损伤效应下天然气水合物产气规律模拟研究

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.04.008

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (04) : 70 -77. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.04.008

损伤效应下天然气水合物产气规律模拟研究

王祥阜, 邱月, 梁伟, 赵同彬

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摘要

天然气水合物分解产生的固体结构损伤影响着沉积物的力学行为，建立了考虑损伤效应的温度-渗流-应力-化学的多物理场耦合理论模型，对比验证该模型的可靠性并分析降压幅度、沉积物初始绝对渗透率和沉积物初始孔隙度对水合物损伤及产气规律的影响。结果表明：降压幅度较大会加剧水合物损伤，较快完成分解；高初始绝对渗透率在围压作用下会引起水合物孔隙闭合，抑制损伤产生，降低产气速率；不同初始孔隙度下，水合物损伤变化呈现出“快-慢-快”3个阶段，初期快速分解促进损伤产生，中期产生较大压缩变形抑制损伤产生，后期分解体积大于沉积物压缩变形使得损伤速率再次加快。