一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法技术

本发明专利技术公开了一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法，包括以下步骤：(1)通过灼烧实验，确定堵塞物中有机物/无机物比例；(2)利用EDS技术，分析堵塞物中元素组成；(3)通过酸溶解实验，确定堵塞物中碳酸盐类无机物含量；(4)利用XRD技术，确定堵塞物中无机物组成；(5)利用红外光谱技术，确定堵塞物中有机物组成；(6)根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中有机物比例、元素组成、成分组成，确定堵塞物中有机物来源；(7)根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中无机物比例、元素组成、酸溶物比例，同时依据Drucker—Prage准则确定堵塞物中无机物来源。本发明专利技术解决了含硫气井堵塞物来源评价问题，为储层改造增产优化设计提供技术指导和理论依据。据。

【技术实现步骤摘要】
一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发的
，特别涉及一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法。

技术介绍

[0002]含硫气井碳酸盐岩天然气开发过程中，一方面随着天然气的采出，储层能量逐渐递减，层内地层水沿气流通道运移至近井筒地带，导致气井产水量增加，产气量降低；另一方面含硫气井受到各种复杂因素影响(如地层水矿化度高和离子含量高等)，同时天然气中存在SO2、CO2等酸性气体，使得地层水偏弱酸性，在高温高压环境下，酸性气体会溶解于地层水中对管柱造成腐蚀，因此导致井筒存在堵塞污染和结垢腐蚀现象，严重影响气田稳产。因此，有必要对气井的堵塞物进行深入研究分析，确定堵塞物来源，高效治理，达到解除伤害，恢复气井产能的目的。
[0003]碳酸盐岩高温含硫气藏埋藏深，地层厚度大，储层主要为藻白云岩，见角砾状、花斑状、层纹状藻云岩及硅质条带，中小型溶蚀孔洞发育，孔洞多被白云石、石英、沥青半充填，储层纵横向非均质性强，物性差异大，各层段岩溶储渗体的分布规律不清楚。基于此复杂的地质条件，在含硫气井天然气开采过程中易受到难以识别的不同程度的污染堵塞，造成气井减产停产。同时，资料多解性、储层地质认识不足成为解决含硫气藏堵塞突出挑战，对于这类含硫气藏单纯依靠静态资料(堵塞物表观、质量等)来认识、分辨堵塞物来源是足够困难的。
[0004]鉴于碳酸盐岩高温含硫气藏堵塞物来源研究的难度，仅从堵塞物外观、质量等分析片面、认识不足，通过对堵塞物采用多种分析测试方法可以达到精确识别的目的。对含硫气井堵塞物进行取样分析，通过灼烧实验方法，定量分析堵塞物中有机物/无机物成分相对含量，确定堵塞物中有机物/无机物比例；利用EDS测试技术，分析堵塞物的元素组成；通过酸溶解实验方法，确定堵塞物中碳酸盐类无机物的成分含量；利用红外光谱技术，分析堵塞物中有机物成分，确定堵塞物中有机物组成；根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中有机物比例、元素组成、成分组成，确定含硫气井堵塞物中有机物来源；根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中无机物比例、元素组成、酸溶物比例，同时结合Drucker—Prage准则确定含硫气井堵塞物中无机物来源，依据以上分析可以得到堵塞物有机物/无机物组分，进而可以相对准确的识别堵塞物的来源，以达到深化储层认识和优化改造措施方案目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法，该方法原理可靠，操作简单，能够有效解决含硫气井堵塞物来源评价问题，为储层改造增产优化设计提供技术指导和理论依据，克服了现有技术的缺陷和不足。
[0006]为达到以上技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术考虑了含硫气井堵塞物成分复杂、识别困难的问题，对常规测试分析方法
组合使用，同时考虑到来源于井壁崩落的可能性，建立了新的适用于含硫气井堵塞物来源评价的实验方法。
[0008]一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法，依次包括以下步骤：
[0009](1)对含硫气井堵塞物进行取样分析，通过灼烧实验方法，定量分析堵塞物中有机物/无机物成分相对含量，确定堵塞物中有机物/无机物比例；
[0010](2)利用EDS测试技术，分析堵塞物的元素组成；
[0011](3)通过酸溶解实验方法，确定堵塞物中碳酸盐类无机物的成分含量；
[0012](4)利用XRD(X射线衍射)技术，分析堵塞物中无机物成分，确定堵塞物中无机物组成；
[0013](5)利用红外光谱技术，分析堵塞物中有机物成分，确定堵塞物中有机物组成；
[0014](6)根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中有机物比例、元素组成、成分组成，确定含硫气井堵塞物中有机物来源；
[0015](7)根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中无机物比例、元素组成、酸溶物比例，同时依据Drucker—Prage准则计算地层稳定性系数进而确定含硫气井堵塞物中无机物来源；
[0016](8)Drucker—Prage准则出砂预测方法如下：
[0017][0018][0019][0020]式中，σ1、σ2、σ3——诱导应力、气体拖拽力、孔眼围岩应力的合力，Pa；
[0021]J1—第一有效应力不变量，Pa；
[0022]J2—应力偏量不变量，Pa；
[0023]S—地层稳定性系数，式中C0取10，C1取0.6。
[0024]稳定系数S>0，地层稳定，不出砂；S＝0，临界出砂状态，有轻微出砂；S<0，地层不稳定，发生破坏，出砂。
[0025]在本专利技术中，所述步骤(1)中对含硫气井堵塞物进行取样分析，进行灼烧实验方法，是指将一定量的堵塞物垢样置于坩埚中加热，小火碳化后，使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化，再置于500～600℃高温电炉中灼烧灰化，直至残灰为白色或浅灰色为止，所得残渣即为无机成分，利用此方法可以定量分析堵塞物中有机物/无机物成分相对含量，确定堵塞物中有机物/无机物比例。
[0026]在本专利技术中，所述步骤(2)中利用EDS测试技术，分析堵塞物的元素组成，是指将垢样烘干，放入X射线能谱仪中，在真空下用电子束轰击垢样表面，激发物质发射出特征x射线，根据其波长确定堵塞物元素组成。
[0027]在本专利技术中，所述步骤(3)中通过酸溶解实验方法，确定堵塞物中碳酸盐类无机物的成分含量，是指将垢样置于酸液中，利用酸的特性、氧化还原性和配位性使试样中的被测组分转入溶液，本专利技术对含硫气井堵塞物垢样，采用酸溶解法确定无机物中可被酸溶蚀的成分含量，能被酸溶蚀的，基本上都是碳酸盐类无机物。
[0028]在本专利技术中，所述步骤(4)中利用XRD(X射线衍射)技术，分析堵塞物中无机物成分，确定堵塞物中无机物组成，是指将堵塞物样品进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得垢样无机物成分进而确定无机物组成。
[0029]在本专利技术中，所述步骤(5)中利用红外光谱技术，分析堵塞物中有机物成分，是指将垢样烘干并制成薄片，置于红外光谱仪中，形成垢样分子的红外吸收光谱。得到垢样有机质组分，确定堵塞物中有机物组成。
[0030](1)通过上述实验方法，含硫气井堵塞物有机物组分及来源为：
①
当有机物主要成分含脂肪酸、羧酸衍生物、杂环化合物、酰胺、酯类时，则含硫气井堵塞物来源于施工中添加的润滑剂、酸化缓蚀剂等入井材料残留组分。
②
当有机物成分为环状八原子硫、环状六原子硫、烷烃及烯烃、苯系衍生物，则含硫气井堵塞物来源于地层硫沉积、地层沥青和地层有机质。
[0031](2)通过上述实验方法，含硫气井堵塞物无机物组分及来源为：
①
当无机物成分为FeS、FeS2、Fe7S8、Fe
0.95
S
1.05
时，则含硫气井堵塞物来源于H2S与管道形成的腐蚀产物；
②
当无机物成分为FeCO3时，则含硫气井堵塞物来源于天然气中CO2腐蚀管道的产物；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法，依次包括以下步骤：(1)对含硫气井堵塞物进行取样分析，通过灼烧实验方法，定量分析堵塞物中有机物/无机物成分相对含量，确定堵塞物中有机物/无机物比例；(2)利用EDS测试技术，分析堵塞物的元素组成；(3)通过酸溶解实验方法，确定堵塞物中碳酸盐类无机物的成分含量；(4)利用XRD(X射线衍射)技术，分析堵塞物中无机物成分，确定堵塞物中无机物组成；(5)利用红外光谱技术，分析堵塞物中有机物成分，确定堵塞物中有机物组成；(6)根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中有机物比例、元素组成、成分组成，确定含硫气井堵塞物中有机物来源；(7)根据上述步骤得到的含硫气井堵塞物中无机物比例、元素组成、酸溶物比例，同时依据Drucker—Prage准则计算地层稳定性系数进而确定含硫气井堵塞物中无机物来源；(8)Drucker—Prage准则出砂预测方法如下：(8)Drucker—Prage准则出砂预测方法如下：式中：σ1、σ2、σ3——诱导应力、气体拖拽力、孔眼围岩应力的合力，Pa；J1——第一有效应力不变量，Pa；J2——应力偏量不变量，Pa；定义地层稳定性系数S如下：式中C0取10，C1取0.6；稳定系数S>0，地层稳定，不出砂；S＝0，临界出砂状态，有轻微出砂；S<0，地层不稳定，发生破坏，出砂。2.如权利要求1所述的一种含硫气井堵塞物来源实验评价方法，其特征在于，所述步骤(1)中对含硫气井堵塞物进行取样分析，进行灼烧实验方法，是指将一定量的堵塞物垢样置于坩埚中加热，小火...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志锋，吕梦涛，张楠林，杨婷婷，闫丙森，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：