巩广军等-大连理工大学-含下伏气沉积层内水合物相变与产气特性

Session 3 - Oral 7

含下伏气沉积层内水合物相变与产气特性

巩广军，杨明军，宋永臣

大连理工大学 海洋能源利用与节能教育部重点实验室，辽宁 大连 116024

摘要：天然气水合物作为未来潜在能源，是地球上尚未开发的最大未知能源库。天然气水合物具有分布广泛、资源量大、埋藏浅、能量密度高、清洁度高等特点。实验利用岩心夹持器模拟研究了恒定围压（8.7MPa）、水饱和度（65%）、不同下伏气压力（7.5- 8.5 MPa）的南海沉积物内天然气水合物生成、降压分解及产气特征。结果实验表明，（1）在水合物生成过程中下伏气促进了水合物生成，提高了水合物饱和度。下伏气压力每提高1 MPa，水合物饱和度提高了2.4%。下伏气不仅能够及时补充沉积物岩心中生成所消耗的气体，而且能够改善恒定围压对岩心内孔隙通道的应力破坏，促进下伏气体的流动，增大了气液接触面积，提高了水合物饱和度。（2）在水合物分解过程中下伏气促进了水合物分解，提高了气体回收率。下伏气压力每提高1 MPa，天然气水合物平均分解速率提高了10.2%，气体回收率提高了11.3%。下伏气为水合物储层补充了因焦耳-汤姆孙效应造成的热量损失，提高了传热升温速率，促进了水合物分解，提高了水合物平均分解速率；下伏气的持续产出有助于降低降压幅度，减小了有效围压对岩心的应力破坏，提高了气体回收率。本实验研究的结果可为含下伏气水合物沉积层的商业化开采提供一定的理论支撑。

关键词：天然气水合物，下伏气，南海沉积物，降压分解，有效应力