CN209945927U - 一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，包括依次连接的含硫气罐、增压泵、岩心夹持器、硫化氢吸收罐和控制系统，增压泵出口管设有连通至硫化氢吸收罐的放空管线，增压泵和岩心夹持器之间还依次连接有高压罐和恒压泵，恒压泵并列设置有数个，对应的，同时设有与恒压泵数量相同的岩心夹持器和磁悬浮天平，岩心夹持器均设置于恒温箱中，其出口管连通硫化氢吸收罐，硫化氢吸收罐出口管连接微型火炬，磁悬浮天平设于恒温箱顶部，磁悬浮天平的下端吊钩连接岩心夹持器，本实用新型通过设置多组岩心夹持器及相关设备，可同时进行多组高含硫气藏硫沉积模拟测试实验，同时硫化氢吸收罐和微型火炬处理尾气使得实验过程更加环保。

Description

一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置

技术领域

本实用新型涉及高含硫气藏开发技术领域，具体涉及一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置。

背景技术

高含硫气藏全球分布广泛，我国四川盆地川东北地区资源丰富，例如,飞仙关组和长兴组的渡口河、铁山坡、普光、龙岗、元坝、罗家寨、龙王庙等高含硫气藏。在气井开采过程中，随着温度和压力的变化，气藏中的元素硫会发生相变。对于储层压力介于2000-6000psi的气藏，压力对元素硫的相态几乎没有影响，判断元素硫的相态主要是依据温度。由于大部分气藏温度都难以达到444.6℃，所以实际中气体析出的元素硫主要以固态或者液态形式存。液态硫在地层孔隙中会随着气流流动，对地层造成伤害较小，但当析出的固态硫无法被气体携带运移时就会产生硫沉积现象，从而堵塞孔喉，伤害地层，严重影响高含硫气井产能。

由此可见，硫沉积的预测和评估技术对高含硫气藏的开采非常重要，中国专利CN104483227 A公开了基于磁悬浮天平的硫沉积装置，可以实现模拟真实地层高温高压高含硫环境，大幅度提高硫沉积量测试精度，并实时计算气体的粘度、体积系数和偏差因子，在线实时测量硫沉积引起的岩心渗透率动态变化；中国专利CN 206638565 U公开了一种高含硫气藏硫沉积对裂缝性储层损害评价实验装置，通过模拟地层高温高压环境，对通过裂缝性岩样高含硫气体流量进行监测，能够快速精确的评价硫沉积对裂缝性岩样的损害程度。

但以上技术均仅能同时进行一组实验，当需要进行对比试验时，这些技术往往通过间隔的实验进行对比，不满足对比实验需同时进行的条件，给分析造成较大的误差，此外这些专利技术对试验后尾气的处理手段也有待改善。

实用新型内容

鉴于以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，通过设置多组岩心夹持器及相关设备，可同时进行多组高含硫气藏硫沉积模拟测试实验，同时硫化氢吸收罐和微型火炬处理尾气使得实验过程更加环保。

本实用新型采用以下技术方案为：

一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，包括依次连接的含硫气罐、增压泵、岩心夹持器、硫化氢吸收罐和控制系统，所述增压泵和岩心夹持器之间还依次连接有高压罐和恒压泵，高压罐用于对增压泵增压后的气体暂时储存，所述恒压泵并列设置有数个，恒压泵用于对岩心夹持器提供恒定的驱替压力，所述恒压泵连接岩心夹持器进口，所述岩心夹持器数量和恒压泵数量相同且一一对应，所述岩心夹持器均设置于恒温箱中，岩心夹持器出口管均连通硫化氢吸收罐，且岩心夹持器出口管末端设于硫化氢吸收罐底部，所述硫化氢吸收罐内装有硫化氢吸收液，所述硫化氢吸收罐顶部设有出口管，硫化氢吸收罐出口管连接微型火炬，用于将脱除硫化氢后的气体焚烧，避免其污染空气，所述岩心夹持器还连接有围压油泵，所述恒温箱顶端设有磁悬浮天平，所述磁悬浮天平数量和岩心夹持器数量相等且一一对应，所述磁悬浮天平的下端吊钩连接岩心夹持器，并使岩心夹持器悬空，磁悬浮天平用于测量整个测试过程中岩心夹持器重量的变化，为硫沉积的量提供了准确的数据；多组恒压泵、岩心夹持器和磁悬浮天平的设置，使得实验人员可以同时测量多组高含硫气藏硫沉积实验，节约了大量时间，并使得对比效果更加直观。

进一步的，所述增压泵出口管上设有压力表，所述恒压泵出口管上设有压力表，所述岩心夹持器出口管上设有流量计和压力表，当岩心夹持器两端管道上的压差持续增大、流量计数值变小时，表明发生了硫沉积且沉积硫堵塞了孔喉。

进一步的，所述增压泵、恒压泵、围压油泵、压力表、流量计、磁悬浮天平和恒温箱均与控制系统电连接，由于该实验持续时间较长，控制系统的存在使得该实验人员操作量小，实现了自动化。

进一步的，所述高压罐出口设有放空管线，所述放空管线出口设于硫化氢吸收罐下端，当实验结束时，高压罐以及管道内残余的高含硫气体可通过放空管线处理，避免了易燃易爆的天然气、剧毒硫化氢对人体和环境的危害。

进一步的，所述岩心夹持器出口管末端和放空管线出口均设有气体分布器，气体分布器的存在使得吸收液能够更加高效处理含硫气体中的硫化氢。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、同时设置多组岩心夹持器、恒压泵和磁悬浮天平，使得能够同时进行多组高含硫气藏硫沉积模拟测试实验，不仅可以进行平行试验，还节省了大量实验时间。

2、通过设置硫化氢吸收罐和微型火炬，使得实验尾气中的硫化氢和可燃气体均被处理，通过在高压罐出口设置放空管线，使得实验结束后装置内的气体可以被安全处理；整个实验过程没有硫化氢和可燃气体排放至环境中，更加安全环保。

附图说明

图1为本实用新型整体示意图；

图中，1为含硫气罐，2为高压罐，3为岩心夹持器，4为围压油泵，5为恒温箱，6为硫化氢吸收罐，7为微型火炬，8为控制器，9为增压泵，10为压力表，11为恒压泵，12为流量计，13为磁悬浮天平，14为气体分布器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例：

一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，包括依次连接的含硫气罐1、增压泵9、岩心夹持器3、硫化氢吸收罐14和控制系统8，控制系统8为PC，增压泵9和岩心夹持器3之间还依次连接有高压罐2和恒压泵11，恒压泵11并列设置有3个，每个恒压泵11均连接一个不同岩心夹持器3的进口，岩心夹持器3数量和恒压泵11数量相同且一一对应，岩心夹持器3设置于恒温箱5中，岩心夹持器3出口管均连通硫化氢吸收罐6，且岩心夹持器3出口管底部设于硫化氢吸收罐6内底部，硫化氢吸收罐6内装有硫化氢吸收液，硫化氢吸收罐顶6部设有出口管，硫化氢吸收罐6出口管连接微型火炬7，岩心夹持器3还连接有围压油泵4，恒温箱5顶端设有磁悬浮天平13，磁悬浮天平13数量和岩心夹持器3数量相等且一一对应，磁悬浮天平13的下端吊钩连接岩心夹持器3，并使岩心夹持器3悬空。

增压泵9出口管上设有压力表10，恒压泵11出口管上设有压力表10，岩心夹持器3出口管上设有流量计12和压力表10，当岩心夹持器3两端管道上的压差持续增大、流量计数值变小时，表明发生了硫沉积且沉积硫堵塞了孔喉。

增压泵9、恒压泵11、围压油泵4、压力表10、流量计12、磁悬浮天平13和恒温箱5均与控制系统8电连接，由于该实验持续时间较长，控制系统8的存在使得该实验人员操作量小，实现了自动化。

高压罐2出口设有放空管线，放空管线出口设于硫化氢吸收罐14下端，当实验结束时，高压罐2以及管道内残余的高含硫气体可通过放空管线处理，避免了易燃易爆的天然气、剧毒硫化氢对人体和环境的危害。岩心夹持器3出口管末端和放空管线出口均设有气体分布器14，气体分布器14的存在使得吸收液能够更加高效处理含硫气体中的硫化氢。

本实用新型使用方法如下：

根据实验需求决定使用几组测试系统，在需要使用的岩心夹持器3内装入裂缝性岩样后，安装好岩心夹持器3，设定好围压和温度并开启围压油泵4和恒温箱5，在硫化氢吸收罐14内装入一定量的吸收液，点燃微型火炬7；

打开增压泵9和高压罐2之间的阀门、高压罐2和需要使用的恒压泵11之间的阀门，同时开启增压泵9和恒压泵11，开始实验，实验过程中，控制器8记录压力变化、流量变化以及磁悬浮天平13的数值变化，在该过程中，高含硫气在裂缝性岩样内会析出一定量的单质硫，部分单质硫会堵塞孔喉，造成岩心夹持器3两端的压差升高，同时未反应的硫化氢被吸收液吸收，剩余的气体被微型火炬7焚烧；

实验完毕后，关闭含硫气罐1出口阀门，慢慢打开放空管线阀门使高压罐2缓慢泄压，同时根据控制器8记录的数据分析高含硫气体对岩石孔喉的影响。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，包括依次连接的含硫气罐、增压泵、岩心夹持器、硫化氢吸收罐和控制系统，其特征在于，所述增压泵和岩心夹持器之间还依次连接有高压罐和恒压泵，所述恒压泵并列设置有数个，所述恒压泵连接岩心夹持器进口，所述岩心夹持器数量和恒压泵数量相同且一一对应，所述岩心夹持器均设置于恒温箱中，岩心夹持器出口管均连通硫化氢吸收罐，所述硫化氢吸收罐内装有硫化氢吸收液，硫化氢吸收罐出口管连接微型火炬，所述岩心夹持器还连接有围压油泵，所述恒温箱顶端设有磁悬浮天平，所述磁悬浮天平数量和岩心夹持器数量相等且一一对应，所述磁悬浮天平的下端吊钩穿过恒温箱并连接岩心夹持器，并使岩心夹持器悬空。

2.根据权利要求1所述的一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，其特征在于，所述增压泵出口管上设有压力表，所述恒压泵出口管上设有压力表，所述岩心夹持器出口管上设有流量计和压力表。

3.根据权利要求1所述的一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，其特征在于，所述增压泵、恒压泵、围压油泵、压力表、流量计、磁悬浮天平和恒温箱均与控制系统电连接。

4.根据权利要求1所述的一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，其特征在于，所述高压罐出口设有放空管线，所述放空管线出口设于硫化氢吸收罐下端。

5.根据权利要求1或4所述的一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，其特征在于，所述岩心夹持器出口管末端和放空管线出口均设有气体分布器。

6.根据权利要求1所述的一种高含硫气藏硫沉积模拟测试装置，其特征在于，所述岩心夹持器出口管末端设于硫化氢吸收罐底部，所述硫化氢吸收罐出口管末端设于硫化氢吸收罐顶部。

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