王晓初等-中国地质大学（北京）-劈裂注浆法改造海域天然气水合物储层的二维离散元模拟研究

Session 2 - Oral 7

劈裂注浆法改造海域天然气水合物储层的二维离散元模拟研究

王晓初1，孙友宏,2*，陈杭凯1，彭赛宇1，江书慧1，李胜利1

1. 吉林大学建设工程学院，长春，130012；

2. 中国地质大学（北京）工程技术学院，北京，100083

摘要：针对海域天然气水合物开采过程中存在的单井产量低、开采范围小和稳产时间短的问题，拟采用劈裂注浆工艺对泥质粉砂型天然气水合物储层进行改造。改造后储层内部构建了网状渗流通道，提升储层内部的气水渗流能力，同时，浆液固化形成的固结体可有效提升储层内部强度，维持储层内部的强度稳定性。本文基于离散元原理和方法，应用颗粒流数值模拟软件（PFC2D 5.0）建立了小尺度的泥质粉砂型储层的劈裂注浆模型，研究了包括水合物饱和度、注液压力、浆液粘度等因素对裂缝起裂和扩展的影响规律，对比了不同地应力、不同渗透率储层条件下裂缝的扩展形态。结果表明，水合物饱和度是影响裂缝扩展的重要因素，当水合物饱和度>30%情况下可形成有效裂缝；注液压力是影响起裂时间的重要因素，注液压力越高，形成裂缝的时间越短。本文为劈裂注浆法改造泥质粉砂型储层的裂缝产生过程及结果提供了理论依据，证实了劈裂注浆法改造储层的理论可行性，为未来水合物储层的劈裂注浆改造提供了参考。

关键词：天然气水合物，储层改造，劈裂注浆，离散元，颗粒流（PFC），裂缝起裂与扩展