[发明专利]一种硫沉积储层伤害时空分布特征预测方法

说明书

本发明公开了一种硫沉积储层伤害时空分布特征预测方法，涉及高含硫气藏开发技术领域，结合待预测的气井所在地层的地质特征，构建该地层中的元素硫溶解模型，并根据元素硫在该地层条件下的析出压力，确定该地层中硫沉积状态和开始出现硫析出的时间；并通过硫析出沉积在地层中的量与地层的气相相对渗透率的关系，预测硫沉积对待预测气井所在地层的伤害程度。该预测方法不仅可以预测高含硫气井随着开采导致地层压力下降后出现硫沉积的时间，还可以预测位于不同位置的硫沉积对储层伤害程度，明确了不同礁带硫沉积储层伤害随空间及时间的动态变化特征，为硫沉积阶段开发政策调整提供了科学指导，同时为气藏稳定生产提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及石油和天然气开发技术领域，特别涉及一种硫沉积储层伤害时空分布特征预测方法。

背景技术

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，且在适当的温度条件下以固态或液态硫的形式析出，并在储层岩石的孔隙喉道中沉积，从而堵塞天然气的渗流通道，降低地层有效孔隙空间及气相渗透率，对储层物性造成严重伤害，从而导致生产无法正常进行。由此可见，硫沉积的预测和评估对高含硫气藏的开采非常重要，但目前对硫沉积储层伤害的研究主要局限于气井产能、硫沉积微观渗流机理及井眼附近储层伤害表征方法等，而针对硫沉积储层伤害预测的研究少之又少。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术中缺少硫沉积储层伤害预测方法的问题，提供一种可预测地层硫沉积时间和程度的硫沉积储层伤害时空分布特征预测方法。

为了实现上述发明目的，本申请提供了以下技术方案：一种硫沉积储层伤害时空分布特征预测方法，包括以下步骤：

获得气井控制储层的单质硫流体相图，并从所述单质硫流体相图获取所述气井控制储层温度条件下的硫析出压力P_s及析出状态；

测量所述气井控制储层的气样硫溶解量和地层饱和单质硫含量；

基于所述单质硫流体相图和所述气井控制储层的气样硫溶解量和地层饱和单质硫含量，建立所述气井控制储层的元素硫溶解模型；

通过单质硫岩心驱替实验获得单质硫的硫饱和度S_s，并根据岩芯驱替实验的参数，获得不同参数条件下获得的硫饱和度S_s对应的气相相对渗透率K_rg；

基于封闭定容气藏物质平衡方程，获得所述气井控制储层的平均地层压力P与所述气井控制储层的气井累积产气量Q的关系；

基于元素硫溶解模型、不同参数条件下获得的硫饱和度S_s对应的气相相对渗透率K_rg和所述气井控制储层的平均地层压力P与所述气井控制储层的气井累积产气量G_p的关系，建立所述气井控制储层的硫沉积储层伤害时空变化规律预测模型；

根据所述硫沉积储层伤害时空变化规律预测模型预测所述气井控制储层出现硫沉积的时间和位置、硫沉积程度。

进一步地，所述气井控制储层的单质硫流体相图通过单质硫在所述气井的地层条件下的单质硫析出曲线、单质硫凝固曲线、单质硫露点线、单质硫泡点线获得。

进一步地，所述元素硫溶解模型为：

式中：T—单质硫流体温度，K；

ρ—单质硫流体密度，kg/m³；

C_r—硫溶解度，g/m³；

k，M，N—拟合回归常数；

P—气井平均地层压力，MPa；