岩性油气藏 ›› 2016, Vol. 28 ›› Issue (2): 127–132.doi: 10.3969/j.issn.1673-8926.2016.02.018

• 油气田开发 • 上一篇    

基于有限体积法的天然气水合物温度场分布影响因素研究

李秉繁1,潘 振1,商丽艳2,马贵阳1,韦丽娃3,马培民4   

  1.  1. 辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院,辽宁 抚顺 113001 ; 2. 辽宁石油化工大学 化学化工与 环境学院,辽宁 抚顺 113001 ; 3. 辽宁石油化工大学 机械工程学院,辽宁 抚顺 113001 ; 4. 中国石油辽河油田分公司 特种油开发公司,辽宁 盘锦 124010
  • 出版日期:2016-03-20 发布日期:2016-03-20
  • 第一作者:李秉繁( 1991- ),男,辽宁石油化工大学在读硕士研究生,研究方向为天然气水合物数值模拟研究。 地址:( 113001 )辽宁省抚顺市望花区丹东路西段 1 号辽宁石油化工大学。 E-mail : 670264522@qq.com
  • 基金资助:

    辽宁省高等学校优秀人才支持计划资助项目“深水管道输送天然气水合物动力学基础理论研究”(编号: LJQ2014038 )资助

Influencing factors for temperature field distribution of gas hydrate based on finite element method

Li Bingfan1, Pan Zhen1, Shang Liyan2, Ma Guiyang1, Wei Liwa3, Ma Peimin4   

  1.  1. College of Petroleum Engineering , Liaoning Shihua University , Fushun 113001 , Liaoning , China; 2. College of Chemistry , Chemical Engineering and Environmental Engineering , Liaoning Shihua University , Fushun 113001 , Liaoning , China ; 3. School of Mechanical Engineering , Liaoning Shihua University , Fushun 113001 , Liaoning , China ; 4. Special Oil Development Company , PetroChina Liaohe Oilfield Company , Panjin 124010 , Liaoning , China )
  • Online:2016-03-20 Published:2016-03-20

摘要:

天然气水合物是 21 世纪最具潜力的清洁能源,对其进行注热开采被认为是最行之有效的开采方 法。 以某冻土区天然气水合物拟开采矿区为例,在水合物分解动力学模型的基础上,建立了基于有限体 积法的天然气水合物分解热力学模型,并对天然气水合物温度场分布的影响因素进行了分析。 结果表 明:在其他条件不变的情况下,随着注水速度的增加,天然气水合物的高温区域逐渐增大,且分解速度加 快;随着孔隙度的逐渐增大,天然气水合物高温区域的变化趋势基本相同;随着注水温度的增加,天然气 水合物高温区域的变化趋势也基本相同,但作用在天然气水合物表面的温度随着注水温度的增加而增 加。 对该矿区进行注热开采时,当注水速度为 6 m/s、注水温度为 80 ℃ 时,天然气水合物的分解速度最 快,具有较好的经济效益,该结论可为注热开采实践提供理论依据。

关键词: 致密砂岩气藏, 气水两相, 产能, 水平井, 应力敏感, 滑脱效应

Abstract:

 Gas hydrate has became the most promising clean energy in the 21st century, and note hot exploration is considered as the most effective mining method. Taking a permafrost gas hydrate mining area as an example, on the basis of hydrate dissociation kinetics model, this paper established gas hydrate decomposition thermodynamic model based on the finite volume method, and analyzed the influencing factors for temperature field distribution of gas hydrate. The results show that gas hydrate in a high temperature region is gradually increased and the rate of decomposition is accelerated with the gradual increase of water injection rate and unchanged other conditions. With the gradual increase of porosity and water temperature, high-temperature region is basically the same trends. However, the gas temperature will increase in the surface. Note hot exploration was carried out in this mining area, and the hydrate dissociation velocity is fastest with the water injection rate at 6 m/s and water temperature at 80 ℃, with better economic efficiency. This result can provide theoretical guidance for the heat mining practice.

Key words: tight sandstone gas reservoir , gas-water two phase , productivity , horizontal well , stress sensitivity , slip effect

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