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题名南海北部天然气水合物藏垂直井网降压开采数值模拟
被引量：11
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作者
陈朝阳
游昌宇
吕涛
李小森
张郁
徐立新
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机构
中国科学院广州能源研究所
中国科学院天然气水合物重点实验室
广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室
中国科学院大学
招商局海洋装备研究院有限公司
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期177-185,共9页
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基金
国家重点研发计划项目“海洋目标区多尺度、多原理水合物开采方法模拟与优选”(编号:2016YFC0304002)
国家自然科学基金重点项目“天然气水合物分解机理及调控方法研究”(编号:51736009)
广东省促进经济发展专项资金(海洋经济发展用途)项目“南海天然气水合物高效开采与控制技术研究”(编号:GDME-2018D002)。
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文摘
为了提高南海北部低渗透率、泥质粉砂型天然气水合物(以下简称水合物)储层降压开采的气产量和采收率,基于我国2017年水合物试采W17站位水合物层含有少量游离气且下伏泥层的条件,根据实际试采数据,针对单垂直井和垂直井网两种布井方式,利用TOUGH+HYDRATE软件进行了水合物层降压开采数值模拟,研究了开采井产气/产水特征及开采区温度场、压力场、水合物饱和度场的变化特征,进而分析了渗透率、井间干扰对压力场、温度场及流场变化的影响机制。研究结果表明:①低渗透率泥质粉砂型水合物层在降压开采过程中,水合物的分解使水合物沉积层渗透率增大,从而使气、水产量增加;②在降压开采初始阶段,开采井的气、水产量短时达到峰值后急剧减小,水合物迅速分解、吸热及游离气的涌入使得井筒附近温度降低,而后随着开采时间的延续,气、水渗流阻力增加,压降传播速率降低,水合物分解气产量和井口气产量不断降低,水产量则缓慢上升;③水合物的分解由压降和周边流体渗流、传热联合控制,井筒附近及水合物层上下界面处的水合物优先分解,井口产出的天然气有较大部分来自于周边水合物层中的游离气和孔隙水溶解气;④采用垂直井网进行水合物开采,每口井的控制面积减少,单井的产气/产水速率及累计产气/产水量均明显低于单垂直井,但垂直井网开采总的气产量更大、水合物采收率更高;⑤井距决定了每口井的控制面积和最终累计产气量,井间压降叠加效应加速了水合物的分解,井间区域的压力及温度显著低于单井,但井间对称流场的干扰会阻碍气液流动,在井间中心区域将形成“静止区”。结论认为,多井联合开采可以提高井场总的气产量,但需要根据钻井成本、水合物层渗透率、预计生产周期、井场总气产量和水合物采收率等指标来综合确定合
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关键词
南海北部
天然气水合物
单垂直井
垂直井网
井距
降压开采
数值模拟
泥质粉砂
产气/产水特性
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Keywords
Northern South China Sea
Natural gas hydrate
Single vertical well
Vertical well pattern
Well spacing
Depressurization production
Numerical simulation
Muddy silt
Gas/water production performance
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分类号
TE52
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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