文档介绍：中国石油大学(华东)
硕士学位论文
天然气水合物降压开采实验和数值模拟研究
姓名:宋新利
申请学位级别:硕士
专业:油气田开发工程
指导教师:孙仁远;李淑霞
20080401
摘要天然气水合物是储量丰富、优质洁净的新型能源,其开采技术的研究具有重要的理论和实践意义。利用天然气水合物开采实验模拟系统进行了填砂管模型中天然气水合物的合成及降压开采实验研究,分析了天然气水合物合成过程中甲烷气体的转化;分析了开采过程中的产气和产水规律、压差变化规律以及压差对天然气水合物分解的影响;研究了降压幅度和初始开采温度对降压开采效果的影响。在此基础上,利用天然气水合物降压开采数学模型,对天然气水合物降压开采实验数据进行了拟合,并分析了渗透率、初始开采温度、水合物饱和度、出口压力等因素对天然气水合物降压开采效果的影响。研究表明:天然气水合物的合成过程中,甲烷气体的转化要经过缓慢增大、快速增大、快速减小三个阶段;天然气水合物的降压开采受到水合物分解和产出的双重控制,瞬时产气量波动很大,产气速度较高且主要受压降幅度和温度的影响,产水速度小且维持在较稳定的水平。渗透率、初始开采温度、水合物饱和度、出口压力等因素是影响天然气水合物分解的重要参数。渗透率、初始开采温度、水合物饱和度的数值越大,生产时间也越短;出口端压力越低,瞬时产量的峰值越大。以上研究为天然气水合物的降压开采提供了理论和实验依据。关键词:天然气水合物,降压开采,数学模型,数值模拟,影响因素
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学位论文作者签名:瘟茎墅丕日期:砷年,日期:矽矿多年多月乒日日期:劢。迥关于学位论文的独创性声明学位论文使用授权书占只啦日蛉本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国石油大学6或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。本人完全同意中国石油大学6有权使用本学位论文ǖú幌抻谄溆刷版和电子版褂梅绞桨ǖú幌抻冢罕A粞宦畚模垂娑ㄏ蚬矣泄夭棵机构徒谎宦畚模匝踅涣魑D康脑秃徒换谎宦畚模市硌宦畚谋徊樵摹借阅和复印,将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签指导教师签名:≯
第一章引言课题研究目标、研究内容课题的来源及选题的依据课题的研究意义天然气水合物是在高压和低温条件下由轻烃、癏等小分子气体与水相互作用形成的白色固态结晶物质,因遇火可以燃烧,俗称可燃冰,它是一种非化学计量型晶体化合物,或称笼形水合物、气体水合物【W匀唤缰写嬖诘奶然气水合物中天然气的主要成分为甲烷%杂殖3莆<淄樗衔【俊:旯凵希烊黄衔锒喑拾咨ɑ蚯郴疑ň澹C闯史稚⒆唇航岢粱物颗粒,要么以结核状、弹丸状和薄层状的集合体形式赋存于沉积物中,还可能以细脉状充填于沉积物的裂隙之中【俊本课题来源于国家自然科学基金项目“天然气水合物开采机理研究’’。结合目前已经提出的天然气水合物降压开采的方法,对天然气水合物的开采进行降压开采的物理模拟实验研究;结合现有的油藏数值模拟软件和天然气水合物藏的开采特点,提出天然气水合物藏降压开采的数学模型并研制相应的数值模拟软件,为天然气水合物的降压开采提供理论依据。天然气水合物是一种高密度、高热值、洁净型能源,据科学家估计,全球天然气水合物的资源总量换算成甲烷气体约相当于全世界已知煤炭、石油和天然气等能源总储量的两倍。我国现在的能源结构属于污染型能源结构,后备能源资源严重不足。而且,随着我国油气资源的枯竭,寻求储量巨大的新型接替能源已是迫在眉睫。据有关资料分析,我国的东海冲绳海槽、台湾以东海域和南海等海域,以及青藏高原的冻土层都具备天然气水合物形成的条件。因此,开展并加强对天然气水合物的研究,对我国开发和利用这种矿产资源具有重要意义。.芯磕勘·进行多孔介质中天然气水合物降压开采的物理模拟实验;建立天然气水合物降压开采的数学模型并编写相应的数值模拟软件,模拟计算在降压开采方式下天然气水合物的产出,从而为天然气水合物藏开采方案的确定提供重要依据。.芯磕谌中国石油大学6硕士学位论文
课题拟采取的技术路线幸晃钌澳P椭刑烊黄衔锖铣山笛狗纸獾氖笛椋治鍪笛楣讨械挠锰烊黄衔锝笛箍2傻氖P徒惺的D猓嘈聪嘤Φ氖的D馊砑⒍;