张莉等-清华大学-基于水力压裂处理的降压法开采天然气水合物的模拟研究

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Session 2  - Oral 2

基于水力压裂处理的降压法开采天然气水合物的模拟研究

张莉a,张海涛a,张宗峰b,吴必胜a,

a清华大学水利水电工程系,水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京,100084

b中国石化上海海洋油气分公司,上海, 200120

摘要:我国海域天然气水合物(NGH)资源丰富,但现有开采方法产量低,无法实现商业化。作为地下非常规能源开发的重要手段,水力压裂技术有望应用于NGH开采。本文基于Tough+Hydrate软件,以南海地质条件为开采背景,结合水力压裂和降压法,模拟并分析了不同裂纹数量对储层产气行为(如分解速率和分解总量、井筒气体收集速率以及收集量、井筒气水比)的影响,探究了在井筒降压条件下储层压强、温度、气体饱和度以及NGH饱和度分布随时间演变的趋势。结果表明:裂纹可以促使井筒降压效应扩散,从而提高储层的分解速率;在裂纹间距一定的条件下,裂纹数量越多,分解速度越快且产量越大,但在一定时间之后对储层分解的增强作用逐渐减弱;井筒气体主要以水溶的形式被收集,增加了气液分离的工作难度;各裂纹边界附近分别生成分解前沿,当时间达到一定程度,分解前沿会相互融合,从而提高储层的渗透率,有利于储层的分解;在裂纹附近有部分的气体聚集,裂纹数量越多,气体聚集量越多。

 关键词:天然气水合物,水力压裂,降压法,Tough+Hydrate。


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