天然氣水合物藏降壓開采近井儲層穩(wěn)定性數值模擬

【摘要】：天然氣水合物藏降壓開采是一個含相態(tài)變化的非等溫物理化學流固耦合滲流過程。目前有關天然氣水合物藏開采的研究集中于產能模擬,且沒有考慮流固耦合作用影響,有關水合物分解形成的弱膠結、低強度、高孔高滲近井儲層的穩(wěn)定性研究尚未開展。為此,將水合物分解效應融合到滲流場與巖土變形場的耦合作用中,建立了天然氣水合物藏氣、水兩相非等溫流固耦合數學模型,引入出砂判別準則,開發(fā)了天然氣水合物藏降壓開采流固耦合儲層穩(wěn)定性分析軟件,利用該軟件對天然氣水合物藏降壓開采近井儲層穩(wěn)定性的一般規(guī)律進行了分析,并建立了井壁不出砂的臨界生產壓差分析方法。研究表明:水合物分解效應是影響水合物分解區(qū)儲層穩(wěn)定性的主要因素,流固耦合作用的影響較小;近井水合物分解區(qū)儲層穩(wěn)定性較差,其中井壁最小水平地應力方向儲層穩(wěn)定性最差,是出砂的優(yōu)先位置;過渡區(qū)儲層穩(wěn)定性介于水合物分解區(qū)與原狀儲層之間。 【作者單位】： 中國石化國際石油勘探開發(fā)有限公司;中國石油大學(華東)石油工程學院;中海油研究總院;
【關鍵詞】： 天然氣水合物 降壓開采 出砂 流固耦合 數值模擬 臨界生產壓差
【分類號】：TE312
【正文快照】： 天然氣水合物藏降壓開采過程中,受水合物分解效應的影響,水合物分解區(qū)儲層膠結性變差、力學強度大幅度降低[1-6],呈現弱膠結、低強度、高孔高滲的特點,類似于疏松砂巖;與此同時,流固耦合作用導致壓力波及區(qū)儲層有效應力增大、強度降低,促使分解區(qū)儲層穩(wěn)定性變差。因此對于受

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