松散沉积物中降压幅度和饱和度对天然气水合物分解过程的影响
发布时间：2021-08-26 02:54
为了弄清楚降压幅度和饱和度对于天然气水合物（以下简称水合物）分解过程的影响规律这一事关水合物工业开采的核心问题,基于我国南海北部神狐海域沉积物粒径特征配置出多孔介质样品,在实验室模拟试采区现场钻孔压力、温度、盐度、饱和度条件,开展了松散沉积物中两种饱和度范围(Sh,Ⅰ=23%～26%,以下简称体系Ⅰ;Sh,Ⅱ=46%～50%,以下简称体系Ⅱ)和4种降压幅度（12 MPa、9 MPa、6 MPa、3 MPa）条件下水合物降压分解实验。研究结果表明:①降压幅度为12 MPa条件下产气集中于分解前期,分解前期产气量随饱和度增大占产气总量比例升高;②分解时间（开发期）随降压幅度的增大呈线性减小趋势,降压幅度增加9 MPa,体系Ⅰ与体系Ⅱ的分解时间分别缩短为原来的28.39%和44.97%;③高饱和度体系水合物瞬时产气速率波动较为剧烈,其在降压幅度12 MPa条件下瞬时产气速率峰值、阶段产气速率峰值为最大,降压开采效果较好。结论认为:①所做实验和南海试采结果均表明,产气速率峰值在降压开采前期出现,可能引发储层和井筒失稳,需在水合物降压开采进一步试验和现...
【文章来源】：天然气工业. 2020,40(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
气体水合物分解模拟实验装置简图
基于图2水合物分解过程产气量变化曲线，利用图像法确定分解时间，具体如下：绘制一条与分解结束阶段产气量曲线相重合的线段，延伸线段至与纵坐标轴相交，线段与产气量曲线第一个交点即为分解结束点，其对应的横坐标即为分解时间。2 实验结果与讨论
图3给出了不同饱和度Sh和降压幅度pd下的分解时间。由图可知，分解时间随降压幅度的增大而线性减小，降压幅度由3 MPa增大至12 MPa时，分解时间分别缩短为原来的28.39%(Sh,Ⅰ）、44.97%(Sh,Ⅱ）。高饱和度体系具有较长的分解时间，饱和度范围由Sh,Ⅰ增大至Sh,Ⅱ，分解时间延长至原来的1.18、1.17、1.77、1.86倍。分析认为，降压幅度越大，反应釜内压力与相平衡压力之间差值越大，分解驱动力越高，分解界面移动速率越快，故分解时间越短。饱和度越高，样品内水合物量越多，在相同的分解驱动力下，分解时间也就越长[30]。2.2 降压幅度对产气率影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于连续-离散介质耦合的水合物储层出砂数值模拟[J]. 窦晓峰,宁伏龙,李彦龙,刘昌岭,孙嘉鑫,李杨,李晓东,赵颖杰,张凌,刘乐乐. 石油学报. 2020(05)
[2]我国海域天然气水合物第二轮试采成功[J]. 天工. 天然气工业. 2020(04)
[3]水流动强化天然气水合物降压分解研究[J]. 杨明军,孙慧茹,陈兵兵,宋永臣. 工程热物理学报. 2020(02)
[4]天然气水合物降压开采半解析两相产能模型[J]. 郝永卯,黎晓舟,李淑霞,曾旭智,陈志豪. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2020(06)
[5]海洋天然气水合物地层钻井液优化实验研究[J]. 邱正松,张玉彬,赵欣,何青水,陈曾伟,赵超. 天然气工业. 2019(12)
[6]天然气水合物试采中节流螺旋管段微米级砂粒运移沉积规律数值模拟[J]. 苏义脑,陈烨,孙晓峰,闫铁,曲晶瑀,段瑞溪. 天然气工业. 2019(12)
[7]含甲烷水合物松散沉积物超声波性质的实验研究[J]. 杨志强,何涛,朱贺,蓝坤,卢海龙. 北京大学学报(自然科学版). 2020(02)
[8]天然气水合物钻采一体化模拟实验系统及降压法开采初步实验[J]. 刘昌岭,李彦龙,刘乐乐,胡高伟,陈强,吴能友,孟庆国. 天然气工业. 2019(06)
[9]神狐水合物藏降压开采分解前缘数值模拟研究[J]. 李淑霞,武迪迪,王志强,刘佳丽,谢云飞. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(03)
[10]天然气水合物开采方法的研究综述[J]. 张旭辉,鲁晓兵,李鹏. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(03)
博士论文
[1]多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究[D]. 孟庆国.中国地质科学院 2019
[2]海洋沉积物中天然气水合物开采实验研究[D]. 孙建业.中国海洋大学 2011
本文编号：3363400
【文章来源】：天然气工业. 2020,40(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
气体水合物分解模拟实验装置简图
基于图2水合物分解过程产气量变化曲线，利用图像法确定分解时间，具体如下：绘制一条与分解结束阶段产气量曲线相重合的线段，延伸线段至与纵坐标轴相交，线段与产气量曲线第一个交点即为分解结束点，其对应的横坐标即为分解时间。2 实验结果与讨论
图3给出了不同饱和度Sh和降压幅度pd下的分解时间。由图可知，分解时间随降压幅度的增大而线性减小，降压幅度由3 MPa增大至12 MPa时，分解时间分别缩短为原来的28.39%(Sh,Ⅰ）、44.97%(Sh,Ⅱ）。高饱和度体系具有较长的分解时间，饱和度范围由Sh,Ⅰ增大至Sh,Ⅱ，分解时间延长至原来的1.18、1.17、1.77、1.86倍。分析认为，降压幅度越大，反应釜内压力与相平衡压力之间差值越大，分解驱动力越高，分解界面移动速率越快，故分解时间越短。饱和度越高，样品内水合物量越多，在相同的分解驱动力下，分解时间也就越长[30]。2.2 降压幅度对产气率影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于连续-离散介质耦合的水合物储层出砂数值模拟[J]. 窦晓峰,宁伏龙,李彦龙,刘昌岭,孙嘉鑫,李杨,李晓东,赵颖杰,张凌,刘乐乐. 石油学报. 2020(05)
[2]我国海域天然气水合物第二轮试采成功[J]. 天工. 天然气工业. 2020(04)
[3]水流动强化天然气水合物降压分解研究[J]. 杨明军,孙慧茹,陈兵兵,宋永臣. 工程热物理学报. 2020(02)
[4]天然气水合物降压开采半解析两相产能模型[J]. 郝永卯,黎晓舟,李淑霞,曾旭智,陈志豪. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2020(06)
[5]海洋天然气水合物地层钻井液优化实验研究[J]. 邱正松,张玉彬,赵欣,何青水,陈曾伟,赵超. 天然气工业. 2019(12)
[6]天然气水合物试采中节流螺旋管段微米级砂粒运移沉积规律数值模拟[J]. 苏义脑,陈烨,孙晓峰,闫铁,曲晶瑀,段瑞溪. 天然气工业. 2019(12)
[7]含甲烷水合物松散沉积物超声波性质的实验研究[J]. 杨志强,何涛,朱贺,蓝坤,卢海龙. 北京大学学报(自然科学版). 2020(02)
[8]天然气水合物钻采一体化模拟实验系统及降压法开采初步实验[J]. 刘昌岭,李彦龙,刘乐乐,胡高伟,陈强,吴能友,孟庆国. 天然气工业. 2019(06)
[9]神狐水合物藏降压开采分解前缘数值模拟研究[J]. 李淑霞,武迪迪,王志强,刘佳丽,谢云飞. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(03)
[10]天然气水合物开采方法的研究综述[J]. 张旭辉,鲁晓兵,李鹏. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2019(03)
博士论文
[1]多组分气体水合物结构特征及生成分解过程研究[D]. 孟庆国.中国地质科学院 2019
[2]海洋沉积物中天然气水合物开采实验研究[D]. 孙建业.中国海洋大学 2011
本文编号：3363400
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