200 / 2023-07-15 09:45:24

天然裂缝对裂隙型水合物开采影响研究

裂隙型水合物,天然裂缝,嵌入式离散裂缝,压降法,注热法,数值模拟

裂隙型天然气水合物以结核状、层状、脉状或块状等裂隙形态发育在深水盆地的细粒泥质沉积物中。开采裂隙型水合物形成的复杂缝网会使得储层中的水合物相变过程更加复杂。为了厘清天然裂缝对水合物开采过程中裂隙内气-水两相流动的影响，基于嵌入式离散裂缝模型（EDFM），构建了考虑水合物相变的复杂裂缝系统热固耦合渗流数学模型，形成了一套基于MATLAB平台的复杂裂缝系统多相多场耦合数值模拟器，详细研究了裂隙型天然气水合物降压开采过程和注热开采过程中储层气-水两相渗流规律，揭示了天然裂缝对天然气水合物开采的影响，并进行了实例应用分析。研究表明：j人工裂缝与天然裂缝形成的缝网规模是影响裂隙型水合物降压开发气井产能的主控因素；k有效天然裂缝条数越多、缝网越复杂、缝网分布范围越大，储层温压场扩展半径越大，导致水合物分解程度越高，气井产能越高；l由于天然裂缝的存在，注热开采会导致水窜现象，从而气井开采后期产能越低。结论认为，所建立的水合物热流固耦合模型适用于祁连山陆域裂隙型水合物开发模拟，能够准确有效地反映天然裂缝对水合物开采的影响。研究成果为我国陆域天然气水合物的高效开发提供了理论依据，促进了天然气水合物勘查开采产业化进程，为推进绿色发展和保障国家能源安全作出重要贡献。