论文部分内容阅读
含硫气藏储气库采出气体中含有H2S等酸性气体,易腐蚀管线与生产设备,影响储气库运行。针对含硫气藏储气库受采出酸气影响,运行参数优化及采出H2S预测难等问题,本文主要开展了以下研究:地层水H2S释放研究。地层压力及H2S分压变化将导致地层水中H2S释放,影响气体中H2S含量,但目前H2S释放量精确计算较为困难。本文基于Carroll方程,利用气相H2S含量关系,推导了考虑溶解的H2S含量计算模型,克服了原模型需测算水体大小和原始水中H2S浓度的不足。结合储气库运行过程压力分析可得,受运行压力与H2S分压变化影响,H2S释放过程主要发生于第一周期采气阶段,在采气末达到最大释放量。故第一周期采气阶段,建议适当加大地面H2S处理力度。H2S采出规律研究。针对储气库采出H2S含量周期性变化,影响地面工艺设计的特点,以X气藏为基础,建立数值模拟机理模型,运用单因素分析法,研究H2S变化规律及其主要影响因素。结果表明,采气阶段,受远端H2S流向井底影响,采出气体中H2S含量增加,采气末达该周期最大值:随着注采周期数增加,H2S含量逐渐降低,故第一周期采气末H2S含量为全寿命最大值,建议地面净化设备以第一周期采气末H2S含量为参考。在影响H2S含量的各因素中,地层H2S原始浓度、建库时采出程度、工作气比例影响较大,上限压力、注采速度、井距影响较小。本研究分析了H2S采出规律,确定了影响H2S含量的主要因素,为多因素分析及H2S预测模型建立提供了依据。H2S预测模型建立。针对H2S原始浓度、建库时采出程度、工作气比例等3个主要影响因素,运用响应曲面设计,考虑因子交互影响,回归采气末H2S含量与各因子非线性模型,以简便准确地预测各周期采气末H2S含量。根据预测模型,采出H2S随原始H2S浓度增加而增加,随建库时采出程度、工作气比例增加而减小。为降低采出气体中H2S含量,建议选择H2S含量较低区域建库,同时提高建库前采出程度和工作气比例。含硫气藏储气库运行参数优化程序编制。根据储气库优化参数属于灰数的特点,运用灰色综合评价理论,建立适合含硫气藏储气库的满足度函数和灰色矩阵,利用VBA编制优化程序。该程序可优化储气库运行参数,并结合H2S溶解模型与H2S预测模型,预测最优方案各周期采气末H2S含量,确定采出气体符合国家外输标准时所需周期数。以含硫气藏储气库A为例,开展储气库参数优化计算,结果表明,该程序结果具有较高准确性,能简便有效地优化含硫气藏储气库运行参数,具有极大实用性。本文研究有效支撑了含硫气藏储气库建设,提供了一种含硫气藏储气库参数优化和H2S预测的简便方法,极大提高了含硫气藏储气库参数优化与H2S预测效率,为X气田含硫气藏储气库规模建库提供了参考。