[发明专利]一种高含硫气藏硫沉积孔隙网络模型研究方法

说明书

本发明涉及一种高含硫气藏硫沉积孔隙网络模型研究方法，属于高含硫气藏开发技术领域；它解决现今缺乏高含硫气藏硫沉积数值模拟方法的问题；其技术方案是：基于孔喉结构参数和硫的基本性质，作为孔隙网络模型的输入条件，采用随机函数随机分配管束半径以实现非均质随机网络模型，利用逾渗理论通过连通概率来控制网络模型的连通性、配位数和孔隙结构大小来研究硫的渗流和沉积规律，采用水电相似原理建立并求解压力矩阵方程，获取孔隙网络模型的压力场分布，最终建立孔隙网络模型，研究高含硫气藏硫的渗流和沉积规律。本发明创新利用孔隙网络模型模拟高含硫气藏硫沉积，模拟效果好，可推广性强。

技术领域

本发明涉及一种高含硫气藏硫沉积孔隙网络模型研究方法，属于高含硫气藏开发技术领域。

背景技术

四川盆地已探明高含硫天然气储量超过9000×10⁸m³，占全国同类天然气储量的比例超过90。作为中国高含硫天然气开发的主战场，四川盆地已有近47年的高含硫气藏开发历史，积累了丰富的开发成果和技术经验，同时“走出去”支持海外天然气合作开发，代表了中国高含硫气藏开发的最高水平，并引领我国高含硫气藏开发的技术发展方向。

目前，在含硫天然气的开发中，元素硫的析出沉积对生产的主要影响是堵塞油管及管线由于管线的堵塞导致天然气的生产减缓甚至停滞；降低地层渗透性由于元素硫在孔隙喉道中的沉积，堵塞了天然气的渗流通道，降低了地层渗透率，形成硫堵，影响到气井产能；井筒堵塞硫的沉积主要发生在距井筒周围2m的范围内，当含硫饱和度超过大约20％时，硫堵就会迅速发生，并且硫的沉积量与距井筒中心距离的平方成反比.与压降成正比.这使得元素硫越靠近井。

经过广泛的调研，专利号为CN201910463758.1的《一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法》提供一种高含硫气藏岩心硫沉积孔隙尺寸分布变化的测量方法；；专利号为CN202010062795.4的《一种高含硫气体元素硫沉积模拟装置》提供了一种在不同的温度、压力环境下实施硫沉积实验的装置；彭盼在2019年基于单质硫的分形生长理论，结合传热，传质学理论与能量，质量守恒定律，建立了单质硫的扩散，沉积与生长模型，能较好地描述硫沉积于井壁的物理现象；邓勇等人在2007年通过元素硫沉积影响因素的分析和评价，运用人工神经网络理论建立高含硫气藏硫沉积神经网络预测模型，预测高含硫气藏硫沉积情况。

总体来说，目前针对高含硫气藏硫沉积的研究较多，但都停留在理论研究和物理实验模拟的阶段，未见利用孔隙网络模型对高含硫气藏硫沉积进行数值模拟的报道。

发明内容

本发明目的是：为了解决现今缺乏高含硫气藏硫沉积数值模拟方法的问题，本发明建立高含硫气藏硫沉积孔隙网络模型，研究硫的渗流和沉积规律，模拟效果好，可推广性强。

为实现上述目的，本发明提供了一种高含硫气藏硫沉积孔隙网络模型研究方法，该方法包括下列步骤：

S100、准备孔隙网络模型的输入参数，包括孔喉结构参数、硫的粘度、硫的摩尔质量；

S200、采用随机函数随机分配管束半径建立非均质随机孔隙网络模型；

S300、利用逾渗理论通过连通概率控制随机孔隙网络模型的连通性、配位数和孔隙结构大小；

S400、采用水电相似原理建立并求解压力矩阵方程，获取孔隙网络模型的压力分布，继而获得流场分布，通过描述两相界面推进前缘，明确气-液硫两相渗流路径图像；

S500、建立孔隙网络模型，研究高含硫气藏硫的渗流和沉积规律。