高含硫气藏开发的过程中可能会面临硫单质析出沉积并堵塞井筒的问题,严重时甚至会被迫停产,而井筒硫沉积问题是一个涉及温度、压力和物性参数等多场变化的复杂问题,在高含硫产水气井井筒中,硫化氢含量高、流体相态变化复杂导致井筒的温度压力监测十分困难,对硫析出的位置、日析出量及沉积位置和沉积量的监测更是缺少应有的技术手段。为弥补现有技术的不足,本文首先计算并且校正混合流体物性参数,然后以此为基础:建立了适用于不同井型的井筒硫沉积动态预测模型;然后综合考虑实际生产时井口温度的变化规律和流体自身热量的实际散失过程并结合热力学规律和动力学理论建立产水气井温度压力模型;最后将流体物性参数模型、温度压力模型和硫沉积预测模型耦合并通过MATLB编写程序,通过生产过程中的实测数据预测井筒温度压力整个剖面的变化以及硫析出时间、位置和沉积的时间、位置等。通过以上几项研究工作取得如下认识:(1)物性参数计算。根据热力学手册中的数据拟合得到适用于高温高压气井的水物性参数计算公式。对比分析多种不同物性参数计算方法,通过VB编写相关软件,将计算结果同实验值进行比对,优选适用于高含硫气体的偏差因子与黏度计算和校正模型。(2)硫沉积动态预测研究。为提高硫溶解度经验公式的适用性,本文根据测试的实验数据拟合得到硫溶解度与温度压力的关系式,并以此为判断依据确定硫的析出位置及析出量。考虑不同井型的井身结构特点,通过对析出的硫单质受力分析确定不同气井的硫单质临界悬浮速度,最后基于传质传热学理论得到硫沉积扩散模型,通过实例进行验证,误差为1.2%,并得出结论:井底温度、压力、硫化氢含量、产水量、井身结构、产量和生产时间对硫沉积规律影响十分明显。(3)温度压力模型。结合井口温度动态资料,考虑流体自身热量在生产流动时的实际散热过程,在计算径向散热量时将井筒内与地层的导热考虑成非稳态过程,利用数学物理方程得到散热量的值并代入热力学模型建立高含硫产水气井的非稳态温度模型。在明确流动相态和流型的基础上,考虑井身结构、硫垢和液膜对压降的影响建立井筒的压力模型,通过实例验证本文温度压力预测模型计算误差小与5%,并得出结论:硫垢厚度、硫化氢含量、产水量、井身结构和产量等对温度压力影响较大。(4)通过MATLAB将硫沉积模型和温度压力模型耦合。应用本文模型对国内外的几口高含硫气井预测其温度压力及硫沉积动态并与实际结果相对比,认为本文模型对不同气井的硫沉积动态预测结果准确。