高含硫化氢天然气气侵时的溢流特性

孙宝江，宋荣荣，王志远

(中国石油大学石油工程学院，山东青岛 266555)

高含硫化氢天然气气侵时的溢流特性

孙宝江，宋荣荣，王志远

(中国石油大学石油工程学院，山东青岛 266555)

以四川某高含H2S气体的气井井身结构及钻井工况为基础，针对高含H2S气井溢流时的特点，考虑H2S在水中的溶解度，建立溢流期间环空各相流体的质量和动量守恒方程，并用有限差分法对方程进行求解。结果表明:H2S在井底的溶解度远大于CH4的，在距井口约360 m开始大量析出;H2S的含量越高，气体在上升过程中密度变化越大，气体开始剧烈膨胀的位置越接近井口;井底侵入气体量相同的情况下，H2S的含量越高，气体的膨胀倍数越大，泥浆池增量也越大，同时，刚开始气侵时H2S含量越高气相的体积分数越小，而到达井口后H2S的含量越高气相的体积分数越大，导致溢流检测的难度和井控的危险程度增加;高含H2S气井溢流时井底压力的下降值、泥浆池增量、关井套压小于纯烃类的，不能反映真实的气侵程度，而且随着时间的增加情况会更严重;高含H2S气侵时压井过程中套压值与纯烃类的相差不大，因此可以在井口施加一定的压力，抑制H2S气体的膨胀，减缓井喷事故的发生。

气井;气侵;H2S;环空多相流;溢流

中国西南及西北地区蕴藏着大量的高压、高产、高含硫的天然气资源，仅普光地区探明储量累积达5.0×1011m3，但是由于其勘探开发风险大，危险程度高，此类气田的勘探开发仍是一个世界性的技术难题，各国对这类气藏的钻探还在探索中，缺乏相关的配套技术和经验。……