CO2改造水合物藏海底边坡稳定性研究

• 作者: 闫传梁 陈勇 任旭 程远方 李阳
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 天然气水合物 CO2改造 边坡稳定性 多场耦合
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 页码范围: 1082-1094
• 页数: 13页
• 分类号: TE21
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2022.03.028

摘要

为了深入研究CO2改造后天然气水合物藏开采过程中海底边坡的稳定性,首先,通过含水合物试样的三轴力学实验,建立CO2改造CH4水合物藏及开采过程中地层力学参数的动态演化模型;其次,利用ABAQUS软件进行二次开发,建立了描述注CO2改造CH4水合物藏的温度?渗流?应力?饱和度多场耦合模型;最后,结合边坡稳定性分析中的强度折减法,研究注CO2改造后进行CH4水合物开发的边坡稳定性.研究结果表明:CH4水合物试样和CO2水合物试样的弹性模量、峰值强度和内聚力都随饱和度增加而增大;在相同水合物饱和度下,CO2水合物沉积物的强度高于CH4水合物沉积物的强度;在CH4水合物储层的盖层中注入CO2改造后再进行降压开采,海底边坡发生滑坡的风险大幅下降;随着注CO2改造层厚度和范围增大,海底边坡抵抗滑坡的能力增强;对CH4水合物储层的下伏地层进行改造比对上覆盖层进行改造更利于水合物开采后边坡的稳定.