【技术实现步骤摘要】
元素硫溶解度预测方法、系统、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及酸性气藏开发及硫沉积
,特别涉及一种元素硫溶解度预测方法、系统、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]酸性气藏开发中常发生元素硫沉积问题,致使井筒或集输管线堵塞,并加剧对管材的腐蚀。严重的硫堵将引发管线憋压、变形、破裂及腐蚀穿孔,可能导致含H2S酸性气体的泄漏,带来严重的生产安全问题。硫沉积的本质是硫含量超过其在酸性天然气中的溶解度而析出,因此,预判硫沉积部位及程度的前提是得到元素硫在酸性气体中的溶解度,这需要一种准确预测硫溶解度的方法。
[0003]1982年,Chrastil推导出固体或液体溶质在气体中的溶解度通用模型。随后,多位学者基于Chrastil模型开展元素硫在酸性气体中溶解度的预测研究。Roberts于1997年最先应用Chrastil模型拟合硫溶解度实验数据,得到计算硫溶解度的经验公式,在加拿大Waterton气藏储层条件下应用取得一定效果。由于拟合模型参数使用的数据太少,Roberts经验公式的应用条件有限,当实际条件偏离Waterton气藏太大时,预测精度明显下降。
[0004]2006年乔海波等人在论文《含硫气体元素硫溶解度预测模型研究》中指出,当温度压力范围太大时,硫溶解度对数和酸性气体密度对数间的线性关系发生偏移。于是提出设置密度拐点分段拟合的思想,即在应用Chrastil模型拟合实验数据时,将酸性气体密度划分高密度区和低密度区,对两个区的实验数据分别拟合,得到两套模型参数值,这在一定程度上
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种元素硫溶解度预测方法,其特征在于,包括如下步骤:获取目标气体的参数信息,计算目标气体密度ρ;基于目标气体温度T,选择预测模型,并基于H2S摩尔分数和目标气体密度ρ,确定模型参数:当373.15K≤T≤433.15K时,预测模型为c=ρ
k
exp(a/T+b);当303.15K≤T<373.15K时,预测模型为式中c为目标气体中元素硫溶解度,k、a和b为模型参数,模型参数k为T的函数,低温修正系数d=0.0079264
·
T
‑
2.2623;以及根据所选择的预测模型和所确定的模型参数,计算目标气体中元素硫溶解度。2.根据权利要求1所述的元素硫溶解度预测方法,其特征在于,当预测模型为时,确定模型参数包括:当时,模型参数为k=
‑
0.00558
·
T+3.8555,a=
‑
9425.1,b=14.654;当时,模型参数为k=
‑
0.0016125
·
T+1.9862,a=
‑
5973.8,b=7.0301;当时,模型参数为k=
‑
0.004768
·
T+3.2202,a=
‑
9150.6,b=15.231;以及当时,模型参数为k=
‑
0.003158
·
T+2.636,a=
‑
8453.2,b=12.89。3.根据权利要求1所述的元素硫溶解度预测方法,其特征在于,当预测模型为c=ρ
k
exp(a/T+b)时,基于H2S摩尔分数和目标气体密度ρ,确定模型参数包括:基于H2S摩尔分数计算密度拐点ρ';以及比较目标气体密度ρ和密度拐点ρ',根据比较结果确定模型参数。4.根据权利要求3所述的元素硫溶解度预测方法,其特征在于,当时,计算密度拐点ρ'=0.0029063
·
T2‑
3.2056
·
T+1064.7,若ρ<ρ',则模型参数为:k=
‑
0.00558
·
T+3.8555,a=
‑
9425.1,b=14.654,若ρ≥ρ',则模型参数为:k=
‑
0.02158
·
T+12.535,a=
‑
24839,b=40.732;当时,密度拐点ρ'=0.0029312
·
T2‑
3.1846
·
T+1052.9,若ρ<ρ',则模型参数为:k=
‑
0.0016125
·
T+1.9862,a=
‑
5973.8,b=7.0301,若ρ≥ρ',则模型参数为:k=
‑
0.017925
·
T+10.571,a=
‑
21886,b=35.535;当时,密度拐点ρ'=0.00235
·
T2‑
2.5418
·
T+845.11,若ρ<ρ',则模型参数为:k=
‑
0.029008
·
T+13.651,a=
‑
30849,b=65.672,若ρ≥ρ',则模型参数为:k=
‑
0.02987
·
T+15.652,a=
‑
32563,b=61.158;以及当时,密度拐点ρ'=0.0023812
·
T2‑
2.5722
·
T+856.21,
若ρ<ρ',则模型参数为:k=
‑
0.035523
·
技术研发人员:谷成林,蒋秀,于超,花靖,陈勇,靳彦欣,
申请(专利权)人:中石化安全工程研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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