[发明专利]高温高压高含硫气藏气液硫相渗曲线测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发技术领域，特别是涉及一种符合高含硫气藏开发生产实际的高温高压气-液硫相渗曲线测试装置及方法。

背景技术

高含硫气藏全球分布广泛，，目前全球已发现400多个具有工业价值的高含硫气田，其主要分布在加拿大、美国、法国、德国、俄罗斯、中国和中东地区。全球高含硫气藏储量超过736320×108m³，约占世界天然气总储量的40％。我国四川盆地川东北地区资源丰富，例如，飞仙关组和长兴组的渡口河、铁山坡、普光、龙岗、元坝、罗家寨、龙王庙等均为高含硫气藏。高含硫气藏气体在开采过程中，随着气体产出，地层压力不断下降，元素硫将以单体形式从载硫气体中析出，当温度高于120℃将以液硫的形式存在，此时多孔介质中流体流动为气-液硫多相流动。

然而，目前石油开发领域中气液相渗测试方法主要依据标准SY/T5345-2007“岩石中两相流体相对渗透率测定方法”，采用稳态法或非稳态法测得，对真实岩心气-液硫相渗实验研究处于空白阶段，而现有气水相渗室内实验条件与真实地层渗流条件存在较大差异，且不能满足气-液硫相渗条件，同时现有测量设备的精度不足等，导致现有的实验装置根本无法测量气-液硫相渗曲线。因此有必要对现有设备进行改进并提供一种符合高含硫气藏生产实际的气-液硫相渗测试装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供高温高压高含硫气藏气液硫相渗曲线测试装置及方法，能够安全、方便、快捷、准确、高效地测定高温高压气-液硫相渗数据，为高含硫气藏制定合理的开发方案提供科学的数据支持。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：高温高压高含硫气藏气液硫相渗曲线测试装置，它包括驱替系统、地层条件模拟系统、回压系统、数据采集系统和数据测试系统。

所述的驱替系统包括含硫天然气样品罐、氮气罐、气体增压泵、气样中间容器、第一恒速恒压泵、液硫中间容器、水样中间容器、第二恒速恒压泵和过滤器。

所述的地层条件模拟系统包括岩心夹持器、自动围压追踪泵和恒温箱。

所述的回压系统包括回压控制阀和回压泵。

所述的数据测试系统包括高精度磁悬浮天平、耐高温高压气液分离器、锥形瓶、冷凝浴、气体流量计和尾气中和池。

所述的数据采集系统包括多个压力传感器、温度传感器、恒温箱温度控制仪、气体流量 计、磁悬浮天平传感器、数据采集板和计算机。

第一恒速恒压泵的出口端与气样中间容器的入口端连接，气样中间容器的出口端分别与气体增压泵的出口端和岩心夹持器的入口端连接，气体增压泵的出口端分别与含硫天然气样品罐和氮气罐的出口端连接。

第二恒速恒压泵的出口端分别与水样中间容器和液硫中间容器的入口端连接，水样中间容器的出口端与岩心夹持器的入口端连接，液硫中间容器的出口端通过过滤器与岩心夹持器的入口端连接。

岩心夹持器的出口端分别与耐高温高压气液分离器和回压控制阀的入口端连接，回压控制阀的出口端与回压泵的入口端连接，自动围压追踪泵的出口端与岩心夹持器的围压输入端连接，耐高温高压气液分离器的液体出口端与锥形瓶的入口端连接，锥形瓶悬挂于高精度磁悬浮天平上，耐高温高压气液分离器的气体出口端与冷凝浴的入口端连接，冷凝浴的出口端通过气体流量计与尾气中和池的入口端连接。

第一恒速恒压泵上设置有压力传感器A，第二恒速恒压泵上设置有压力传感器B，回压泵上设置有压力传感器C，岩心夹持器的两端分别设置有压力传感器D和压力传感器E，自动围压追踪泵上设置有压力传感器F，液硫中间容器上设置有温度传感器，恒温箱上设置有恒温箱温度控制仪，高精度磁悬浮天平上设置有磁悬浮天平传感器，压力传感器A、压力传感器B、压力传感器C、压力传感器D、压力传感器E、压力传感器F、温度传感器、恒温箱温度控制仪、气体流量计和磁悬浮天平传感器的数据输出端均分别与数据采集板的数据输入端连接，数据采集板还与计算机连接进行相互通信。

液硫中间容器、水样中间容器、气样中间容器、过滤器、岩心夹持器、锥形瓶和耐高温高压气液分离器均设置于恒温箱中。

所述的气样中间容器还设置有放空出口端，其放空出口端与放空阀连接。

所述是气样中间容器、水样中间容器和液硫中间容器均为活塞容器，活塞容器的内部分隔为互不相通的两个腔体，上端腔体与活塞容器的出口端连接，下端腔体与活塞容器的入口端连接。

所述液硫中间容器为用于将固态硫熔化为液硫的装置，其外侧设置有地热丝加热装置，该地热丝加热装置上温度传感器。