天然气水合物降压开采与出砂实验研究
李占东1
干毕成2
李中3
张海翔4
王殿举4
刘淑芬5
李吉4
1.黑龙江省天然气水合物高效开发重点实验室,黑龙江大庆 163318;东北石油大学海洋油气工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学三亚海洋油气研究院,海南三亚5720252.东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆1633183.中海油研究总院,北京1000274.黑龙江省天然气水合物高效开发重点实验室,黑龙江大庆 163318;东北石油大学海洋油气工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆1633185.黑龙江省天然气水合物高效开发重点实验室,黑龙江大庆 163318;东北石油大学三亚海洋油气研究院,海南三亚572025
摘要：出砂问题是制约水合物资源有效开发的关键因素,为了深入了解水合物降压开采与出砂规律,开展了4组不同渗透率条件CH4生成、分解以及出砂室内物理实验模拟,认为渗透率是影响地层出砂的关键因素.在天然气水合物降压生产过程中,产气量、产气率和出砂量与生产井的压力密切相关.水合物饱和度对产气率的影响是非线性的,但累积产气量随压力变化的曲线近似为线性.研究结果表明:1)水合物合成大概分为3个阶段:注入阶段、高诱发阶段和稳定生成阶段.不同渗透率地层回压总体差异不大,渗透率越高的地层压力下降的斜率越大,时间越早,最大压差为4.3 MPa.水合物生成的速率越快,但在稳定期间差异不明显;2)降压法进行水合物开采模拟,压力下降曲线呈梯度特征.降压开采大致分为4个阶段:快速分解初始阶段、水舍物分解与稳定转变的竞相作用阶段、分解稳定阶段和地层出砂阶段.原始地层压力是影响水合物分解能力的直接因素,通过改变原始地层压力可以提高CH4水合物开采速度,内径为200 μm的样品最大的产气速度可以达到238 mL/min;3)当地层处于出砂临界状态,不同渗透率出砂速度不同,渗透率越高,渗透率最大的样品较渗透率最低的样品出砂时间提前50 h.分解产气误差控制在3.42％以内,分解产水控制在2.14％以内,可以说明模型在预测地层出砂分解产气和产水具有较好的预测作用.
关键词：天然气水合物降压开采方法地层出砂采气速度采气量
分类号：TE312(油气田开发与开采)
资助基金：国家重点研发计划(2018YFC0310200)黑龙江省教育厅研发项目(TSTAU-R2018018)
论文发表日期：2020-11-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1128-1136 )
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