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在高含硫气藏的开采过程中,经常会遇到一些棘手的问题,如硫化氢(H2S)的剧毒性、腐蚀性和元素硫的沉积。其中元素硫在地层中的沉积是油藏工程师必须时刻关注的重要课题。当地层发生元素硫沉积时,沉积到地层中的元素硫不仅对地层造成严重的伤害,也将对气井的正常生产带来严重的妨害。因此,对元素硫在地层中沉积的研究对该类气田的高效开发具有重要的意义。本文在实验的基础上,从研究元素硫在天然气中的溶解度出发,深入研究了硫在地层中的沉积和堵塞机理,建立了完善的元素硫沉积-堵塞预测模型,并应用于现场实践,取得了满意的结果。 本文的主要研究内容包括:①通过实验研究测定硫在天然气中的溶解度,并分析影响硫溶解度的因素,确定预测硫溶解度的计算模型;②分析硫沉积及造成地层堵塞的机理;③从动态的角度出发,运用物质平衡原理,建立完善的硫沉积-堵塞预测模型;④建立硫沉积地层气体渗流模型并给出其求解方法。 经过系统的研究,本文取得了以下研究成果: ①通过对天然气中硫溶解度的实验研究,完善和提高了对影响硫溶解度因素的认识;②提出了硫在含硫天然气中的溶解方式既包括化学溶解也包括物理溶解的观点;③沉降、捕获和架桥堵塞是硫堵塞地层孔喉的三种主要方式;④建立了能准确描述硫沉积及沉积量的数学模型;⑤建立了描述硫沉积地层渗流规律的微分方程并讨论了其求解方法;⑥得到了硫沉积对地层物性参数(孔隙度、渗透率)及气井产能的影响的认识。