一种不同孔径岩心中化学剂解除硫沉积伤害实验评价方法与流程

本发明涉及硫沉积伤害及防治测定，尤其涉及一种不同孔径岩心中化学剂解除硫沉积伤害实验评价方法。

背景技术：

1、我国高含h2s/co2的高酸性天然气探明地质储量已经超5000×108m3，约占全国气藏总储量的1/4，为国家“西气东输工程”提供了重要的气源保证。然而，高含硫气藏开发过程中，当压力、温度达到一定条件时，储层中会发生硫沉积现象，减小甚至堵塞渗流通道，降低储层渗透率，给气田开发带来严重不利影响；另外一部分硫吸附在岩石孔隙壁面上，减小了气体流通通道，降低气井产能，影响气藏开发效果。

2、结合文献调研，生产中采用的硫沉积防治方法主要包括用溶剂溶解硫、利用化学反应技术、酸化压裂、除垢技术和生物技术消除硫化氢来预防硫沉积。这些技术多在现场采用小面积尝试，缺少深入的机理认识和室内实验评价方法。由于我国高含硫气田绝大部分尚未达到地层大面积沉积阶段，因此，解除地层硫沉积的研究相对较少，尚未见到化学溶解法解除岩心中硫沉积及孔径变化规律实验评价方法，化学溶解法主要解除的是哪部分微观孔径中沉积的硫尚不清楚，一定程度制约了该技术的实施。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种不同孔径岩心中化学剂解除硫沉积伤害实验评价方法。

2、第一方面，本发明提出了一种不同孔径岩心中化学剂解除硫沉积伤害实验评价方法，包括以下步骤：

3、步骤1：将待测岩心进行前处理，测定岩心基础参数；

4、步骤2：将岩心进行真空处理，再将岩心置于夹持器中，施加压力饱和地层水，再取出浸泡于地层水中；

5、步骤3：将步骤2岩心烘干置于真空中，将cs2溶液注入岩心中，增压至模拟地下状态上覆压力及流体压力，稳定后，降压后烘干称重m1；

6、然后再次注入cs2溶液，增压至围压和内压，降压后烘干称重m2；

7、重复上述步骤，直至岩心重量不再变化；

8、步骤4：将步骤3得到的岩心进行真空处理，再置于压力饱和地层水中，再取出后浸泡于地层水中；

9、步骤5：将步骤4得到的岩心进行核磁共振测试，得到该岩心nmr反演数据，包含核磁共振t2谱数据点和对应的峰面积及峰总面积a1；

10、步骤6：将步骤5测完核磁共振的岩心采用溶硫剂进行驱替，注入量为1hcpv；再采用氮气驱替，直至无液体排出，测得此时岩心渗透率为k1；

11、步骤7：将步骤6处理后的岩心进行真空处理，加压至围岩原始上覆地层压力；再置于压力饱和地层水浸泡，再取出后浸泡于地层水中；

12、步骤8：将步骤7中处理后的岩心进行核磁共振测试，得到硫沉积后岩心nmr反演数据，包含t2数据点和对应的峰面积及峰总面积a2；

13、步骤9：将步骤8岩心烘干，氮气驱替，测得此时岩心渗透率为k2。

14、作为本发明的具体实施方式，所述步骤1中，所述前处理包括将岩心端面平整。

15、作为本发明的具体实施方式，所述步骤1中，基础参数包括干重m1、长度l、直径d、孔隙度φ和渗透率k。

16、作为本发明的具体实施方式，所述步骤2中，所述饱和地层水压力为1～3mpa，饱和时间为0.5-2小时；所述在地层水中浸泡时间为12～24小时。

17、作为本发明的具体实施方式，为了防止岩心发生水敏效应，因此饱和进岩心内部的水和浸泡岩心的水都为地层水。

18、作为本发明的具体实施方式，所述步骤3中，所述cs2溶液为饱和单质硫的cs2溶液；具体地，溶解饱和单质硫的cs2溶液为常温(25℃)每100克cs2中溶解50.4g单质硫。

19、作为本发明的具体实施方式，所述步骤4中，所述饱和地层水压力为1～3mpa，饱和时间为0.5-2小时；所述在地层水中浸泡时间为12～24小时。

20、作为本发明的具体实施方式，所述步骤5中，岩心的核磁共振t2图谱，t2值越大岩心的孔隙半径越大，t2的信号幅度反应的t2所占的比重。此图反应的是岩心的孔隙结构。

21、作为本发明的具体实施方式，所述步骤6中，所述驱替条件包括将岩心放入岩心夹持器中，设定围压为地层压力，在岩心一段施加压力，为了使岩心充分饱和，压力为0.5～1mpa。

22、作为本发明的具体实施方式，所述步骤7中，所述饱和地层水压力为1～3mpa，饱和时间为0.5-2小时；所述在地层水中浸泡时间为12～24小时。

23、作为本发明的具体实施方式，所述步骤8中还包括计算岩心总的孔隙恢复占比、解除沉积的硫的质量、各孔隙尺寸对应的孔隙变化和总的孔隙变化中各孔隙尺寸对应的孔隙占比。

24、作为本发明的具体实施方式，所述总的孔隙恢复占比，以ssi表示，其计算公式为：

25、

26、式中：a1-硫沉积岩心核磁实验总面积；

27、a2-溶硫剂驱替后核磁实验总面积；

28、和/或，所述解除沉积的硫的质量，以ms表示，其计算公式为：

29、

30、式中：ms-解除沉积的硫的质量，g；

31、d-岩心直径，cm；

32、φ-岩心总孔隙度，％；

33、ρs-硫密度，g/cm3；

34、l-岩心的长度，cm；

35、和/或，所述核磁岩心孔隙尺寸转换公式为：

36、di＝ct2i

37、式中，di-岩心孔隙尺寸，μm；

38、t2i-核磁共振实验中t2i(ms)数据点；

39、c-换算系数。

40、和/或，所述各孔隙尺寸以di表示，各孔隙尺寸对应的孔隙占比变化公式为：

41、

42、式中，δgdi-孔隙尺寸di对应的孔隙占比的变化，％；

43、δgro1i-岩心孔隙尺寸di对应的峰面积；

44、δgro2i-溶硫剂驱替后孔隙尺寸di对应的峰面积；

45、和/或，所述总孔隙变化中各尺寸对应的孔隙占比为：

46、

47、式中，δpdi-总孔隙变化中各尺寸对应的孔隙占比，％；

48、a1-原始核磁总峰面积；

49、a2-溶硫剂驱替后核磁总峰面积；

50、fi-溶硫剂驱替前后各孔隙频率的差值。

51、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

52、1、本发明的不同孔径岩心中化学剂解除硫沉积伤害实验评价方法，基于气体溶解法通过降温及降压法建立岩心中的含硫饱和度，与矿场实际情况更吻合，饱和度分布更均匀；采用化学方法模拟不同注入量下解除岩心不同孔径中硫沉积，可以分析化学法解除的主要硫沉积孔径范围。

53、2、本发明的不同孔径岩心中化学剂解除硫沉积伤害实验评价方法，通过实施例表明，评价方法可通过核磁共振手段量化解除硫沉积手段。

54、3、本发明的不同孔径岩心中化学剂解除硫沉积伤害实验评价方法，建立化学溶解法解除岩心中硫沉积伤害实验评价方法，量化硫沉积伤害程度，便于优选合适的化学剂。