天然气水合物储层防砂介质挡砂模拟试验与评价方法

发布时间：2021-01-04 15:45

　　为构建天然气水合物储层泥质粉细砂挡砂介质综合防砂性能评价方法,使用粒度中值11.4μm的模拟泥质粉细砂样品,进行气液携砂条件下防砂介质的挡砂堵塞模拟试验。使用的挡砂介质为标称精度20和40μm的绕丝筛板、烧结滤网、金属纤维和人造陶粒4类。通过测试过砂率、过砂粒径、堵塞渗透变化以及显微成像等手段分析不同类型介质的挡砂与堵塞规律。基于试验结果分析,定义拟渗透率损害幅度和速度、总体挡砂率、过砂中值粒径等指标,构建包含挡砂、抗堵塞性和流通性能在内的天然气水合物储层泥质细粉砂挡砂介质综合性能评价方法。结果表明:挡砂介质挡砂能力随着驱替进行而明显提高;试验条件下,精度40μm的4种介质挡砂率由初始阶段的65%～75%提高到90%～95%,4种介质挡砂性能接近,并且20和40μm两种标称精度下的挡砂性能总体差异低于5%;达到堵塞平衡状态后,4种介质的拟渗透率降幅均大于85%,部分高达95%,总体抗堵塞性均较差,影响挡砂介质的流通性能及产能。 

【文章来源】：中国石油大学学报(自然科学版). 2020年05期 北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

水合物井底防砂模拟试验原理示意图

筛管介质挡砂模拟试验装置(局部)

试验所用泥质粉细砂样品根据中国神狐海域海底砂样粒度分布曲线和泥质含量数据[2,29]由人工复配得到。复配砂使用的原材料包括湖沼泥砂、商业石英砂和黏土矿物,配置得到的泥质粉细砂湿砂样品如图3(a)所示,微观图像如图3(b)所示。地层砂样品的粒度中值为11.4 μm,均匀系数为6,泥质含量为28%,属于高泥质不均匀粉细砂,粒度组成和物性数据与神狐海域水合物储层地层砂物性基本一致。试验流体为清水和空气,按照1 m3天然气水合物分解产生0.8 m3水和168 m3天然气,取井底条件下天然气压缩因子为0.75,计算得到气液比约为155;试验时螺杆泵排量设置为0.6 m3/h,空气压缩机排量为1.5 m3/min,近似满足井下气液比条件;液体中砂比保持约为0.3%。

【参考文献】：
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本文编号：2957015