松散沉積物中降壓幅度和飽和度對(duì)天然氣水合物分解過程的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 02:54
為了弄清楚降壓幅度和飽和度對(duì)于天然氣水合物(以下簡稱水合物)分解過程的影響規(guī)律這一事關(guān)水合物工業(yè)開采的核心問題,基于我國南海北部神狐海域沉積物粒徑特征配置出多孔介質(zhì)樣品,在實(shí)驗(yàn)室模擬試采區(qū)現(xiàn)場鉆孔壓力、溫度、鹽度、飽和度條件,開展了松散沉積物中兩種飽和度范圍(Sh,Ⅰ=23%~26%,以下簡稱體系Ⅰ;Sh,Ⅱ=46%~50%,以下簡稱體系Ⅱ)和4種降壓幅度(12 MPa、9 MPa、6 MPa、3 MPa)條件下水合物降壓分解實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明:①降壓幅度為12 MPa條件下產(chǎn)氣集中于分解前期,分解前期產(chǎn)氣量隨飽和度增大占產(chǎn)氣總量比例升高;②分解時(shí)間(開發(fā)期)隨降壓幅度的增大呈線性減小趨勢(shì),降壓幅度增加9 MPa,體系Ⅰ與體系Ⅱ的分解時(shí)間分別縮短為原來的28.39%和44.97%;③高飽和度體系水合物瞬時(shí)產(chǎn)氣速率波動(dòng)較為劇烈,其在降壓幅度12 MPa條件下瞬時(shí)產(chǎn)氣速率峰值、階段產(chǎn)氣速率峰值為最大,降壓開采效果較好。結(jié)論認(rèn)為:①所做實(shí)驗(yàn)和南海試采結(jié)果均表明,產(chǎn)氣速率峰值在降壓開采前期出現(xiàn),可能引發(fā)儲(chǔ)層和井筒失穩(wěn),需在水合物降壓開采進(jìn)一步試驗(yàn)和現(xiàn)...
【文章來源】:天然氣工業(yè). 2020,40(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
氣體水合物分解模擬實(shí)驗(yàn)裝置簡圖
基于圖2水合物分解過程產(chǎn)氣量變化曲線,利用圖像法確定分解時(shí)間,具體如下:繪制一條與分解結(jié)束階段產(chǎn)氣量曲線相重合的線段,延伸線段至與縱坐標(biāo)軸相交,線段與產(chǎn)氣量曲線第一個(gè)交點(diǎn)即為分解結(jié)束點(diǎn),其對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)即為分解時(shí)間。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
圖3給出了不同飽和度Sh和降壓幅度pd下的分解時(shí)間。由圖可知,分解時(shí)間隨降壓幅度的增大而線性減小,降壓幅度由3 MPa增大至12 MPa時(shí),分解時(shí)間分別縮短為原來的28.39%(Sh,Ⅰ)、44.97%(Sh,Ⅱ)。高飽和度體系具有較長的分解時(shí)間,飽和度范圍由Sh,Ⅰ增大至Sh,Ⅱ,分解時(shí)間延長至原來的1.18、1.17、1.77、1.86倍。分析認(rèn)為,降壓幅度越大,反應(yīng)釜內(nèi)壓力與相平衡壓力之間差值越大,分解驅(qū)動(dòng)力越高,分解界面移動(dòng)速率越快,故分解時(shí)間越短。飽和度越高,樣品內(nèi)水合物量越多,在相同的分解驅(qū)動(dòng)力下,分解時(shí)間也就越長[30]。2.2 降壓幅度對(duì)產(chǎn)氣率影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于連續(xù)-離散介質(zhì)耦合的水合物儲(chǔ)層出砂數(shù)值模擬[J]. 竇曉峰,寧伏龍,李彥龍,劉昌嶺,孫嘉鑫,李楊,李曉東,趙穎杰,張凌,劉樂樂. 石油學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]我國海域天然氣水合物第二輪試采成功[J]. 天工. 天然氣工業(yè). 2020(04)
[3]水流動(dòng)強(qiáng)化天然氣水合物降壓分解研究[J]. 楊明軍,孫慧茹,陳兵兵,宋永臣. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]天然氣水合物降壓開采半解析兩相產(chǎn)能模型[J]. 郝永卯,黎曉舟,李淑霞,曾旭智,陳志豪. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2020(06)
[5]海洋天然氣水合物地層鉆井液優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 邱正松,張玉彬,趙欣,何青水,陳曾偉,趙超. 天然氣工業(yè). 2019(12)
[6]天然氣水合物試采中節(jié)流螺旋管段微米級(jí)砂粒運(yùn)移沉積規(guī)律數(shù)值模擬[J]. 蘇義腦,陳燁,孫曉峰,閆鐵,曲晶瑀,段瑞溪. 天然氣工業(yè). 2019(12)
[7]含甲烷水合物松散沉積物超聲波性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊志強(qiáng),何濤,朱賀,藍(lán)坤,盧海龍. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(02)
[8]天然氣水合物鉆采一體化模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及降壓法開采初步實(shí)驗(yàn)[J]. 劉昌嶺,李彥龍,劉樂樂,胡高偉,陳強(qiáng),吳能友,孟慶國. 天然氣工業(yè). 2019(06)
[9]神狐水合物藏降壓開采分解前緣數(shù)值模擬研究[J]. 李淑霞,武迪迪,王志強(qiáng),劉佳麗,謝云飛. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(03)
[10]天然氣水合物開采方法的研究綜述[J]. 張旭輝,魯曉兵,李鵬. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(03)
博士論文
[1]多組分氣體水合物結(jié)構(gòu)特征及生成分解過程研究[D]. 孟慶國.中國地質(zhì)科學(xué)院 2019
[2]海洋沉積物中天然氣水合物開采實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫建業(yè).中國海洋大學(xué) 2011
本文編號(hào):3363400
【文章來源】:天然氣工業(yè). 2020,40(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
氣體水合物分解模擬實(shí)驗(yàn)裝置簡圖
基于圖2水合物分解過程產(chǎn)氣量變化曲線,利用圖像法確定分解時(shí)間,具體如下:繪制一條與分解結(jié)束階段產(chǎn)氣量曲線相重合的線段,延伸線段至與縱坐標(biāo)軸相交,線段與產(chǎn)氣量曲線第一個(gè)交點(diǎn)即為分解結(jié)束點(diǎn),其對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)即為分解時(shí)間。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
圖3給出了不同飽和度Sh和降壓幅度pd下的分解時(shí)間。由圖可知,分解時(shí)間隨降壓幅度的增大而線性減小,降壓幅度由3 MPa增大至12 MPa時(shí),分解時(shí)間分別縮短為原來的28.39%(Sh,Ⅰ)、44.97%(Sh,Ⅱ)。高飽和度體系具有較長的分解時(shí)間,飽和度范圍由Sh,Ⅰ增大至Sh,Ⅱ,分解時(shí)間延長至原來的1.18、1.17、1.77、1.86倍。分析認(rèn)為,降壓幅度越大,反應(yīng)釜內(nèi)壓力與相平衡壓力之間差值越大,分解驅(qū)動(dòng)力越高,分解界面移動(dòng)速率越快,故分解時(shí)間越短。飽和度越高,樣品內(nèi)水合物量越多,在相同的分解驅(qū)動(dòng)力下,分解時(shí)間也就越長[30]。2.2 降壓幅度對(duì)產(chǎn)氣率影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于連續(xù)-離散介質(zhì)耦合的水合物儲(chǔ)層出砂數(shù)值模擬[J]. 竇曉峰,寧伏龍,李彥龍,劉昌嶺,孫嘉鑫,李楊,李曉東,趙穎杰,張凌,劉樂樂. 石油學(xué)報(bào). 2020(05)
[2]我國海域天然氣水合物第二輪試采成功[J]. 天工. 天然氣工業(yè). 2020(04)
[3]水流動(dòng)強(qiáng)化天然氣水合物降壓分解研究[J]. 楊明軍,孫慧茹,陳兵兵,宋永臣. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]天然氣水合物降壓開采半解析兩相產(chǎn)能模型[J]. 郝永卯,黎曉舟,李淑霞,曾旭智,陳志豪. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2020(06)
[5]海洋天然氣水合物地層鉆井液優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 邱正松,張玉彬,趙欣,何青水,陳曾偉,趙超. 天然氣工業(yè). 2019(12)
[6]天然氣水合物試采中節(jié)流螺旋管段微米級(jí)砂粒運(yùn)移沉積規(guī)律數(shù)值模擬[J]. 蘇義腦,陳燁,孫曉峰,閆鐵,曲晶瑀,段瑞溪. 天然氣工業(yè). 2019(12)
[7]含甲烷水合物松散沉積物超聲波性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊志強(qiáng),何濤,朱賀,藍(lán)坤,盧海龍. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(02)
[8]天然氣水合物鉆采一體化模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及降壓法開采初步實(shí)驗(yàn)[J]. 劉昌嶺,李彥龍,劉樂樂,胡高偉,陳強(qiáng),吳能友,孟慶國. 天然氣工業(yè). 2019(06)
[9]神狐水合物藏降壓開采分解前緣數(shù)值模擬研究[J]. 李淑霞,武迪迪,王志強(qiáng),劉佳麗,謝云飛. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(03)
[10]天然氣水合物開采方法的研究綜述[J]. 張旭輝,魯曉兵,李鵬. 中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(03)
博士論文
[1]多組分氣體水合物結(jié)構(gòu)特征及生成分解過程研究[D]. 孟慶國.中國地質(zhì)科學(xué)院 2019
[2]海洋沉積物中天然氣水合物開采實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫建業(yè).中國海洋大學(xué) 2011
本文編號(hào):3363400
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