水力压裂技术和酸化技术是目前改造低渗透油气储层的主要手段，对于含硫气藏，水力压裂技术和酸化酸压技术都面临着重大的挑战［74］。针对高含硫储层的酸液配方还值得深入研究和评价，也面临单质硫沉积和硫化亚铁沉淀对储层的二次伤害。
有效解决储层改造中的控硫控铁难点问题，必须立足于对含硫化氢气藏储层特性和硫化氢特定理化性质的系统研究，弄清高温、高压、高含硫条件下Fe（Ⅱ）—H2S、Fe（Ⅲ）— H2S的反应特性、储层酸—岩反应机理及酸蚀裂缝导流能力的影响因素，提出针对性强的酸液体系与酸压工艺。对含硫化氢气井的处理，主要集中在控铁沉积上以及相应的溶剂研究方面［75］。但对于实际储层高温高压的情况，特别是对于没及时返排出地层的残余酸液中铁离子对储层产生的伤害及伤害程度还缺乏相应的实验研究。
为更好地模拟施工结束后残余酸液中铁离子对储层产生的伤害，利用溶解有饱和元素硫的天然气通过含铁离子的露头砂压制的人造岩心，建立并模拟完成了储层元素硫沉积衰竭式伤害渗流实验。
3.2.1 酸液中铁离子对高含硫气藏储层产生的伤害
作为酸压工作液的工业级盐酸，本身含有相当数量的Fe3＋，这是硫化氢油气井酸压作业中三价铁的主要来源。从而酸压作业过程中不可避免地会产生一定量的铁离子（Fe3＋，Fe2＋），在H2S存在的条件下，Fe3＋和Fe2＋的沉淀行为会发生很大的改变（与常规条件相比），极易形成硫化亚铁沉淀，引起严重的地层伤害。与不含硫化氢的情况相比，铁沉积的控制变得更加复杂和困难。外来流体中只要存在Fe3＋，便立即与H2S发生氧化—还原反应，Fe3＋被还原成Fe2＋，同时S2-被氧化成S0从溶液中析出：
高含硫气藏工程理论与方法
该反应在极低的pH值下就能发生，几乎不受体系酸度控制。单质硫既不溶于酸又不溶于水、油，一经形成对地层造成永久性伤害，硫沉积问题就随之产生。
3.2.2 实验原理及方法
为更好地说明高含硫储层改造后铁离子和元素硫沉积对储层产生的伤害，建立了以下实验，模拟了残余酸液铁离子存在的情况下高含硫气藏元素硫沉积伤害。
（1）实验装置
1）岩心流动实验装置：包括岩心挟持器、回压阀、增压泵、搅拌器、数字流量计、配样器、转样器、回压泵。
2）实验材料：人造岩心（露头砂压制而成），用硫粉充分搅拌形成饱和含硫天然气。
（2）岩心基本数据
将露头砂人造岩心烘干后，其基本参数如表3.5。
表3.5 岩心基本参数表（实验前）
（3）实验流体介质的准备
本实验所用流体为四川某气井所取含硫天然气，其具体组分见表3.6。以该天然气作为基础气源，在高温高压配样器里面与元素硫颗粒充分混合，形成过饱和的含硫天然气。
表3.6 含硫天然气基本组成
（4）实验方法步骤及流程
本实验步骤及流程见元素硫沉积步骤（1）～（6）及图3.1。
3.2.3 岩心物性参数分析
实验结束后，常温常压下，进行了渗透率和质量的测定，其对比结果见表3.7。岩心颜色对比见图3.4。从端面切开，其颜色和岩心外围一致，即排除胶皮套导致岩心外围挤压产生的颜色变化。X衍射结果分析见表3.8。
表3.7 实验前后岩心物性对比
表3.8 岩心矿物X射线衍射分析结果
结合表3.7和图3.4可以发现渗透率急剧下降，质量增加，岩心可能发生了化学变化。结合表3.8，X衍射发现了有黄铁矿的出现，说明露头砂岩心中含有铁离子，发生了化学反应。
结果发现岩心变成深褐色，岩心质量增加，随着时间的增加，渗透率随之降低，且降低的趋势先陡后缓，岩心矿物X衍射显示有黄铁矿出现。元素硫的沉积和铁离子的共同作用对岩心产生了严重伤害。
3.2.4 考虑铁离子影响的元素硫沉积渗透率实验分析及讨论
渗透率是评价储层伤害的一个重要参数。通过回压阀的控制，保证气体流量的稳定，从而在稳定流动的状态下，利用达西公式对岩心渗透率测量计算。
图3.5为岩心进出口平均压力与渗透率之间的关系。随着平均压力的不断降低，渗透率是随之降低的。如果岩心不发生化学反应，仅仅只考虑元素硫沉积，应该表现出实验室所特有的滑脱效应，也就是随着反应时间的增加，岩心平均压力的降低，其所测得的视渗透率也随之增加［18］。但实验反映出来的结果是视渗透率随之减小，这是因为露头砂岩心含有铁离子，而硫化氢在潮湿的环境下显现出酸性的特征，发生了化学反应，化学反应覆盖了滑脱效应的影响。
图3.4 岩心实验前后颜色对比图
图3.5 平均压力与渗透率之间的关系
整个实验伤害来源于两部分组成，一部分来源于铁离子与硫化氢发生化学反应，其次则是随着温度压力的降低，元素硫沉降所产生的伤害。从图3.5中可以看出，初期斜率普遍较大，主要以化学反应为主，后期曲线偏向平缓，这更加说明了化学反应的产生对储层伤害的严重性。