在深水非成巖地層天然氣水合物試采過(guò)程中,隨著試采時(shí)間增長(zhǎng),大面積弱固結(jié)地層中的水合物分解后,可能造成海底地層沉降,損壞井口和海底管匯,導(dǎo)致試采工程失敗。為此,建立了非成巖地層水合物試采過(guò)程中的海底地層沉降和井口穩(wěn)定性分析模型,分析認(rèn)為水合物分解后產(chǎn)生的負(fù)摩阻力和下拉載荷是導(dǎo)致井口失穩(wěn)的主要因素,并采用有限元強(qiáng)度折減法模擬研究了水合物分解對(duì)地層沉降和井口穩(wěn)定性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),水合物分解后管柱周圍的負(fù)摩阻力主要分布于表層導(dǎo)管底部向上約1/3的區(qū)域,且水合物分解半徑越大、水合物飽和度越高,負(fù)摩阻力越大。自主研發(fā)了天然氣水合物開(kāi)采井口模擬試驗(yàn)裝置,進(jìn)行了水合物分解對(duì)井口穩(wěn)定性影響的室內(nèi)模擬試驗(yàn),負(fù)摩阻力的模擬試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果相比,相對(duì)誤差在10%以內(nèi),驗(yàn)證了計(jì)算模型和數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性。研究成果可為深水非成巖地層水合物試采時(shí)間控制和井口安全評(píng)估提供理論參考。

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【文章目錄】：
1 海底地層沉降及井口穩(wěn)定性分析模型的建立
2 地層沉降及井口穩(wěn)定性數(shù)值模擬
    2.1 模型及初始邊界條件
    2.2 水合物分解對(duì)地層強(qiáng)度及孔隙壓力的影響
    2.3 下拉載荷及井口穩(wěn)定性分析
3 水合物分解對(duì)井口穩(wěn)定性影響的模擬試驗(yàn)
    3.1 試驗(yàn)裝置
    3.2 試驗(yàn)過(guò)程
    3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)



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