气藏中高含硫沉积对气井产能的影响研究

关键字：气藏；高含硫沉积；气井产能影响；高效开发

一、引言

随着全球能源需求的不断增长，含硫气藏的开发日益受到重视。然而，含硫气藏中的高含硫沉积问题却给气井产能带来了诸多不利影响，严重制约了含硫气藏的经济效益和开发效率。深入研究高含硫沉积对气井产能的影响机制，对于优化含硫气藏开发方案、提升气井产能具有关键作用。

二、高含硫沉积的来源与特性

（一）高含硫沉积来源

地层中的硫化物矿物在气藏形成和开采过程中，受地质作用和流体流动影响，逐渐破碎、运移并沉积在气井周围。例如，黄铁矿等硫化物矿物在水动力作用下发生机械破碎，其细小颗粒随气流携带至气井附近沉积。

气藏中的有机质在微生物作用或热化学反应下分解，产生硫化氢等含硫气体[1]，这些气体在一定条件下与地层中的金属离子反应生成硫化物沉淀，如硫化铁等，进而形成高含硫沉积。

在气藏开发过程中，注入水或地层水中的硫酸盐还原菌（SRB）活动，可将硫酸盐还原为硫化物，增加气藏中的硫化物含量，促进高含硫沉积的形成。

（二）高含硫沉积的特性

高含硫沉积物具有较强的化学活性，易与金属材料发生腐蚀反应，导致气井的套管、油管等设备出现腐蚀穿孔、壁厚减薄等问题，增加维修成本和安全风险。

其颗粒形状不规则、大小不一，且具有一定的粘性，在气流携带下容易堵塞气井的渗流通道，降低气井的渗透率，阻碍天然气的顺利产出。

三、高含硫沉积对气井产能的影响

在气藏开发过程中，高含硫沉积物会对气井产能产生多方面的不利影响，其影响机制主要体现在以下几个方面：

（一）堵塞气井通道

高含硫沉积物的颗粒大小不一，形状不规则，且具有一定的粘性。在气流携带下，这些沉积物容易在气井附近的渗流通道中聚集，形成物理堵塞[2]。一方面，大颗粒沉积物直接堵塞孔隙喉道，使气流通道变窄；另一方面，细小颗粒沉积物在孔隙中填充，降低了孔隙的连通性，增加了气流流动的阻力。

（二）腐蚀井筒设备

高含硫沉积物中的硫化氢等腐蚀性物质与井筒内的金属设备发生电化学腐蚀反应。在腐蚀过程中，金属表面逐渐被破坏，形成腐蚀产物。这些腐蚀产物不仅降低了设备的强度和使用寿命，还可能脱落并进一步堵塞气井通道。

腐蚀导致的设备损坏还可能引发气井的非计划停产，影响气井的正常生产，间接降低了气井的年产量。据统计，因高含硫沉积腐蚀问题导致的气井停产次数在某些含硫气藏中占总停产次数，对气井产能影响显著。例如，在气田的一口含硫气井中，由于井筒设备的腐蚀，气井被迫停产进行维修，导致该年度的天然气产量减少。

（三）降低气藏渗透率

高含硫沉积物在气藏中的分布会改变气藏的原始渗流场。随着沉积物的不断积累，气藏的有效渗透率逐渐降低。当渗透率降低到一定程度时，气井的生产压差增大，地层能量消耗加快，气井的稳产期缩短，递减速度加快。

利用数值模拟方法对含硫气藏进行模拟，结果表明高含硫沉积会使气藏的平均渗透率降低，相应地，气井的产能在相同生产时间下比无高含硫沉积情况下降。此外，高含硫沉积物的分布还可能影响气藏的剩余气分布，导致气井的采收率降低，进一步影响气井的长期产能。

高含硫沉积物对气井产能的影响是多方面的，且相互关联。堵塞气井通道、腐蚀井筒设备和降低气藏渗透率等因素共同作用，导致气井的产能下降，给气藏的开发带来诸多挑战。

四、高含硫沉积对气井产能影响的应对措施

针对高含硫沉积对气井产能的不利影响，可以采取多种应对措施来缓解这些问题，提高气井的产能和开发效益。

（一）化学清洗

定期向气井注入化学清洗剂是一种有效的解决堵塞问题的方法。化学清洗剂如螯合剂、表面活性剂等能够与高含硫沉积物发生化学反应[3]，使其溶解或分散在气流中，随天然气带出井筒，从而解除堵塞，恢复气井通道的畅通。

例如，气田在采用化学清洗措施后，气井的无阻流量得到提高，产能得到显著提升。此外，化学清洗还可以与物理清洗方法（如高压水射流清洗）联合使用，以提高清洗效果。在实际应用中，应根据气井的具体情况和高含硫沉积物的性质，选择合适的化学清洗剂和清洗工艺，以确保清洗效果和安全性。

（二）防腐措施

选用耐腐蚀的井筒材料是防止设备腐蚀的关键措施之一。例如，不锈钢、合金材料等具有较好的耐腐蚀性能，可以有效抵御高含硫沉积物中的腐蚀性物质对设备的侵蚀。同时，在井筒内壁涂覆防腐涂层，形成保护层，隔绝高含硫沉积物与金属设备的接触，减少腐蚀反应的发生。

对于已发生腐蚀的设备，及时进行修复或更换，确保气井的安全稳定生产，降低因设备腐蚀导致的产能损失。例如，在某含硫气藏的开发中，采用了耐腐蚀合金材料制造的油管，显著延长了油管的使用寿命，减少了因油管腐蚀导致的停产次数，提高了气井的产能。

（三）优化生产制度

根据气藏的渗流特征和高含硫沉积的分布规律，合理调整气井的生产制度，如控制生产压差、调整气液比等。适当降低生产压差可以减缓高含硫沉积物的运移速度，减少其在气井附近的沉积量；优化气液比则有助于提高气流的携带能力，将部分沉积物带出井筒，从而维持气井较好的产能水平。

例如，通过对含硫气井的生产制度进行优化，将生产压差控制在合理范围内，并调整气液比，使得气井的无阻流量得到提高，产能也得到了有效提升。此外，还可以采用智能完井技术，实时监测气井的生产动态，根据高含硫沉积物的分布情况自动调整生产制度，实现气井的高效生产。

（四）加强监测与管理

建立完善的监测系统，对气井的生产动态和高含硫沉积情况进行实时监测。通过监测气井的产量、压力、硫化氢浓度等参数，及时发现高含硫沉积对气井产能的影响，并采取相应的措施进行处理。同时，加强对气井的日常管理，定期进行维护和保养，确保设备的正常运行。

例如，在含硫气藏的开发中，安装了在线监测设备，实时监测气井的生产状况。一旦发现高含硫沉积物堵塞或其他异常情况，立即采取化学清洗或调整生产制度等措施，有效避免了气井产能的大幅下降。此外，还可以通过地质建模和数值模拟技术，预测高含硫沉积物的分布和运移规律，为气井的生产管理和措施优化提供科学依据。

五、结论

气藏中的高含硫沉积对气井产能有着显著的负面影响，主要体现在堵塞气井通道、腐蚀井筒设备以及降低气藏渗透率等方面。通过采取化学清洗、防腐措施和优化生产制度等应对措施，可在一定程度上缓解高含硫沉积对气井产能的影响，提高含硫气藏的开发效益。在未来的研究中，还应进一步深入探究高含硫沉积的形成机理和运移规律，开发更加有效的防治技术和方法，为含硫气藏的高效开发提供更有力的技术支撑。

参考文献

[1]刘惠珍.城市生活垃圾填埋场的环境问题与治理路径探讨[J].皮革制作与环保科技,2025,6(12):67-69.DOI:10.20025/j.cnki.CN10-1679.2025-12-23.

[2]胡国华.天然气集输系统固体颗粒运动轨迹和沉积的研究[D].中国石油大学(华东),2014.

[3]徐敏.高含硫气井井筒溶硫剂研究及评价[D].西安石油大学,2023.