194 / 2023-07-14 22:10:11

三气合采水合物固态流化气举分层调控工具研究

        三气合采思想是将深海天然气水合物矿体、浅层气藏、深部气藏进行纵向立体联合开采，其可有效解决当前全球天然气水合物试采过程中天然气水合物产量低、出砂堵塞井筒被迫停产、单井开发成本高无商业化价值等问题，是最有望实现天然气水合物早期商业化开采的途径。但目前该工艺配套的核心技术装备尚未形成，未提出能够满足三气合采工艺中对天然气实现调控的工具。因此针对上述问题，发明了一种井下分层调控工具，以满足智能调控天然气生产压力及流量的工艺需求；采用数值模拟方法对分层调控工具进行了流场分析及参数优化，并开展其阀芯部降压调产性能室内试验研究。结果表明：为满足天然气助排水合物浆体举升工艺，调控工具阀芯部应采用笼套段与固定油嘴组成的二级节流结构，阀芯开度范围应维持在0~45%之间；调控阀芯能够在高压环境下实现对天然气质量流量精确调控，适用于三气合采工艺中。本研究中设计的井下分层调控工具，可为我国南海海域非成岩天然气水合物的早期自主商业化开发提供关键开发装备。