CN111044427B - 岩心硫分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岩心硫分析系统，属于油气田开发技术领域。所述系统包括：气源设备(101)、循环硫沉积装置(102)、分析设备(103)和脱硫装置(104)。本发明通过设计与气源设备(101)相连接的循环硫沉积装置(102)，并将循环硫沉积装置(102)中的主要组件置于恒温箱(10)中，并设计能够实时采集和测试气源设备(101)以及循环硫沉积装置(102)中的天然气气样和岩心岩样的参考数据的分析设备(103)，使该系统能够在模拟的真实地层的温度条件下，对硫沉积的过程中岩心的渗透率、孔隙度和硫元素含量等变化情况进行分析，从而获得硫沉积对岩心的影响。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种岩心硫分析系统。
背景技术
我国高含硫气藏分布广泛，随着地层压力和温度的不断下降，元素硫以单体的形式从载流气体中析出，并在储层岩石的孔隙中沉积。然而硫沉积在一定的条件下是不可逆的，一旦沉积，便会堵塞天然气的渗透通道，难以恢复原始的渗透能力，从而降低地层有效孔隙空间及渗透率。因此，对硫沉积前后岩心的分析与评估成为高含硫气藏开采的重要步骤。
目前常用PVT(Process Verification Test，过程验证测试)对元素硫在天然气中的溶解度变化来估计硫沉积量，对经过硫沉积过程的岩心的分析几乎空白，室内测试与真实地层条件差异较大，导致目前的测试方法及装置不能实时准确的分析岩心中的硫沉积量以及岩心的渗透率的程度，于是亟需一种可以有效分析沉积硫对岩心影响的岩心硫分析系统。
发明内容
本发明实施例提供了一种有效的岩心硫分析系统,能够解决目前的测试方法及装置不能实时准确的评价硫沉积量以及其对储层岩样渗透率的伤害程度的问题。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种岩心硫分析系统，所述系统包括：
气源设备101、循环硫沉积装置102和分析设备103；
所述气源设备101，用于输出含硫天然气；
所述气源设备101通过管线与所述循环沉积装置102的输入端连接；
所述循环硫沉积装置102，用于提供沉积环境，使所述气源设备101中的所述含硫天然气中的硫元素沉积于置于所述循环硫沉积装置102中的岩心岩样中；
所述循环硫沉积装置102包括并联的分气支路1021、硫沉积支路1022以及天然气循环支路1023；
其中，所述硫沉积支路1022包括通过管线连通的第一单向阀1、调压阀2、岩心夹持器3以及第二单向阀4；
其中，所述天然气循环支路1023包括通过管线连接的第一活塞5和第一盛液容器6、通过管线连接的第二活塞7和第二盛液容器8以及注入部件9，所述注入部件9与所述第一活塞5和所述第一盛液容器6之间的管线连通；所述注入部件9与所述第二活塞7和所述第二盛液容器8之间的管线连通；所述第一活塞5的输入管线与所述分气支路1021以及所述硫沉积支路1022的输入管线连通；所述第二活塞7的输入管线与所述分气支路1021以及所述硫沉积支路1022的输出管线连通；
所述第一活塞5、第二活塞7、分气支路1021、硫沉积支路1022以及连接所述支路和活塞的管道均置于恒温箱10中；
所述分析设备103用于在开始分析前，对所述岩心岩样进行测试，得到第一参考数据；所述分析设备103还用于对所述气源设备101输出的天然气气样进行测试，得到第二参考数据；
所述分析设备103用于在沉积结束后，对所述循环硫沉积装置102处理后的岩心岩样进行测试，得到第三参考数据；所述分析设备103还用于对所述循环硫沉积装置102处理后的输出气体进行测试，得到第四参考数据；
所述分析设备103用于结合所述第一参考数据、所述第二参考数据、所述第三参考数据和所述第四参考数据，对硫沉积前后的岩心岩样进行分析，得到分析结果。
在一种可能设计中，所述系统还包括脱硫装置104，所述脱硫装置104的输入端通过管线连接至真空泵11的输出端，所述真空泵11的输入端通过管线连接至所述分气支路1021的输出端。
在一种可能设计中，所述第一活塞5的输入管线上连接有第一压力传感器12；所述第二活塞7的输入管线上连接有第二压力传感器13。
在一种可能设计中，所述系统还包括智能终端14，所述智能终端14通过导线与所述第一压力传感器12和所述第二压力传感器13连接。
在一种可能设计中，所述第一参考数据包括：所述岩心岩样的孔隙度、渗透率、孔隙分布和硫元素含量；所述第二参考数据为天然气气样中的含硫气体成分。
在一种可能设计中，所述分析设备103还用于对循环硫沉积过程中的所述岩心岩样进行测试，得到第五参考数据；所述分析设备103还用于对循环硫沉积过程中的所述天然气气样进行测试，得到第六参考数据。
在一种可能设计中，所述分析设备103还用于每隔预设时长，对循环硫沉积过程中的所述岩心岩样以及所述天然气气样进行采集，对采集到的所述岩心岩样以及所述天然气气样进行测试，得到所述第五参考数据以及所述第六参考数据。
在一种可能设计中，所述第五参考数据包括：循环硫沉积过程中不同时期所述岩心岩样的孔隙度、渗透率、孔隙分布和硫元素含量；所述第六参考数据为循环硫沉积过程中不同时期的所述天然气气样中的含硫气体成分。
在一种可能设计中，所述岩心岩样的类型至少包括：孔隙型、孔隙-裂缝型、裂缝-孔隙型和裂缝-溶洞型。
在一种可能设计中，所述系统的任两个组件之间的管线上还包括气动阀，所述气动阀用于控制管线的通断。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过设计与气源设备101相连接的循环硫沉积装置102，并将循环硫沉积装置102中的主要组件置于恒温箱10中，并设计能够实时采集和测试气源设备101以及循环硫沉积装置102中的天然气气样和岩心岩样的参考数据的分析设备103，使该系统能够在模拟的真实地层的温度条件下，对硫沉积的过程中岩心的渗透率、孔隙度和硫元素含量等变化情况进行分析，从而获得硫沉积对岩心的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的工作流程图；
图3是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的具体结构图；
图4是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的分析结果图；
图5是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的分析结果图；
图6是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的分析结果图；
图7是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的分析结果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的结构示意图。参见图1，
该实施例提供的岩心硫分析系统包括：气源设备101、循环硫沉积装置102、分析设备103和脱硫装置104，下面对上述的各个部件分别介绍：
气源设备101的结构和具体实现功能
气源设备101，用于输出含硫天然气；该气源设备101通过管线与该循环硫沉积装置102的输入端连接。在一种实施方式中，气源设备101所储存的含硫天然气取自天然气开采现场的高含硫天然气。在一种实施方式中，技术人员通过控制环压泵15的开断使气源设备101输出的气体流通至该系统的管线中，实现充分沉积。
循环硫沉积装置102的结构和具体实现功能
循环硫沉积装置102，用于提供沉积环境，使气源设备101中的含硫天然气中的硫元素沉积于置于循环硫沉积装置102中的岩心岩样中。循环硫沉积装置102的输入端通过管线与气源设备101连接，循环硫沉积装置102的输出端与真空泵11的输入端通过管线连接，真空泵11的输出端通过管线与该脱硫装置104连接。循环硫沉积装置102包括并联的分气支路1021、硫沉积支路1022以及天然气循环支路1023。
硫沉积支路1022：该硫沉积支路1022包括通过管线连通的第一单向阀1、调压阀2、岩心夹持器3以及第二单向阀4。在气源设备101开启的情况下，含硫天然气通过第一单向阀1、调压阀2流至岩心夹持器3，含硫天然气经过岩心夹持器3中的岩心岩样时，部分硫元素停留于岩心岩样中，大部分的含硫天然气通过第二单向阀4流至分气支路1021以及能够流通的管道中，长时间含硫天然气的流通会造成硫沉积于岩心岩样，对岩心岩样的孔隙度和渗透率等均造成影响。
在一种实施方式中，岩心夹持器3的筒体外围包裹有一层保温层，并在筒体设置有热电偶来测量岩心岩样的温度，基于该所测量的岩心岩样的温度和真实地层的温度条件，对恒温箱的温度进行调节，从而实现模拟真实地层温度，提高该分析系统的准确性。在一种实施方式中，第一活塞5的输入管线上连接有第一压力传感器12；第二活塞7的输入管线上连接有第二压力传感器13。在另一种实施方式中，岩心夹持器的输入端通过管道连接有环压泵15，该环压泵15与该岩心夹持器3之间连接有第三压力传感器16。
在一种实施方式中，该系统还包括智能终端14，基于上述压力传感器的设置，可以有以下三种实施方式：
一、该智能终端14可以与第一压力传感器12和第二压力传感器13连接，从而实时获得第一活塞5和第二活塞7上端的压力信息。
二、该智能终端14可以与第三压力传感器16相连，从而实时获得环压泵15中的压力信息；
三、该智能终端14可以与第一压力传感器12、第二压力传感器13和第三压力传感器16连接，从而获得第一活塞5、第二活塞7和环压泵15中的压力信息，进而综合三处的压力信息整体把握硫沉积的进程和系统状态。
在一种实施方式中，该环压泵15可以是恒速恒压泵，该环压泵15设有压力上限(过压)、压力下限(欠压)的停泵保护，具有压力、流速和流量等参数的面板显示，可以实现实时监测和控制气源设备101的进气情况。
在一种实施方式中，本发明实施例中的压力传感器，可采用陶瓷压力传感器，压力直接作用于陶瓷膜片的前表面，当膜片发生微小的形变时，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成闭桥，由于压敏电阻的压阻效应使闭桥产生一个与压力成正比的电信号，该电信号可以用来表示压力传感器中压力，该压力信息可以通过导线传输到分析设备103中。压力传感器与调压阀配合使用，能够实现对岩心夹持器内岩心岩样的渗透率进行实时监测，从而判别硫沉积的程度，技术人员通过硫沉积的程度来控制系统的运行。
单向阀使含硫天然气只能单向流通岩心夹持器3，其中，单向阀的结构主要包括阀体、阀芯和弹簧，当气体流入单向阀的入口时，克服弹簧的弹力做功，推动阀芯的移动而使通道接通，而当气体反方向流入时，阀芯压紧在阀座上，使气体无法通过单向阀。
天然气循环支路1023：该天然气循环支路1023包括通过管线连接的第一活塞5和第一盛液容器6、通过管线连接的第二活塞7和第二盛液容器8以及注入部件9，该注入部件9与该第一活塞5和该第一盛液容器6之间的管线连通；该注入部件9与该第二活塞7和该第二盛液容器8之间的管线连通；第一活塞5的输入管线与该分气支路1021以及该硫沉积支路1022的输入管线连通；第二活塞7的输入管线与该分气支路1021以及该硫沉积支路1022的输出管线连通。
其中，注入部件9可包含注入泵17以及储液池18。
其中，第一活塞5、第二活塞7、分气支路1021、硫沉积支路1022以及连接所述支路和活塞的管道均置于恒温箱10中。在一种实施方式中，基于岩心夹持器3中采集的岩心岩样的温度以及真实地层的温度，可以调节恒温箱10的温度范围，使该系统的硫沉积的过程更贴近于真实底层下的硫沉积过程。
基于天然气循环支路1023实现循环硫沉积的过程如下：
启动调压阀2，启动注入部件9，使得第一活塞5中的胶塞受到注入泵17泵出的液体的推动上移，推动第一活塞5中的气体经过第一单向阀1、调压阀2,由左至右通过岩心夹持器3，流经第二单向阀4，到达右端的第二活塞7，然后通过控制相关气动阀的开闭，使注入泵17泵出的液体推动右端的第二活塞7中的天然气从分气支路1021中由右至左回到左端的第一活塞5中，再次控制相关气动阀的开闭，第一活塞5中的胶塞再次受到注入泵17泵出的液体的推动上移，进而推动气体从岩心夹持器3的左端通过到达右端的第二活塞7，从而实现循环硫沉积的过程。
分析设备103的具体实现功能
分析设备103用于在开始分析前，对所述岩心岩样进行测试，得到第一参考数据；所述分析设备103还用于对所述气源设备101输出的天然气气样进行测试，得到第二参考数据；用于在沉积结束后，对循环硫沉积装置102处理后的岩心岩样进行测试，得到第三参考数据；所述分析设备103还用于对循环硫沉积装置102处理后的输出气体进行测试，得到第四参考数据。该分析设备103用于结合第一参考数据、第二参考数据、第三参考数据和第四参考数据，对硫沉积前后的岩心岩样进行分析，得到分析结果。该分析设备103与气源设备101通过管线相连，且通过导线与智能终端14相连，在一种实施方式中，还通过管线与分气支路1021相连，以实现在循环硫沉积过程的各个时期对天然气气样和岩心岩样进行数据采集和数据分析。
其中，岩心岩样为技术人员用岩心劈开机或是金刚石锯取一半的岩心，该岩心类型可以包括：孔隙型、孔隙-裂缝型、裂缝-孔隙型和裂缝-溶洞型等；天然气气样的主要成分是甲烷，可通过采集天然气田中的天然气作为天然气气样。
其中，第一参考数据包括：岩心岩样的孔隙度、渗透率、孔隙分布以及硫元素的含量；第二参考数据为天然气气样中的含硫气体成分；第三参考数据包括：循环硫沉积装置102处理后的岩心岩样的孔隙度、渗透率、孔隙分布以及硫元素的含量；第四参考数据为循环硫沉积装置102处理后的输出气体的含硫气体成分。
在一种实施方式中，获取的岩心岩样至少包括以上四种类型的岩样类型，该四种类型的岩心岩样，可以通过技术人员使用岩心劈开机或是金刚石来锯取不同类型的岩心进行采集得到，采集完成后对各类型的岩心岩样进行静置以及去除杂质的处理，然后按照所获取的岩心岩样的类型进行分组，将分组后的岩心岩样切割为大小相等、体积相同的岩心岩样样品，作为进行循环硫沉积的样品。
在一种实施方式中，分析设备103获得第一参考数据和第三参考数据的方法包括：基于CT扫描得到岩心岩样的孔隙分布，基于能谱分析得到岩心岩样的硫含量。在一种可能设计中，岩心岩样的孔隙度是分析设备103基于对岩心岩样的孔隙体积以及岩心岩样的总体积的测量间接获得，其中，岩心岩样的孔隙体积可基于水和岩石不同的密度参数以及阿基米德浮力定律测量得到。在一种可能设计中，岩心岩样的渗透率是分析设备103基于通过压力脉冲法实时测得岩心岩样两端的压力，生成的压力衰减曲线，通过分析岩心岩样的压力衰减曲线来确定岩心岩样的渗透率。
在一种实施方式中，分析设备103获得第二参考数据和第四参考数据的方法包括：采用滴定法对含硫天然气的气体成分进行分析。在一种可能设计中，可采用碘滴定法测得硫化氢的含量。天然气气样中的硫化氢被锌铵络溶液吸收后，形成硫化锌沉淀，在弱酸性条件下，与碘液发生作用，过量的碘液用硫代硫酸钠溶液进行滴定。
在一种实施方式中，分析设备103还用于对循环硫沉积过程中的岩心岩样进行测试，得到第五参考数据；还用于对循环硫沉积过程中的所述天然气气样进行测试，得到第六参考数据。该第五参考数据包括循环硫沉积过程中不同时期测得的多组岩心岩样的孔隙度、渗透率、硫元素含量以及孔隙分布等数据；该第六参考数据包括循环硫沉积过程中的不同时期的多个天然气气样的含硫气体成分数据。在一种可能设计中，分析设备103还用于每隔预设时长，对循环硫沉积过程中的所述岩心岩样以及天然气气样进行采集，对采集到的所述岩心岩样以及所述天然气气样进行测试，得到该第五参考数据以及该第六参考数据。基于该实施方式，分析设备103可基于上述六种参考数据对硫沉积前后的岩心岩样进行分析，得到分析结果。
脱硫装置104的结构和具体实现功能
脱硫装置104用于对循环沉积结束后输出的含硫天然气进行脱硫处理。该脱硫装置104的输入端通过管线连接至真空泵11的输出端，真空泵11的输入端通过管线连接至分气支路1021的输出端，真空泵11用于将分气支路1021和硫沉积支路1022中的含硫天然气抽至该脱硫装置104中。
在一种实施方式中，该真空泵11由泵体、转子、旋片、端盖和弹簧组成。两个旋片将转子、泵腔和两个端盖所围成的空间分为几部分，当转子顺时针旋转时，与吸气口相通的空间部分逐步增大，此时处于吸气状态；当转子继续旋转时，与排气口相通的空间部分的气体压强增大，气体被压缩通过排气口排出。在本实施例中，可通过控制真空泵11的转子顺时针旋转，使系统中的含硫天然气流至脱硫装置104中。
在一种实施方式中，该脱硫装置104由吸收塔、输送机、除雾器和换热器组成，具体脱硫步骤如下：将作为吸收剂的干法脱硫剂在吸收塔内充分与含硫天然气接触混合，以达到脱硫效果，脱硫后的天然气可以传输到天然气储气罐。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过设计与气源设备101相连接的循环硫沉积装置102，并将循环硫沉积装置102中的主要组件置于恒温箱10中，并设计能够实时采集和测试气源设备101以及循环硫沉积装置102中的天然气气样和岩心岩样的参考数据的分析设备103，使该系统能够在模拟的真实地层的温度条件下，对硫沉积的过程中岩心的渗透率、孔隙度和硫元素含量等变化情况进行分析，从而获得硫沉积对岩心的影响。
在一种可能设计中，系统的各个管线内部设有防腐层，在一种实施方式中，该防腐层为聚酰胺环氧树脂层，具有良好的粘连性和防腐性。当然，也可以采用任何一类具有坚韧、柔软性、结合力强、耐磨、耐油、耐水等特点的防腐层。
在一种可能设计中，任两个组件之间的管线上还包括气动阀，所述气动阀用于控制管线的通断。参见图2，该气动阀包括：循环硫沉积装置102中的气动阀19、气动阀20、气动阀21、气动阀22、气动阀23、气动阀24和气动阀25；分析设备103中的气动阀26；与脱硫装置104相连的气动阀27。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
图2是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的工作流程图；图3是本发明实施例提供的一种岩心硫分析系统的具体结构图。参见图2和图3，该实施例提供的技术方案具体工作原理包括：
201、分析设备103对所述岩心岩样进行测试，得到第一参考数据；并对所述气源设备101输出的天然气气样进行测试，得到第二参考数据。
通过上述步骤201，可以获得岩心岩样和天然气气样的初始数据，来作为后续分析所采用的最基本的参考数据。
202、打开气源设备101、环压泵15以及相关的气动阀，使含硫天然气流通至系统中。
首先检查系统的各部分是否连接完好，各组件是否完整，确认无误后，保证所有气动阀处于关闭状态；然后将岩心岩样置于岩心夹持器3中，打开气动阀19和气动阀20，打开气动阀25，启动环压泵15，接入气源设备101，使含硫天然气通入系统的分气支路1021、硫沉积支路1022以及天然气循环支路1023中活塞以上部分的管线中。
203、含硫天然气流通循环硫沉积装置102，天然气中的硫元素沉积于岩心岩样中。
步骤203通过硫沉积支路1022以及天然气循环支路1023的配合实现完整的硫沉积过程，含硫天然气通过硫沉积支路1022进行初步的沉积，流经天然气循环支路1023的天然气在注入部件9以及活塞的推动作用下，通过分气支路1021回流至硫沉积支路1022，进行进一步的沉积。
步骤203的具体实现方法如下：首先启动调压阀2，打开气动阀23，启动注入泵17，使得第一活塞5中的胶塞受到注入泵17泵出的液体的推动上移，推动第一活塞5中的气体从岩心夹持器3的左端通过到达右端的第二活塞7，然后关闭气动阀23，打开气动阀21和气动阀22，注入泵17泵出的液体使得右端的第二活塞7中的天然气从分气支路1021中由右至左回到左端的第一活塞5中，此时关闭气动阀24，打开气动阀22和气动阀23，使得第一活塞5中的胶塞再次受到注入泵17泵出的液体的推动上移，进而推动气体从岩心夹持器3的左端通过到达右端的第二活塞7，重复该步骤，从而实现硫沉积的过程。在硫沉积过程中，可以通过压力脉冲法测得的岩心岩样的渗透率，控制循环硫沉积的时间，在一种实施方式中，可以循环48h，在该时间段内，设定分析设备103每1h获取一次循环硫沉积装置102中的岩心岩样的孔隙度、孔隙分布以及硫元素含量等数据以及含硫天然气的气体成分，对所获取的数据进行测试，分别作为第五参考数据和第六参考数据。循环硫沉积结束后，获取岩心夹持器3中的岩心岩样，对岩心岩样进行测试作为第三参考数据，获取输出的含硫天然气气样，对天然气的气体成分进行测试作为第四参考数据。
204、启动脱硫装置104对含硫天然气进行处理。
通过观察分析设备103中各个压力传感器的历史压力曲线以及岩心岩样的渗透率的变化情况，可以判定硫沉积是否可以结束，当历史压力曲线不再有大幅度变动时，判定为硫沉积过程结束，此时关闭所有气动阀，打开气动阀27，启动真空泵11，将分气支路1021以及硫沉积支路1022中的含硫天然气抽至脱硫装置104中进行处理。
205、根据第一参考数据、第二参考数据、第三参考数据、第四参考数据、第五参考数据以及第六参考数据分析沉积硫对岩心的影响。
结合上述六种参考数据，通过对比前后岩心岩样的孔隙度变化、孔隙分布变化、岩心岩样硫元素含量变化、渗透率变化综合分析得到沉积硫对岩心的影响。
例如，在一种实施方式中，选取了上述四种不同孔隙类型的岩心岩样。硫沉积前的岩心岩样的渗透率、硫元素含量和孔隙度如下表格1-3所示。
表1
表2
| 孔隙型 | 孔隙-裂缝型 | 裂缝-孔隙型 | 裂缝-溶洞型 | |
| 硫含量 | 0.55％ | 0.56％ | 0.52％ | 0.55％ |
表3
| 孔隙型 | 孔隙-裂缝型 | 裂缝-孔隙型 | 裂缝-溶洞型 | |
| 孔隙度 | 3.21％ | 3.52％ | 1.68％ | 4.75％ |
在硫沉积过程中，获取的各个类型的岩心岩样的渗透率的变化曲线分别如图4-7所示。
参见图4，可以直观看出孔隙型岩心岩样随着硫沉积过程的进行其渗透率的变化情况。
参见图5，可以直观看出孔隙-裂缝型岩心岩样随着硫沉积过程的进行其渗透率的变化情况。
参见图6，可以直观看出裂缝-孔隙型岩心岩样随着硫沉积过程的进行其渗透率的变化情况。
参见图7，可以直观看出裂缝-溶洞型岩心岩样随着硫沉积过程的进行其渗透率的变化情况。
硫沉积过程结束后，获得的岩心岩样的渗透率、硫元素含量、孔隙度的数据如表4-6所示。
表4
表5
| 孔隙型 | 孔隙-裂缝型 | 裂缝-孔隙型 | 裂缝-溶洞型 | |
| 硫含量 | 0.77％ | 0.86％ | 0.84％ | 0.79％ |
表6
| 孔隙型 | 孔隙-裂缝型 | 裂缝-孔隙型 | 裂缝-溶洞型 | |
| 孔隙度 | 3.08％ | 3.31％ | 1.32％ | 4.52％ |
基于上述六组表格的数据以及四种类型的岩心岩样的渗透率变化曲线，得出结论：硫沉积过程，各个类型的岩心岩样的含硫量变化最为明显，变化最为明显的阶段为硫沉积进行中的7h-10h之间，且裂缝-孔隙型的岩心岩样的硫沉积量最大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种岩心硫分析系统，其特征在于，所述系统包括：气源设备(101)、循环硫沉积装置(102)和分析设备(103)；
所述气源设备(101)，用于输出含硫天然气；
所述气源设备(101)通过管线与所述循环硫沉积装置(102)的输入端连接；
所述循环硫沉积装置(102)，用于提供沉积环境，使所述气源设备(101)中的所述含硫天然气中的硫元素沉积于置于所述循环硫沉积装置(102)中的岩心岩样中；其中，所述岩心岩样是经过静置以及去除杂质的处理得到；
所述循环硫沉积装置(102)包括并联的分气支路(1021)、硫沉积支路(1022)以及天然气循环支路(1023)；
其中，所述硫沉积支路(1022)包括通过管线连通的第一单向阀(1)、调压阀(2)、岩心夹持器(3)以及第二单向阀(4)；所述岩心夹持器(3)的筒体外围包裹有一层保温层，所述筒体设置有热电偶，所述热电偶用于测量所述岩心岩样的温度；
其中，所述天然气循环支路(1023)包括通过管线连接的第一活塞(5)和第一盛液容器(6)、通过管线连接的第二活塞(7)和第二盛液容器(8)以及注入部件(9)，所述注入部件(9)与所述第一活塞(5)和所述第一盛液容器(6)之间的管线连通；所述注入部件(9)与所述第二活塞(7)和所述第二盛液容器(8)之间的管线连通；所述第一活塞(5)的输入管线与所述分气支路(1021)以及所述硫沉积支路(1022)的输入管线连通；所述第二活塞(7)的输入管线与所述分气支路(1021)以及所述硫沉积支路(1022)的输出管线连通；
所述第一活塞(5)、第二活塞(7)、分气支路(1021)、硫沉积支路(1022)以及连接所述支路和活塞的管道均置于恒温箱(10)中；
所述分析设备(103)用于在开始分析前，对所述岩心岩样进行测试，得到第一参考数据；所述分析设备(103)还用于对所述气源设备(101)输出的天然气气样进行测试，得到第二参考数据；其中，所述第一参考数据包括：所述岩心岩样的孔隙度、渗透率、孔隙分布和硫元素含量；所述第二参考数据为天然气气样中的含硫气体成分；
所述分析设备(103)用于在沉积结束后，对所述循环硫沉积装置(102)处理后的所述岩心岩样进行测试，得到第三参考数据；所述分析设备(103)还用于对所述循环硫沉积装置(102)处理后的输出气体进行测试，得到第四参考数据；其中，所述第三参考数据包括所述循环硫沉积装置(102)处理后的所述岩心岩样的孔隙度、渗透率、孔隙分布以及硫元素的含量；所述第四参考数据为所述循环硫沉积装置(102)处理后的输出气体的含硫气体成分；
其中，所述岩心岩样的孔隙分布基于CT扫描得到；所述岩心岩样的硫元素含量基于能谱分析得到；所述渗透率基于对所述岩心岩样的压力衰减曲线进行分析得到，所述压力衰减曲线基于压力脉冲法实时测得所述岩心岩样两端的压力生成；所述孔隙度基于对所述岩心岩样的孔隙体积以及所述岩心岩样的总体积的测量间接得到；
所述分析设备(103)用于结合所述第一参考数据、所述第二参考数据、所述第三参考数据和所述第四参考数据，对硫沉积前后的所述岩心岩样进行分析，得到分析结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括脱硫装置(104)，所述脱硫装置(104)的输入端通过管线连接至真空泵(11)的输出端，所述真空泵(11)的输入端通过管线连接至所述分气支路(1021)的输出端。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一活塞(5)的输入管线上连接有第一压力传感器(12)；所述第二活塞(7)的输入管线上连接有第二压力传感器(13)。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括智能终端(14)，所述智能终端(14)通过导线与所述第一压力传感器(12)和所述第二压力传感器(13)连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分析设备(103)还用于对循环硫沉积过程中的所述岩心岩样进行测试，得到第五参考数据；所述分析设备(103)还用于对循环硫沉积过程中的所述天然气气样进行测试，得到第六参考数据。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述分析设备(103)还用于每隔预设时长，对循环硫沉积过程中的所述岩心岩样以及所述天然气气样进行采集，对采集到的所述岩心岩样以及所述天然气气样进行测试，得到所述第五参考数据以及所述第六参考数据。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述第五参考数据包括：循环硫沉积过程中不同时期所述岩心岩样的孔隙度、渗透率、孔隙分布和硫元素含量；所述第六参考数据为循环硫沉积过程中不同时期的所述天然气气样中的含硫气体成分。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述岩心岩样的类型至少包括：孔隙型、孔隙-裂缝型、裂缝-孔隙型和裂缝-溶洞型。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的任两个组件之间的管线上还包括气动阀，所述气动阀用于控制管线的通断。
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