殷振元等-清华大学-颗粒空间非均质分布对合沉物水合物沉积物隙动性孔隙流动特性 态化律动态演化规律研究

Session 2 - Oral 6

颗粒空间非均质分布对合沉物水合物沉积物隙动性孔隙流动特性 态化律动态演化规律研究 

张吉东，刘晓惠，殷振元

清华大学, 清华大学深圳国际研究生院，广东深圳，518055 

摘要：含水合物沉积物的流体流动特性主要受沉积物微观结构、水合物形态和孔隙空间饱和度共同控制。本研究基于有限单元法，采用孔隙尺度微观模型定量分

析了含水合物沉积物流动特性指标渗透率动态演化的关键影响因素及其控制机理：（a）颗粒粒径；（b）水合物赋存形态；（c）水合物饱和度；（d）颗粒空间均

质与非均质分布。数值模拟结果表明：含水合物沉积物渗透率与水合物饱和度呈负相关，不同水合物形态(表层覆盖型、球型、星型)及不同饱和度范围（表层覆

盖型拐点：SH=27.24%，球型拐点：SH=33.90%）的储层渗透率下降速率有较大差异；渗透率与颗粒粒径呈正相关，对数坐标下呈线性上升趋势，与实验测试结果一致；同时，本研究建立了考虑迂曲度、孔隙度和颗粒粒径的渗透率模型，模型中提出并量化了有效孔隙度对渗透率演化的影响；基于储层颗粒粒径分布，本研

究对日本南海海槽粉质砂型含水合物非均质储层进行了数值重建，模型渗透率（k=0.14 Darcy）与实测数据（k=0.62 Darcy）拟合较好；同时，与空间均质颗粒

模型渗透率（khom =150.06 Darcy）对比结果表明，颗粒的空间非均质性会显著降低初始渗透率（khet=1.92 Darcy）且导致渗透率变化对饱和度更加敏感。本研究中非均质储层的数值重建及渗透率随各因素的变化关系将为我国南海神狐海域泥质粉砂型水合物沉积物的渗透特性评价及降压开采方法提供重要参考。 

关键词：水合物沉积物，渗透率，孔隙尺度，非均质