一种高含硫气藏吸附硫含量的测定系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种岩心吸附硫含量的测定系统，具体涉及一种高含硫气藏吸附硫含量的测定系统。


背景技术：

[0002]
我国的含硫气藏主要分布在鄂尔多斯盆地、塔里木盆地和四川盆地等，该类气藏的主要特点是：气藏埋藏深、硫化氢含量高、地温梯度大，在开采高含硫气藏的过程中，随着气体不断产出，地层压力不断下降，会有单质硫从气体中析出，堵塞天然气渗流通道，降低地层有效孔隙空间及渗透率，影响气井产能。
[0003]
目前，关于测量固态硫沉积量的实验装置并不多见。由此可见，关于硫沉积的模型的研究非常有必要。而且在以往的实验中，一般将固态的单质硫颗粒直接吸附在岩心内部，但是对于一些直径小于单质硫粒径的孔道，硫颗粒无法进入。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种高含硫气藏吸附硫含量的测定系统，解决了现有技术无法有效模拟岩心中固态硫沉积量的问题，单质硫更易进入到孔道内，能够更加贴近真实的地层条件，为高含硫气田的开发提供参考。
[0005]
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种高含硫气藏吸附硫含量的测定系统，其特征在于，该系统包含：恒速恒压泵，与所述恒速恒压泵通过管道连接的高温高压抗硫反应釜，与所述高温高压抗硫反应釜通过管道连接的阀门一，待测定吸附硫含量的岩心，用于夹持所述岩心并与所述阀门一通过管道连接的高温高压岩心加持器，与所述高温高压岩心加持器通过管道连接的围压泵，设置在所述高温高压岩心加持器和围压泵之间管道上的阀门三，与所述高温高压岩心加持器通过管道连接且用于改变岩心两端的压差的回压阀，与所述回压阀通过管道连接的阀门二，与所述阀门二通过管道连接的单质硫吸收瓶，与所述单质硫吸收瓶通过管道连接且用于测定气体体积的气体计量及收集装置，与所述单质硫吸收瓶通过管道连接且用于测定溶硫剂中单质硫含量的质谱仪，以及将所述高温高压岩心加持器和围压泵置于其内且用于提供恒温的烘箱；其中，所述单质硫吸收瓶内含有溶硫剂；所述高温高压抗硫反应釜内含有地层温度压力下的单质硫和原始气藏。
[0006]
优选地，所述溶硫剂为cs2或甲苯。
[0007]
优选地，所述高温高压抗硫反应釜内含有49.8mpa、98.9℃条件下的单质硫和原始气藏。
[0008]
本实用新型的高含硫气藏吸附硫含量的测定系统，解决了现有技术无法有效模拟岩心中固态硫沉积量的问题，具有以下优点：
[0009]
本实用新型的高含硫气藏吸附硫含量的测定系统，通过在高温高压抗硫反应釜内混合地层温度压力条件下的过量单质硫和原始气藏，并配合烘箱对岩心温度调控，围压泵的压力设置，以及回压阀使岩心两端产生压差，更贴近真实的地层条件，而且单质硫更易进
入到一些较小的岩心孔道内。通过本实用新型的测定系统可以测量岩心中吸附硫含量，可以根据实际气藏的生产条件，为高含硫气田的开发提供参考。
附图说明
[0010]
图1为本实用新型的高含硫气藏吸附硫含量的测定系统的结构示意图。
[0011]
图2为本实用新型的累计气量与吸附硫含量关系曲线。
具体实施方式
[0012]
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]
实施例1
[0014]
一种高含硫气藏吸附硫含量的测定系统，包含：恒速恒压泵1、高温高压抗硫反应釜2、阀门一5、岩心6、高温高压岩心加持器7、围压泵8、阀门三9、回压阀10、阀门二11、单质硫吸收瓶12、气体计量及收集装置13、质谱仪14和烘箱15。
[0015]
恒速恒压泵1的输出端与高温高压抗硫反应釜2连通。高温高压抗硫反应釜2上设有：气体入口，从该气体入口向其内部填充在地层温度压力条件下的过量单质硫4和气体3的混合气体。岩心6通过高温高压岩心加持器7进行固定，高温高压抗硫反应釜2的气体出口与高温高压岩心加持器7的一端通过管道连通，且在高温高压抗硫反应釜2与高温高压岩心加持器7之间的管道上设置阀门一5。高压岩心加持器7的另一端通过管道与回压阀10连通，通过回压阀10设定回压来改变岩心两端的压差。回压阀10通过管道与单质硫吸收瓶12连通，且在回压阀10与单质硫吸收瓶12之间的管道上设置阀门二11。单质硫吸收瓶12通过管道与气体计量及收集装置13和质谱仪14连通，气体计量及收集装置13(气体及收集计量器)用于测量通过岩心的气体的体积和收集尾气，质谱仪14用于测量经过单质硫吸收瓶12吸收后的溶硫剂中单质硫含量。
[0016]
具体地，单质硫吸收瓶12包含：cs2吸收瓶和甲苯吸收瓶，均用于吸收流出岩心的单质硫。
[0017]
围压泵8通过管道与高温高压岩心加持器7连通，且在围压泵8与高温高压岩心加持器7之间的管道上设置阀门三9。
[0018]
高温高压岩心加持器7、围压泵8和阀门三9均置于烘箱15内。
[0019]
本实用新型的高含硫气藏吸附硫含量的测定系统的使用方法，具体如下：
[0020]
将在地层温度压力(49.8mpa、98.9℃)条件下的过量单质硫(50g)和原始气藏(800ml)加入高温高压抗硫反应釜2(49.8mpa、98.9℃)里面充分混合(稳定后，下层为单质硫，上层为饱和单质硫的气样)，原始气藏的组成如下表1所示。
[0021]
表1 高温高压抗硫反应釜中的原始气藏组成
[0022][0023]
然后，测量地层温度压力下硫在气体中的饱和溶解度：将高温高压抗硫反应釜2接在阀门二11上，单质硫吸收瓶12内加入17.8g的cs2，慢慢打开阀门二11使气体匀速通过单质硫吸收瓶12，用气体计量及收集装置13记录流出的气体有1.2l，再用质谱仪测量cs2中单质硫的含量为0.0065％，则原始气样(上述单质硫气样和气体的混合气体)中硫的饱和溶解度可由如下公式(1)计算，求得原始气样中硫的饱和溶解度为0.9641g/m3。
[0024][0025]
式(1)中，s1为原始气样中硫的饱和溶解度，单位g/m3；m2为单质硫吸收瓶中cs2的质量，单位g；c1为cs2中单质硫的含量，单位％；v1为流出的气体的体积，单位m3。
[0026]
将岩心6进行抽提、清洗、烘干后测量干重m1，用高温高压岩心加持器7夹持，按照装置的连接结构安装，检查气密性。
[0027]
接着，测量通过岩心气样的硫单质含量：设定烘箱15的温度为98.9℃，通过围压泵8调节围压为52mpa，并保持压力恒定，设置回压阀二11的压力为48mpa，高温高压抗硫反应2的压力恒定在49.8mpa。在单质硫吸收瓶12内加入18.3g的cs2。打开阀门一5，待温度压力稳定之后，打开阀门二11。之后用氮气驱替岩心6，使岩心6内的可动硫和管道里的气体硫被单质硫吸收瓶12内的cs2吸收。用气体计量及收集装置13测量通过岩心6的气体为1.15l，质谱仪测量cs2中单质硫的含量为0.0041％，则通过岩心的气体的单质硫气体的含量可用下式(2)计算，求得通过岩心的气样的单质硫含量为0.6524g/m3。
[0028][0029]
式(2)中，s2为通过岩心的气体的硫的浓度，单位g/m3；m3为试管中cs2的质量，单位g；c2为cs2中单质硫的含量，单位g；v2为通过岩心的气体的体积，单位m3。
[0030]
按照式(3)计算岩心6中吸附硫的含量w，最后求得的吸附硫的含量为1.138
×
10-5
g/g。
[0031][0032]
式(3)中，w为岩心吸附硫的含量，单位g/g；s1为原始气样中硫的饱和溶解度，单位g/m3；s2为通过岩心的气体的硫的浓度，单位g/m3；v2为通过岩心的气体的体积，单位m3；m1为岩心的干重，单位g。
[0033]
经过多次测量，得到如下表2的累计气量与吸附硫含量关系，做出累计气量与吸附硫含量关系曲线，如图1所示。
[0034]
表2 累计气量与吸附硫含量数据
[0035][0036]
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。