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原文传递高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置和方法

专利名称：	高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置和方法
摘要：	本发明公开了高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置和方法，测试装置，包括：流体注入系统、储层模拟系统、硫溶解度计量系统和数据追踪及处理系统；流体注入系统与储层模拟系统连接；储层模拟系统与硫溶解度计量系统连接；数据追踪及处理系统与硫溶解度计量系统连接；流体注入系统，用于将含硫气样注入储层模拟系统和硫溶解度计量系统；储层模拟系统，用于模拟含硫气样在储层中的流动及复杂界面物化作用过程；硫溶解度计量系统，用于计量含硫气样中的硫溶解度；数据追踪及处理系统，用于处理数据。本发明中的测试装置包括二个硫溶解度测试单元，有效提高测试的精度，减少含硫气样在管线和阀门流动造成的测量损失和安全风险。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油天然气股份有限公司
发明人：	胡勇;惠栋;彭先;李骞;张砚;李农;王丽;赵梓寒;胡碟;朱占美
专利状态：	有效
申请日期：	2022-05-19T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202210557986.7
公开号：	CN117129367A
代理机构：	北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张迎新
分类号：	G01N7/04;G01N30/02;G01N30/88;G01N31/12;G;G01;G01N;G01N7;G01N30;G01N31;G01N7/04;G01N30/02;G01N30/88;G01N31/12
申请人地址：	100007 北京市东城区东直门北大街9号
主权项：	1.高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，包括：流体注入系统、储层模拟系统、硫溶解度计量系统和数据追踪及处理系统；所述流体注入系统与储层模拟系统连接；所述储层模拟系统与硫溶解度计量系统连接；所述数据追踪及处理系统与硫溶解度计量系统连接；所述流体注入系统，用于将含硫气样注入储层模拟系统和硫溶解度计量系统；所述储层模拟系统，用于模拟含硫气样在储层中的流动及复杂界面物化作用过程；所述硫溶解度计量系统，用于计量含硫气样中的硫溶解度；所述数据追踪及处理系统，用于处理数据。 2.根据权利要求1所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，所述流体注入系统包括：井下含硫气样罐(1)、高压中间容器(2)、恒压恒速驱替泵(3)、氮气高压气瓶(4)和气体增压泵(5)；所述井下含硫气样罐(1)通过管线与高压中间容器(2)连接；所述恒压恒速驱替泵(3)通过管线与高压中间容器(2)连接；所述氮气高压气瓶(4)通过管线与气体增压泵(5)连接。 3.根据权利要求2所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，所述储层模拟系统包括：储层岩心模拟单元(25)、围压控制泵(26)、压力检测器一(27)和压力检测器二(28)；所述围压控制泵(26)通过管线与储层岩心模拟单元(25)连接；所述压力检测器一(27)设置于储层岩心模拟单元(25)一端；所述压力检测器二(28)设置于储层岩心模拟单元(25)另一端；所述储层岩心模拟单元(25)，用于模拟含硫气样在储层中的渗流过程。 4.根据权利要求3所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，所述储层岩心模拟单元(25)包括：全直径岩心夹持器(251)、胶皮套(252)、储层岩心(253)、岩心支撑部件(254)、液压油环形空间(255)、液压油入口(256)、气体进口(257)、气体出口(258)、前盖(259)和后盖(260)；所述储层岩心(253)外围设置有胶皮套(252)；所述胶皮套(252)外围设置有全直径岩心夹持器(251)，胶皮套(252)与全直径岩心夹持器(251)间设置有液压油环形空间(255)；所述岩心支撑部件(254)设置于液压油环形空间(255)内，与胶皮套(252)和全直径岩心夹持器(251)抵接；所述前盖(259)设置于全直径岩心夹持器(251)一端，所述后盖(260)设置于全直径岩心夹持器(251)另一端；所述前盖(259)上设置有气体进口(257)和液压油入口(256)，液压油入口(256)与液压油环形空间(255)连通，液压油入口(256)通过管线与围压控制泵(26)连接，气体进口(257)通过管线与高压中间容器(2)和气体增压泵(5)连接；所述后盖(260)上设置有气体出口(258)。 5.根据权利要求4所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，所述硫溶解度计量系统包括：硫溶解度测试单元一和硫溶解度测试单元二；所述硫溶解度测试单元一包括中间容器一(12)、驱替泵一(13)、回压阀一(14)、回压泵一(15)、硫单质吸收容器一(16)和电子精密天平一(17)；所述中间容器一(12)的进气接口通过管线与高压中间容器(2)和气体增压泵(5)连接，中间容器一(12)的出气接口通过管线与回压阀一(14)连接；所述中间容器一(12)的进液接口通过管线与驱替泵一(13)连接；所述回压阀一(14)通过管线与回压泵一(15)和硫单质吸收容器一(16)连接；所述硫单质吸收容器一(16)设置于电子精密天平一(17)上；所述硫溶解度测试单元一，用于测试不同压力下含硫气样未流经岩心多孔介质时的硫溶解度。 6.根据权利要求5所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，所述硫溶解度测试单元二包括：中间容器二(18)、驱替泵二(19)、回压阀二(20)、回压泵二(21)、硫单质吸收容器二(22)和电子精密天平二(23)；所述中间容器二(18)的进气接口通过管线与气体出口(258)连接，中间容器二(18)的出气接口通过管线与回压阀二(20)连接；所述中间容器二(18)的进液接口通过管线与驱替泵二(19)连接；所述回压阀二(20)通过管线与回压泵二(21)和硫单质吸收容器二(22)连接；所述硫单质吸收容器二(22)设置于电子精密天平二(23)上；所述硫溶解度测试单元二，用于测试不同压力下含硫气样流经岩心多孔介质后的硫溶解度。 7.根据权利要求6所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，还包括：气体组分分析系统；所述气体组分分析系统与硫溶解度计量系统和数据追踪及处理系统连接；所述气体组分分析系统为在线全自动气相色谱分析仪(29)；所述在线全自动气相色谱分析仪(29)通过管线与回压阀二(20)和硫单质吸收容器二(22)连接；所述在线全自动气相色谱分析仪(29)，用于计量气体组分的变化。 8.根据权利要求7所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，还包括：尾气处理系统；所述尾气处理系统与硫溶解度计量系统连接；所述尾气处理系统包括尾气处理箱一(30)和尾气处理箱二(31)；所述尾气处理箱一(30)和尾气处理箱二(31)均包含H2S吸收容器、尾气燃烧处理设备和含硫气样自动检测警报及处理设备(11)；所述尾气处理箱一(30)通过管线与硫单质吸收容器一(16)连接；所述尾气处理箱二(31)通过管线与在线全自动气相色谱分析仪(29)和硫单质吸收容器二(22)连接。 9.根据权利要求1或8所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试装置，其特征在于，所述数据追踪及处理系统为计算机(32)。 10.高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：流体注入系统将含硫气样注入硫溶解度计量系统和储层模拟系统；硫溶解度计量系统测定不同压力下含硫气样的硫溶解度；硫溶解度计量系统测定不同压力下的含硫气样流经储层模拟系统后的硫溶解度；数据追踪及处理系统根据含硫气样的硫溶解度和含硫气样流经储层模拟系统后的硫溶解度确定含硫气样的硫溶解度变化率。 11.根据权利要求10所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试方法，其特征在于，所述硫溶解度变化率通过以下公式确定：其中，Si为硫溶解度变化率；ci为含硫气样流经储层模拟系统前在iMPa压力下的硫溶解度；c'i为含硫气样流经储层模拟系统后在iMPa压力下的硫溶解度。 12.根据权利要求10所述的高含硫气藏开发过程中元素硫溶解度的测试方法，其特征在于，所述含硫气样包括H2S、CO2和CH4。