神狐海域水合物藏降压开采压力传播及温度变化规律研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanglq2009
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天然气水合物由于其低污染、储量大、能量密度高等优点被视为21世纪最有开发前景的资源。降压法是一种对水合物藏开采行之有效的方法,因此需对水合物藏的降压开采过程进行更为深入和细致的研究。在水合物藏降压开采过程中,需控制储层压力低于水合物相平衡压力,使水合物分解并产出,因此压力的传播情况直接影响水合物藏内水合物的分解。除压力变化外,水合物的分解还是一个吸热过程,地层热量的传递会直接影响水合物分解速率和分解进程,而这一切直观反映在水合物藏温度变化上。所以有必要分析水合物降压开采过程中储层内部压力传播和温度变化规律。本文首先建立解析模型推导得到压力前缘、温度前缘、水合物饱和度前缘位置与时间的关系式。然后从数值模拟角度,建立了水合物藏降压开采数学模型,通过对神狐海域水合物实际开采情况拟合,确定了模型的准确性与可行性。在此基础上建立一维模型和三维模型,研究压力前缘和温度前缘移动规律,并分析了地质因素和开发因素对压力前缘和温度前缘移动规律的影响。解析模型推导得到压力前缘、温度前缘、水合物饱和度前缘位置与时间的关系式分别为:(?)数值模拟的一维模型得到的压力前缘、温度前缘、水合物饱和度前缘位置与时间的关系式分别为(?)数值模拟的三维模型得到的压力前缘、温度前缘、水合物饱和度前缘位置与时间的关系式分别为:(?)理论推导得到的前缘位置与时间的关系式均能较好的拟合数值模拟模型所得结果。一维模型和三维模型的模拟结果表明:压力前缘和温度前缘的移动速度均快于水合物饱和度前缘。渗透率、地层孔隙度、初始温度、降压幅度、降压速度增大会使地层中压力前缘移动速度加快,而初始压力和水合物饱和度的增大会使压力前缘移动速度变慢。地层孔隙度、初始温度、导热系数、比热容、降压幅度、降压速度的增大会使温度前缘移动速度加快,而初始水合物饱和度增大会使温度前缘移动速度变慢。
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