砂质沉积物内水合物降压开采时井管水合物二次生成效应研究

摘要

降压法被普遍视为目前最经济有效的天然气水合物开采方法。水合物降压开采过程中井周及井管内易发生水合物二次生成，这会阻碍液气渗流和分解气产出，极端情况下可能造成开采设备损坏，显著影响开采效率和可持续性。利用水合物伺服降压开采实验装置，将开采井管设置于沉积物内水合物模型上覆水层，实现降压开采时开采井管内水气共存且处于流通状态。通过不同降压速率下水合物储层模型降压开采试验，探索了开采井管水合物二次生成效应及其对沉积物内水合物孔隙压力、温度、产气、变形等参数的影响。结果表明：水合物降压开采过程中井管内发生的水合物二次生成导致分解气产出呈现周期性，井管内气体流动受阻时水合物分解速率因传质受阻而降低；降压速率越高，开采前期峰值产气速率越高，但井管水合物二次生成也更显著，致使难以达到总体产气效率最优；现场多井开采时，应根据储层渗透系数、温度、压力等条件选择合适的降压速率并选择性启闭各井，利用闭井期环境补充显热并提高有效产气速率。

关键词

水合物 / 沉积物 / 开采井 / 水合物二次生成 / 降压速率