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降压开采导致天然气水合物系统状态演化模拟实验
作者姓名:刘乐乐  李彦龙  张旭辉  罗大双  刘昌岭
作者单位:自然资源部天然气水合物重点实验室,青岛海洋地质研究所,青岛266237,中国;青岛海洋科学与技术国家实验室,海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛266237,中国;中国科学院力学研究所,北京100190,中国
基金项目:国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项2018YFE0126400国家自然科学基金41872136国家自然科学基金41976074
摘    要:天然气水合物是一种重要的潜在替代能源,降压法是现阶段水合物开采的首选方法。水合物降压开采涉及传热、多相渗流、分解相变和储层变形等多个相互影响的物理效应,深入理解其在降压开采过程中的演化规律,对于促进水合物开采效率、实现商业化开发具有重要的指导意义。本文基于一维实验模拟系统,开展了水合物降压开采储层多物理场演化模拟实验,在非均匀温度条件下采用过量气法合成水合物,分析了水合物非均匀性分布特征,探讨了降压过程中样品孔隙压力和温度的演化规律,对比了产气过程与传热演化过程的对应关系。结果表明:水合物合成后温度分布呈两侧高中间低的抛物线形状,水合物分布具有中间多而两侧无的非均匀性特征,且温度回升具有由两侧向中间发展的特点;降压分解产气过程与传热演化过程具有良好的对应性,稳态产气阶段由传热效应控制。控制降压模式、以对流换热替代热传导等方式有益于提升水合物开采产气效率。

关 键 词:天然气水合物  降压法  水合物饱和度  渗流  传热
收稿时间:2021-10-25
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