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天然气水合物是一种由低分子气体(如甲烷,乙烷,二氧化碳等)和水在低温高压条件下形成的像冰一样的固体物质,是非化学计量的笼形化合物,以其资源量大、分布广泛、能量密度大以及洁净的特点受到世界的青睐。自1998年起,有关南海天然气水合物的调研工作就陆续展开。南海北部陆坡是目前我国天然气水合物调查研究的重点区域,而神狐海域被认为是其中最有希望的区域之一。目前水合物开采方法主要有降压法、注热法和降压+注热联合开采法,依据这三种方法,设计降压法、注热驱替法、降压+注热驱替法及降压+井壁加热法等四种开采方法对神狐海域水合物藏进行开采研究。综合数值模拟的产能评价方法和经济评价的相关指标,评价出四种开采方法开采效果从优到差依次为:降压法、降压+井壁加热法、降压+注热驱替法、注热驱替法。针对降压法首先研究了降压法试开采动态,然后研究了盖层对水合物开采的影响,最后优化了降压幅度和降压速度参数取值。研究结果表明,盖层的存在会促进水合物的分解,且在数值模拟研究中所选的盖层厚度至少应为30m,盖层的导热系数应根据地层条件进行取值;降压幅度越大,降压速度越快,水合物开采效果越好。通过正交试验,评价出降压幅度对累产气的影响程度大于降压速度,最终推荐出最优的降压法试开采方案为生产井降压幅度0.783P_i(井底压力为3MPa),降压速度8.83MPa/d,此方案开采20年后可获得累产气1.2318×10~8 m~3,水合物能完全分解,水合物藏采收率为89.54%。针对降压+注热驱替法首先研究了水合物藏开采动态,然后优化了降压幅度、降压速度、注入温度和注入速度的取值。研究结果表明,降压幅度越大,降压速度越快,注入温度越低,注入速度越慢,累产气越多,但考虑到经济效益及能量效率,建议注入温度为25~60℃,注入速度为40~60m~3/d。经过正交设计评价出试开采参数的影响程度从大到小依次为:注入温度、注入速度、降压幅度、降压速度。推荐出最优的降压+注热驱替法试开采方案对应参数组合为:生产井降压幅度0.783P_i(井底压力为3MPa)、降压速度8.83MPa/d,注水井注入温度25℃、注入速度40m~3/d。此方案开采20年后累产气可达1.3675×10~8 m~3,水合物能完全分解,水合物藏采收率为99.41%,能量效率可达91.27。本论文的研究成果对未来神狐海域水合物的开采具有重要的指导意义。