在生產(chǎn)過程中，要求生產(chǎn)壓差不能太大用常規(guī)滲流力學(xué)理論難以解釋某些氣藏所表現(xiàn)出的特征、用常規(guī)的氣藏滲流力學(xué)理論去分析將得出錯(cuò)誤的結(jié)果、不能達(dá)到科學(xué)開發(fā)氣田的目的氣井的測試資料表現(xiàn)為存在邊界不同生產(chǎn)產(chǎn)量下的測試資料計(jì)算得出的儲(chǔ)層滲透率不一樣異常的流動(dòng)動(dòng)態(tài)曲線1.52.54.016.03.613.092.532.09測試產(chǎn)量（萬方/天）計(jì)算k（md)無限大油藏動(dòng)態(tài)曲線特征巖石變形將導(dǎo)致氣井出現(xiàn)以下情況巖石變形的礦場分析實(shí)例修正等時(shí)試井測試方法CQ氣田氣井不同產(chǎn)量下的滲透率值t井號一關(guān)二關(guān)三關(guān)四關(guān)終關(guān)一無阻流量cq84關(guān)井前產(chǎn)量1.52.54639.92k3.613.092.532.092.48K下降%14.429.9142.1131.3cq44關(guān)井前產(chǎn)量48121637.8k4.974.123.483.07K下降%17.1930.0439.25cq100關(guān)井前產(chǎn)量2468411.134k1.671.3341.751.0331.312K下降%20.4129.8938.36519.8表2.9CQ氣田氣井不同產(chǎn)量下的滲率值特征：隨著測試產(chǎn)量的增加，測試得到的滲透率降低，降低的幅度能夠達(dá)到40%以上。井眼周圍滲透率分布圖生產(chǎn)產(chǎn)量大小對采收率的影響研究(考慮應(yīng)力污染)產(chǎn)

量246考慮變形不考慮變形考慮變形不考慮變形考慮變形不考慮變形穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間(天)52837687.59022545361040穩(wěn)產(chǎn)結(jié)束時(shí)井底壓力(MPa)4.634.625.35.35.896.0穩(wěn)產(chǎn)結(jié)束時(shí)地層平均壓力(MPa)17.57512.79325.0917.9829.422.219穩(wěn)產(chǎn)結(jié)束時(shí)采出程度(%)37.22.38354.1812.835.880.04521.58穩(wěn)產(chǎn)期累積采出量(108m3)2.383.460.822.290.031.38備注最低井口壓力3MPa，氣藏總儲(chǔ)量6.3857×108m3井底流壓差(MPa)生產(chǎn)時(shí)間(小時(shí))24610.99952.14.003101.1963.36338.70841001.40014.239714.056110001.47414.7239

100001.50735.0868

考慮應(yīng)力與不考慮應(yīng)力的生產(chǎn)壓差差值對比

正確認(rèn)識硫沉積和堵塞的問題元素硫在天然氣中溶解與沉積的規(guī)律認(rèn)識硫溶解度的實(shí)驗(yàn)曲線（不同溫度不同壓力不同組分的實(shí)驗(yàn)曲線）元素硫在天然氣中溶解與沉積規(guī)律的認(rèn)識2、溫度、壓力和氣體組成是影響硫溶解度的最主要的三個(gè)參數(shù)；3、H2S含量越大則天然氣對硫的溶解能力也相應(yīng)增大；4、氣體組成中重質(zhì)組分含量越大，硫在天然氣中的溶解度就越高

硫沉積機(jī)理

元素硫的化學(xué)沉積在地層條件下，元素硫與H2S結(jié)合生成多硫化氫,在酸性天然氣中化學(xué)平衡是控制硫的溶解和沉積的主要,地層被射開，氣井投產(chǎn)之后，地層能量不斷下降，當(dāng)含多硫化氫天然氣穿過遞減的地層壓力和溫度剖面時(shí)，多硫化氫分解，發(fā)生元素硫的解析。當(dāng)分解出的硫量達(dá)到一定值且流體水動(dòng)力不足以攜帶固態(tài)顆粒的硫時(shí)，元素硫可直接沉積到地層孔隙中而聚集起來。元素硫的物理沉積

在氣藏開采過程中，隨著地層能量的不斷下降,氣流速度下降,天然氣的攜硫能力隨之下降，在達(dá)到一定的飽和度之后促使元素硫從天然氣中沉積出來。元素硫堵塞地層孔喉的機(jī)理人們普遍認(rèn)識到固相顆粒在儲(chǔ)層孔隙中被捕集的兩種主要機(jī)理：（1）由于靜電力、水動(dòng)力、重力等的作用，使顆粒沉降在孔隙表面。稱之為光滑沉降（SmoothDeposition）。這是過濾效應(yīng)的主要機(jī)理。（2）顆粒尺寸大于孔喉尺寸而喉道處被捕獲。這是微粒運(yùn)移造成堵塞的主要機(jī)理。這兩種主要機(jī)理表現(xiàn)出來有如圖3-3所示的三種形式：沉降、捕獲、橋堵。表3-1含硫氣井硫沉積狀況表3-1含硫氣井硫沉積狀況

表3-1含硫氣井硫沉積狀況a、沉降（SmoothDeposition）b、捕獲（Capture）C、橋堵（PoreBridging）圖3-3地層損害的三種形式空隙中硫元素的確沉降、捕獲、橋堵示意圖。沉降捕獲橋堵a．沉降（SmoothDeposition）

在重力和靜電引力作用下，固態(tài)顆粒沉積到巖石孔隙表面而被捕集。在存在動(dòng)力場的情況下，一般只有在流體能量很低或沉積顆粒本身質(zhì)量較大的情形才能出現(xiàn)。b．捕獲（Capture）

在流動(dòng)通道表面粗糙不光滑且流體對固相顆粒具有足夠大的能量作用時(shí)，固相顆粒在獲得能量后將隨流體向壓降方向運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)往往受流動(dòng)邊界的干擾而雜亂無章。因此固相顆粒經(jīng)常與通道壁面發(fā)生碰撞而被巖石表面捕獲。c．橋堵（PoreBridging）

通常也叫卡塞，是單個(gè)或多個(gè)固相顆粒運(yùn)移到地層孔喉處時(shí)，沿滲流通道的垂面粘合在孔喉壁面使其滲流通道被堵塞的現(xiàn)象。

降低空隙度、滲透率當(dāng)硫在地層中沉積時(shí)，往往使得地層孔隙有效流動(dòng)空間變小，地層滲透率降低，流動(dòng)阻力增大，影響氣井產(chǎn)能；甚至在一定情況下，地層發(fā)生嚴(yán)重的硫堵，井眼周圍流動(dòng)通道被堵死，造成氣井停產(chǎn)、報(bào)廢，使得一次采氣的采收率不高。下表列舉了部分高含硫氣田硫沉積狀況。影響氣井的正常生產(chǎn)從下表中可以看出，高含硫的氣井（或氣田）在即使井底溫度較高時(shí)仍然可能存在硫沉積現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響氣井的正常生產(chǎn)，甚至使氣藏?zé)o法投入開采，對開發(fā)開采帶來重大的危害。元素硫沉積堵塞的危害氣井位置H2S體積含量（%）井底溫底（℃）井底壓力備

注西德加拿大

加拿大加拿大

美國美國

中國冀北趙蘭莊氣藏4.810.4

34.453.5

78.098.0

92.0133.8102.2

79.4110.0

198.9232.2～260.0

－41.342.04

25.332.85

98.42126.54

－井底有液流；干氣，在井筒4115～4267m處沉積；在有凝析液存在的情況下沉積；干氣，在井筒3353m處沉積估計(jì)氣體攜帶硫量為120g/,沉積量為32g/井底沉積井底有液流

地層發(fā)