文档介绍：摘要天然气水合物做为世纪战略性能源,具有巨大的开发潜力和应用前景。对天然气水合物的性质以及开采方式的研究已经引起各国的高度重视。本文综合运用实验、分析和计算的方法,系统研究了含水合物多孔介质的物性参数与水合物饱和度的关系,进行了注热盐水开采水合物的模拟实验,分析注热开采动态,以及分解前缘移动规律。实验模拟海底水合物成藏环境,进行了不同水合物饱和度的物性测量实验。实验表明,水合物生成时,压力下降,温度有小幅度的上升,电阻率先下降后大幅上升。将水合物地层电阻等效为孔隙水、岩石骨架、水合物电阻的并联,可以得出含水合物地层电阻率与水合物饱和度的关系式;将阿尔奇公式进行变形,回归出阿尔奇参数,并指出由于水合物的非流动性以及胶结作用,使得饱和度指数灯ǜ摺K衔锎⒉闵嘎什舛实验表明,渗透率随水合物饱和度增大而减小。当水合物较小时,生成的水合物覆盖颗粒表面,与誹模型的夂辖虾茫凰嫠衔锉ズ投鹊脑龃螅衔锴阆蛴谔畛孔隙中心,与模型的夂辖虾谩模拟水合物藏注热开采实验,系统产气可以划分为自由气产出、水合物升温分解和降压产气三个阶段;产水速率在注水速率上下波动。注入热水温度、速度越高,填砂管温度上升越快,水合物分解阶段的瞬时产气速度的峰值越高,且达到产气高峰的时间越早,系统能量效率越低。在相同的注热温度和注热速度下,注热时间越长,能量效率越低,说明实验中的热损失很大。相对于电阻率,温度能更好的监测分解前缘的移动。利用多元回归法以及能量守恒法,得出分解前缘移动速度与注热温度、压力的关系式。注入系统的热量等于利用水合物分解的热量和各部分能量散失之和,在实验条件下,用于水合物分解的热量占.%。关键词:天然气水合物,渗透率,电阻率,注热开采,分解前缘
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第一章绪论课题的来源及研究意义发生的甲烷气泄露、海底滑坡等风斛,世界上还没有进行现场大规模的开采水合物。翁饫丛国家高技术研究发展计划计划疤烊黄衔锬D饪2杉际跹芯俊敝械淖涌题“注热、降压单原理开采模拟技术研究”嗪牛.。芯磕康募耙庖随着全球经济的飞速发展,常规能源将不能满足人类的需求。我国人口多、能源需求大,原油进口比例持续增长。年,中国首次成为石油净进口国,原油对外依存度由ヒ宦放噬甏锏ィ晖黄ィ庖馕蹲殴谙训脑停话以上依赖于进口。随着进口石油总量的增大和国际油价的不断攀升,我国的石油消费问题日益成为百姓街头巷尾议论的话题。但是从国家能源运输的角度来看,由于目前国内油轮船队规模不足、大部分石油进口需要租用外国油轮承运,而石油产品的稀缺性、政治的敏感性决定了一旦国际社会政治动荡、资源国或地区政局不稳,我国的石油海上运输安全将面临很大的挑战。由于进口来源受到石油资源所在地、战争因素及自然灾害等突发风险因素影响,中国能源潜在巨大的威胁【俊>甘甑难芯浚衔K衔锸一种优质、洁净的可替代能源,具有广阔美好的开发利用前景,被誉为“后石油时代最有希望的战略资源【俊水合物的开采分为勘探阶段、实验性开采阶段、商业性试开采阶段和商业开采阶段。高昂的成本、尚未成熟的技术、对地质环境与生态平衡的影响等因素,以及开发过程易相信在经过各国科学家的探索研究,突破技术瓶颈后,一定会使水合物资源造福人类,解决世界能源短缺问题。水合物的研究涉及多门学科知识,水合物藏成藏理论、饱和度估算、分布规律、勘探开发技术以及资源量评价等方面都有待提高。实验室模拟研究是天然气水合物勘查开发的一项基础研究,具有低成本、低风险的特点【俊R酝氖笛榇蠖辔A私饩鎏烊黄采过程中防止井筒中水合物的形成,以及天然气储运方面的问题,而目前各国已经将水合物做为一种新型能源进行探索和研究。目前水合物藏的开采还处于实验室模拟阶段,没有一项可以作为成熟的技术投入生中国石油大学6硕士学位论文.
国内外研究现状产。对于开采这一新型能源的工艺和技术,可以借鉴热力采油。但是由于:①石油、天然气在储层中以游离状态存在,而水合物则作为固相颗粒分散或填充于沉积物孔隙中;②油气藏中油、气的运移是单一的渗流,而水合物藏开采过程中,天然气的运移则是在水合物分解后,经历扩散和渗流两个阶段。因此,水合物藏的开采机理不能完全照搬油气藏的热开采。通过室内实验,进行水合物藏基础物性参数研究,分析水合物饱和度对储层渗透率、电阻率的影响,为水合物藏电阻率测井提供解释模型;同时模拟水合物藏开采,对解决开采基础问题、优化注采参数具有重要意义。目前各国都把目光瞄准了天然气水合物这一洁净、高效、资源量巨大的新型能源,在世界范围内已经