[發(fā)明專利]含硫天然氣中元素硫溶解度的預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210461816.5
• 申請(qǐng)日: 2012-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102998422B
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡景宏;梁濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣勘探、開(kāi)采中關(guān)于元素硫在天然氣中溶解度的預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著含硫氣藏不斷的深入勘探開(kāi)發(fā)，其伴隨的問(wèn)題也隨之得到廣泛的關(guān)注。在含硫氣藏 開(kāi)發(fā)過(guò)程中，H₂S腐蝕、劇毒和硫沉積是需要關(guān)注的三大難題。而對(duì)于氣藏工程師而言，元 素硫沉積是最核心的問(wèn)題，元素硫（單質(zhì)硫）在儲(chǔ)層、井底或者油管中沉積都會(huì)導(dǎo)致氣井產(chǎn) 量降低甚至直接停產(chǎn)。因此，元素硫溶解度的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是含硫氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須首先解決 的問(wèn)題之一。實(shí)驗(yàn)雖然能得到不同溫度壓力及天然氣物性下的元素硫溶解度，但其需要大量 的時(shí)間及設(shè)備成本，同時(shí)還具有毒性，因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)手段實(shí)時(shí)檢測(cè)在實(shí)際工程實(shí)踐中并 不具有實(shí)用價(jià)值。因此，在實(shí)踐元素硫溶解度的預(yù)測(cè)廣泛通過(guò)下式（1）的CHrastil模型通 過(guò)理論經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

Cr=ρkexp(aT+b)---(1)]]>

上式中混合天然氣密度由下式表示：

ρ=MaγgpZRT=3.484×103γgpZT---(2)]]>

式中：C_r-溶質(zhì)在氣體中的濃度，g/L；

ρ-氣體的密度，g/L；

T-氣體的溫度，K；

k-締合數(shù)(即與一個(gè)溶質(zhì)分子結(jié)合的溶劑分子的個(gè)數(shù))；

M_a—干燥空氣的分子量，28.97；

γ_g-氣體的相對(duì)密度；

Z-氣體的偏差系數(shù)(平均值)；

R-通用氣體常數(shù)，0.008315MPa.m³/kmol.k；

P-氣體壓力，MPa。

1997年，Roberts.B.E.在Chrastll溶解度模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合E.Brunner和W.Woll測(cè)得 的兩組元素硫在含硫天然氣中溶解度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表1），擬合出了一套預(yù)測(cè)元素硫在含硫 天然氣中溶解度的常系數(shù)模型，計(jì)算公式如下式（3）：

Cr=ρ4(-4666T-4.5711)---(3)]]>