肖长文等-天津大学-含甲烷水合物的玻璃珠水相渗透率实验

Session3 - Oral 17

Experiment measurements on Water Effective Permeability of the Glass Beads with Methane Hydrate

Xiao Chang-Wen a,b，Li Xiao-Sen a,b，Li Gang b，Yu Yang a，Yu Jian-Xing a，

Li Shi-Long b，Lv Qiu-Nan b·

a. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin, 300072;

b. Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 510640

Abstract：Permeability of the porous media with hydrate is a key factor in the gas recovery from the marine natural gas hydrate reservoirs. An experimental apparatus was developed to measure the water effective permeability of the porous media. The multiple water injection was employed to promote the hydrate formation in the glass beads BZ02 When the processes of the hydrate formation were over, the water saturation was higher than 70%. Then the steady-state water injection was used to measure the water effective permeability with different hydrate saturation. The glass beads of BZ02 could be considered as standard spheres, and the particle sizes were equal-diameter. The experimental result shows that even at low hydrate saturation, the presence of hydrate would cause the water effective permeability to drop rapidly. The ratio of permeability of porous media between hydrate and non-hydrate is exponentially decreasing with the hydrate saturation. This study reveals the influence of hydrate particles on the permeability of porous media.

Keyword：gas hydrate; Glass beads; water permeability; hydrate saturation

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UPC-WY
2021-12-21

肖老师，您好！
在您汇报的时候，有几个问题因为时间问题没来得及问，现在向您请教一下，麻烦啦！
问题一：关于测量水合物储层的渗透率，建议是用水还是气？因为后边数值模拟是用的气测渗透率，这边用水测合不合理，水测跟气测应该差别挺大吧。
问题二：那个水合物半径是如何确定的？多孔介质中水合物粒径应该是不均一的。
问题三：在测量渗透率随饱和度变化关系时，是饱和不同的水合物饱和度，然后去测渗透率吗？有没有考虑过在水合物逐渐分解过程中测渗透率呢？
就以上三个问题麻烦肖老师解答一下，谢谢！

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18810629370
2021-12-22

感谢吴同学的提问，
问题一：这个涉及到一个有效渗透率和相对渗透率的概念。本次汇报的讲液测的有效渗透率，用气测和液测有效渗透率差别很大，其受流体粘度，毛细管力作用等影响，一般来说，大粒径粒径适合液测，小粒径介质（小于50微米）适合气测。水合物开采过程中，储层流体是在气液两相流动状态，既有气相渗流，也有液相渗流，数值模拟时，可以使用相对渗透率概念，气相渗透率和液相渗透率分开使用（TOUGH+HYDRATE的relative permeability fuction有详细说明）。按照实际海底地层来说，其多孔介质处于水饱和状态（水饱和度70%以上），液测的比气测的更符合实际。
问题二：本次汇报的数学模型是一个理想模型，假设水合物是均一理想球体，水合物半径通过微观观测得到，后续论文会发表。
问题三：在渗透率测量实验中，保证反应釜的温度压力在相平衡点上面（8 oC,15 MPa），水合物的分解量可以忽略。有效渗透率值选取测量过程的差压稳定段的计算数值，差压稳定段能维持15~30分钟。
可供参考

UPC-WY:
肖老师，您好！
在您汇报的时候，有几个问题因为时间问题没来得及问，现在向您请教一下，麻烦啦！
问题一：关于测量水合物储层的渗透率，建议是用水还是气？因为后边数值模拟是用的气测渗透率，这边用水测合不合理，水测跟气测应该差别挺大吧。
问题二：那个水合物半径是如何确定的？多孔介质中水合物粒径应该是不均一的。
问题三：在测量渗透率随饱和度变化关系时，是饱和不同的水合物饱和度，然后去测渗透率吗？有没有考虑过在水合物逐渐分解过程中测渗透率呢？
就以上三个问题麻烦肖老师解答一下，谢谢！

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UPC-WY
2021-12-23

谢谢肖老师！您回答的非常详细，收获很大！

18810629370:
感谢吴同学的提问，
问题一：这个涉及到一个有效渗透率和相对渗透率的概念。本次汇报的讲液测的有效渗透率，用气测和液测有效渗透率差别很大，其受流体粘度，毛细管力作用等影响，一般来说，大粒径粒径适合液测，小粒径介质（小于50微米）适合气测。水合物开采过程中，储层流体是在气液两相流动状态，既有气相渗流，也有液相渗流，数值模拟时，可以使用相对渗透率概念，气相渗透率和液相渗透率分开使用（TOUGH+HYDRATE的relative permeability fuction有详细说明）。按照实际海底地层来说，其多孔介质处于水饱和状态（水饱和度70%以上），液测的比气测的更符合实际。
问题二：本次汇报的数学模型是一个理想模型，假设水合物是均一理想球体，水合物半径通过微观观测得到，后续论文会发表。
问题三：在渗透率测量实验中，保证反应釜的温度压力在相平衡点上面（8 oC,15 MPa），水合物的分解量可以忽略。有效渗透率值选取测量过程的差压稳定段的计算数值，差压稳定段能维持15~30分钟。
可供参考

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