李一铭等-吉林大学-抽水-生产双水平井模式降压开采南海水合物数值模拟

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Session 3 - Oral 18

抽水-生产双水平井模式降压开采南海水合物数值模拟

李一铭1,2,郭威1,2,王元1,2,张鹏宇1,2

1. 吉林大学建设工程学院,吉林长春,130021;

2. 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室,吉林长春;130021

摘要:南海北部神狐海域天然气水合物赋存于低渗透性的非封闭性储层。以提高降压开采的产气量和降低产水量为目标,基于我国南海SH7站位水合物的地质条件,采用Tough+Hydrate软件开展了抽水井和生产井的双水平井模式联合降压开采水合物的数值模拟。研究了不同渗透特性的盖层条件下单水平井的产气和产水行为,并初步确定了抽水井的钻孔布设位置,分析了双水平井降压开采的产气和产水特征,进一步确定了止水井的最优布设位置和最佳抽水速率。结果表明:由于渗透性盖层的存在,单水平井降压开采过程中孔隙水侵入会限制低压区的扩散,导致低产气量和高产水量;下伏层渗透性高、上覆层封闭性强的储层更有利于水合物开采,故抽水井布设在上覆层有利于提高产气量和降低产水量;抽水井有利于阻止地层孔隙水进入生产井,可以扩大低压区的扩散范围,促进了水合物的分解;与单水平井降压开采相比,抽水井布置在距水合物层顶部10m,抽水速率为0.35kg/s时,生产井的产气量从2.48×106m3增加到3.45×106m3,提高了39.1%,产水量从1.03×108kg减少到8.77×107kg,降低了17.4%,说明抽水井和生产井双水平井模式联合降压对提高南海神狐海域天然气水合物开采效率有一定的促进作用。

关键词:天然气水合物,双水平井,抽水井,盖层渗透特性,抽水速率,数值模拟


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