天然气水合物钻采一体化模拟实验系统及降压法开采初步实验

• 作者: 刘乐乐 刘昌岭 吴能友 孟庆国 李彦龙 胡高伟 陈强
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 天然气水合物 模拟实验系统 钻采一体化 实时监测 降压法开采 CO2水合物 产出规律 电阻层析成像
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 新能源
• 页码范围: 165-172
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.06.019

摘要

现有的天然气水合物(以下简称水合物)开采技术实验研究通常在较小尺寸的模拟实验装置中进行,由于反应釜样品尺寸较小,导致明显的边界效应且实验结果难以在现场中得到应用,因而研发大尺寸水合物综合开采实验系统刻不容缓.为此,针对我国南海神狐海域泥质粉砂型水合物储层,基于降压法开采思路和工艺流程,研发了一套水合物钻、采一体化模拟实验系统,主要包括主体高压装置、钻采一体化、气液供给、围压加载、回压控制、气液固分离及在线监测、温度控制、数据测控与后处理等模块;利用该系统进行了冰点附近CO2水合物初步开采模拟实验;基于实验结果建立了数据获取及分析的基本流程,初步获得了在降压法开采CO2水合物过程中储层的温度、压力场变化以及产气、产水规律.实验结果表明:①该实验系统可模拟实际地质条件制备接近海洋水合物储层的样品,通过电阻层析成像技术实时监测水合物成藏与分布情况;②该实验系统还可模拟钻井、降压开采工艺与过程,实时监测出砂与管道流动等过程中产气量、产水量、产砂量、温度、压力等多个物理参数的变化情况,实现试采全过程的实验模拟.结论 认为:①在出口压力一定的情况下,CO2水合物的产气、产水速率具有很大的波动性;②CO2水合物分解过程中储层温度分布不均匀,最大的温度降幅为5℃,表明水合物分解呈现出非均一性与随机性.