海域天然气水合物开采活动分析及潜在灾害防治
发布时间：2020-12-16 02:57
海域天然气水合物储量大、污染少、能量效率高,具有大规模开发潜力和广阔应用前景。因水合物储层条件的复杂性及平衡区的温压限制,海域天然气水合物开采面临诸多问题,开采不当易造成严重的地质环境灾害。本文在广泛收集文献资料的基础上,综合理论分析和数值计算多种研究方法,研究了海域天然气水合物分解作用机制、热流固耦合下不同开采因素影响规律、开采井及开采储层稳定性及潜在灾害防治研究。主要研究成果如下:(1)水合物饱和度对产气速率的影响存在最佳值,温度越高,气体压力对产气速率的影响越大;温度对达西速度影响小而对孔隙度影响大,整体渗流效应变化不显著;出口压力对达西速度影响大,压差越大有效应力变化越大,渗透率与生产压差呈反比;初始渗透率与渗流效应呈正比,孔隙应力减小而有效应力增大,孔隙度受渗透率影响变化小。(2)开采井分支井角度增加,导致结点处破坏程度减小,井壁周围渗流效应减弱,位移主要发生在井壁外围并逐渐较小;井壁支撑力对生产井主要起保护作用;出口压力对生产井周围渗流效应影响大,压力增大压差降低,井壁破坏程度减小。(3)水合物储层分解程度越大,安全系数降低幅度也越大,地层位移与滑坡趋势均以水合物储层为分界...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线图
固体水合物发生相变分解成水和天然气，导致沉积层气体压介质基体孔隙度、各相饱和度的变化，影响气水两相渗流特征的，物质相变和渗流变化影响导热、储热、热流性能的变化，进而度场的变化。影响水合物开采分解的不同过程如图 2-1 所示，任何变均能成为水合物开采的出发点。
(c) Pg=1.0 MPa图 2-2 产气速率影响因素分析Figure 2-2 Factors affecting gas production rate表 2-2 典型数据表Table 2-2 Typical datas sheetT=290 K 299ShPg0.2 0.5 0.8TSh2 0.1124 1050.0369 0.0576 0.0369 0.2 0 0.0526 5×1050.0223 0.0348 0.0223 0.5 8-0.0072 9×1050.0077 0.0121 0.0077 0.8 方程的过程中，水合物、水、气体的含量在不断统而言其遵循质量守恒定律。式(2-7)右侧表量，包括第一项的水合物分解增量和第二项物质的剩余量、第二项表示单位时间物质的
【参考文献】：
期刊论文
[1]南海北部陆坡天然气水合物区地质灾害类型及其分布特征[J]. 何健,梁前勇,马云,石要红,夏真. 中国地质. 2018(01)
[2]天然气水合物开采过程中出砂研究现状[J]. 卢静生,李栋梁,何勇,梁德青,熊友明. 新能源进展. 2017(05)
[3]海域天然气水合物开采的地质控制因素和科学挑战[J]. 吴能友,黄丽,胡高伟,李彦龙,陈强,刘昌岭. 海洋地质与第四纪地质. 2017(05)
[4]天然气水合物试采:从实验模拟到场地实施[J]. 刘昌岭,李彦龙,孙建业,吴能友. 海洋地质与第四纪地质. 2017(05)
[5]我国非常规油气资源“可燃冰”的开采技术研究进展[J]. 王红玉,赵芳,本莲芳,焦林宏. 广州化工. 2017(15)
[6]深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采技术研究及进展[J]. 周守为,陈伟,李清平,周建良,施和生. 中国海上油气. 2017(04)
[7]海底天然气水合物开采导致的地质灾害及其监测技术[J]. 朱超祁,张民生,刘晓磊,王振豪,申志聪,张博文,张夏滔,贾永刚. 灾害学. 2017(03)
[8]海域天然气水合物资源勘查工程进展[J]. 杨胜雄,梁金强,刘昌岭,沙志彬. 中国地质调查. 2017(02)
[9]南海北部陆坡天然气水合物及其赋存沉积物特征[J]. 刘昌岭,孟庆国,李承峰,孙建业,贺行良,杨胜雄,梁金强. 地学前缘. 2017(04)
[10]海域天然气水合物开发的地球物理监测[J]. 何涛,卢海龙,林进清,董一飞,何健. 地学前缘. 2017(05)
博士论文
[1]煤层气开采中的热—湿—流—固耦合机理研究[D]. 滕腾.中国矿业大学 2017
[2]考虑水合物分解影响的沉积物力学行为数值模拟研究[D]. 孙翔.大连理工大学 2017
[3]多孔介质中水合物开采影响因素的实验和数值模拟研究[D]. 阮徐可.大连理工大学 2012
[4]天然气水合物藏降压开采流固耦合数值模拟研究[D]. 沈海超.中国石油大学 2009
[5]天然气水合物藏降压开采实验与数值模拟研究[D]. 张新军.中国石油大学 2008
[6]天然气水合物地层井壁稳定性研究[D]. 宁伏龙.中国地质大学 2005
硕士论文
[1]不同尺度下模拟天然气水合物的降压分解[D]. 贺博.太原理工大学 2017
[2]多孔介质中甲烷水合物降压分解的数值模拟研究[D]. 于明豪.大连理工大学 2016
[3]应用FLUENT数值模拟天然气水合物开采过程[D]. 郝天翔.吉林大学 2015
[4]考虑天然气水合物分解的海底斜坡稳定性分析研究[D]. 曹杰峰.青岛理工大学 2013
本文编号：2919398
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文技术路线图
固体水合物发生相变分解成水和天然气，导致沉积层气体压介质基体孔隙度、各相饱和度的变化，影响气水两相渗流特征的，物质相变和渗流变化影响导热、储热、热流性能的变化，进而度场的变化。影响水合物开采分解的不同过程如图 2-1 所示，任何变均能成为水合物开采的出发点。
(c) Pg=1.0 MPa图 2-2 产气速率影响因素分析Figure 2-2 Factors affecting gas production rate表 2-2 典型数据表Table 2-2 Typical datas sheetT=290 K 299ShPg0.2 0.5 0.8TSh2 0.1124 1050.0369 0.0576 0.0369 0.2 0 0.0526 5×1050.0223 0.0348 0.0223 0.5 8-0.0072 9×1050.0077 0.0121 0.0077 0.8 方程的过程中，水合物、水、气体的含量在不断统而言其遵循质量守恒定律。式(2-7)右侧表量，包括第一项的水合物分解增量和第二项物质的剩余量、第二项表示单位时间物质的
【参考文献】：
期刊论文
[1]南海北部陆坡天然气水合物区地质灾害类型及其分布特征[J]. 何健,梁前勇,马云,石要红,夏真. 中国地质. 2018(01)
[2]天然气水合物开采过程中出砂研究现状[J]. 卢静生,李栋梁,何勇,梁德青,熊友明. 新能源进展. 2017(05)
[3]海域天然气水合物开采的地质控制因素和科学挑战[J]. 吴能友,黄丽,胡高伟,李彦龙,陈强,刘昌岭. 海洋地质与第四纪地质. 2017(05)
[4]天然气水合物试采:从实验模拟到场地实施[J]. 刘昌岭,李彦龙,孙建业,吴能友. 海洋地质与第四纪地质. 2017(05)
[5]我国非常规油气资源“可燃冰”的开采技术研究进展[J]. 王红玉,赵芳,本莲芳,焦林宏. 广州化工. 2017(15)
[6]深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采技术研究及进展[J]. 周守为,陈伟,李清平,周建良,施和生. 中国海上油气. 2017(04)
[7]海底天然气水合物开采导致的地质灾害及其监测技术[J]. 朱超祁,张民生,刘晓磊,王振豪,申志聪,张博文,张夏滔,贾永刚. 灾害学. 2017(03)
[8]海域天然气水合物资源勘查工程进展[J]. 杨胜雄,梁金强,刘昌岭,沙志彬. 中国地质调查. 2017(02)
[9]南海北部陆坡天然气水合物及其赋存沉积物特征[J]. 刘昌岭,孟庆国,李承峰,孙建业,贺行良,杨胜雄,梁金强. 地学前缘. 2017(04)
[10]海域天然气水合物开发的地球物理监测[J]. 何涛,卢海龙,林进清,董一飞,何健. 地学前缘. 2017(05)
博士论文
[1]煤层气开采中的热—湿—流—固耦合机理研究[D]. 滕腾.中国矿业大学 2017
[2]考虑水合物分解影响的沉积物力学行为数值模拟研究[D]. 孙翔.大连理工大学 2017
[3]多孔介质中水合物开采影响因素的实验和数值模拟研究[D]. 阮徐可.大连理工大学 2012
[4]天然气水合物藏降压开采流固耦合数值模拟研究[D]. 沈海超.中国石油大学 2009
[5]天然气水合物藏降压开采实验与数值模拟研究[D]. 张新军.中国石油大学 2008
[6]天然气水合物地层井壁稳定性研究[D]. 宁伏龙.中国地质大学 2005
硕士论文
[1]不同尺度下模拟天然气水合物的降压分解[D]. 贺博.太原理工大学 2017
[2]多孔介质中甲烷水合物降压分解的数值模拟研究[D]. 于明豪.大连理工大学 2016
[3]应用FLUENT数值模拟天然气水合物开采过程[D]. 郝天翔.吉林大学 2015
[4]考虑天然气水合物分解的海底斜坡稳定性分析研究[D]. 曹杰峰.青岛理工大学 2013
本文编号：2919398
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