本文基于黄草峡储气库相关参数，建立了机理模型开展组分模拟。研究表明：同一周期内采出气体H₂S浓度逐渐升高，并在采气末期达到峰值；原气田采出程度较低时，各周期H₂S峰值浓度不断降低；原气田采出程度较高时，则为先升高后降低。工作气比例越高、运行上限压力越高，储气库采出气中的H₂S浓度越低，H₂S淘洗效率越高。在工作气总量不变的情况下，采气速度对H₂S淘洗效率的影响较小。

图1 黄草峡储气库地质模型及机理模型示意图

图2 低、高采出程度前10周期H₂S含量的变化曲线

根据黄草峡储气库多层系的特征，研究了注采方式对于硫化氢淘洗的影响。将井间驱替、注气吞吐两种注采方式和各层单采、多层合采两种运行模式两两组合成4种方案。分别讨论了4种方案的H₂S淘洗效率以及各层不同配注比例下采出气中H₂S浓度的变化规律。研究发现多层合采可以使含硫气体在地下混合，从而使气体被采至地面时H₂S浓度大大降低，可以有效节约淘洗时间和储气库建库运行成本。

图3 不同注采方式及配注比各周期最大H₂S含量的变化曲线

加快推进天然气储气库建设是保障国家能源安全、助力实现“双碳”目标的重要举措之一。“十四五”期间，四川盆地还将陆续建设牟家坪、老翁场等含硫储气库，H₂S淘洗规律的研究为后续含硫储气库的建库和运行提供了一定的参考。随着储气库建设的不断进行，我国未来储气库类型将会更加多元化，含硫、多层系等复杂条件储气库数量会不断增长，H₂S淘洗和多层合采等理论的应用也将越来越广泛。

田野，博士（后），副研究员，硕士生导师，四川省海外高层次留学人才。2021年博士毕业于美国科罗拉多矿业大学，现主要从事复杂油气藏渗流理论与数值模拟研究，主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金面上项目，获得四川省博士后科研项目一等资助。在IJCST、Fuel、 SPE Journal等领域内一流期刊上发表论文十余篇，总被引超460次，在SPE年会、SPE油藏数值模拟会议等业内顶级会议上宣讲论文8次，2022年获中国石油与化学工业联合会科技进步二等奖。目前，担任IJCST期刊科学编辑，以及SPE Journal, Fuel等领域内知名期刊的审稿专家。