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
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 12:58
出砂是制約天然氣水合物安全高效長(zhǎng)期可控開采的瓶頸之一,出砂現(xiàn)象的誘因及其演化規(guī)律與水合物儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)響應(yīng)行為密切相關(guān)。據(jù)此,提出了一套研究水合物開采過(guò)程中儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)響應(yīng)與出砂行為的綜合數(shù)值模擬方法,并以大尺寸開采出砂防砂模擬反應(yīng)釜為研究對(duì)象,以水合物膠結(jié)模式為例,分析了實(shí)驗(yàn)尺度下模擬水合物儲(chǔ)層在不同開采壓差條件下的儲(chǔ)層物性、力學(xué)響應(yīng)和流固體(水、氣和砂)運(yùn)移產(chǎn)出規(guī)律。結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)尺度降壓開采過(guò)程中,體系溫度存在快速降溫、持續(xù)低溫和溫度回升3個(gè)階段;水合物分解引起的氣水產(chǎn)出和井周應(yīng)力集中是水合物儲(chǔ)層出砂的關(guān)鍵控制因素;同一開采壓差條件下,提高水流速會(huì)導(dǎo)致地層出砂量增加,并且出砂速率的增幅隨水流速的增大而增大,而縮小防砂篩孔孔徑能夠延緩出砂起始時(shí)間,并且使得出砂量顯著減少。
【文章來(lái)源】:石油學(xué)報(bào). 2020,41(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:14 頁(yè)
【文章目錄】:
1 數(shù)值建模
1.1 宏觀連續(xù)介質(zhì)模型構(gòu)建和基本參數(shù)取值
1.2 細(xì)觀出砂模型構(gòu)建
2 結(jié)果及分析
2.1 儲(chǔ)層物性和力學(xué)響應(yīng)規(guī)律
2.2 儲(chǔ)層出砂規(guī)律
3 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天然氣水合物沉積物等效變彈性模量損傷本構(gòu)模型[J]. 祝效華,孫漢文,趙金洲,張烈輝,張爽. 石油學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]非成巖水合物儲(chǔ)層降壓開采過(guò)程中出砂和沉降實(shí)驗(yàn)研究[J]. 盧靜生,熊友明,李棟梁,梁德青,金光榮,何勇,申小冬. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2019(04)
[3]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(lè)樂(lè),胡高偉,陳強(qiáng),吳能友,孟慶國(guó). 天然氣工業(yè). 2019(06)
[4]天然氣水合物開采相關(guān)的安全性研究進(jìn)展[J]. 魯曉兵,張旭輝,王淑云. 中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(03)
[5]水合物儲(chǔ)層高泥質(zhì)細(xì)粉砂篩管擋砂機(jī)制及控砂可行性評(píng)價(jià)試驗(yàn)[J]. 董長(zhǎng)銀,鐘奕昕,武延鑫,周玉剛,曾思睿,閆切海. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[6]漠河盆地淺部氣體特征及對(duì)天然氣水合物形成的意義[J]. 趙省民,鄧堅(jiān),饒竹,文志剛,畢彩芹,易立,陸程,劉晨. 石油學(xué)報(bào). 2018(03)
[7]天然氣水合物開采過(guò)程中出砂研究現(xiàn)狀[J]. 盧靜生,李棟梁,何勇,梁德青,熊友明. 新能源進(jìn)展. 2017(05)
[8]天然氣水合物開采井孔出砂問(wèn)題研究[J]. 黃國(guó)恒,蘇正,夏枚生,鄔黛黛. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2017(05)
[9]天然氣水合物開采井防砂充填層礫石尺寸設(shè)計(jì)方法[J]. 李彥龍,胡高偉,劉昌嶺,吳能友,陳強(qiáng),劉樂(lè)樂(lè),李承峰. 石油勘探與開發(fā). 2017(06)
[10]游離甲烷氣在井筒內(nèi)形成水合物的動(dòng)態(tài)模擬[J]. 王韌,寧伏龍,劉天樂(lè),張凌,孫慧翠,彭力,郭東東,蔣國(guó)盛. 石油學(xué)報(bào). 2017(08)
博士論文
[1]鉆采條件下南海水合物儲(chǔ)層響應(yīng)特性模擬研究[D]. 孫嘉鑫.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3473728
【文章來(lái)源】:石油學(xué)報(bào). 2020,41(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:14 頁(yè)
【文章目錄】:
1 數(shù)值建模
1.1 宏觀連續(xù)介質(zhì)模型構(gòu)建和基本參數(shù)取值
1.2 細(xì)觀出砂模型構(gòu)建
2 結(jié)果及分析
2.1 儲(chǔ)層物性和力學(xué)響應(yīng)規(guī)律
2.2 儲(chǔ)層出砂規(guī)律
3 結(jié) 論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天然氣水合物沉積物等效變彈性模量損傷本構(gòu)模型[J]. 祝效華,孫漢文,趙金洲,張烈輝,張爽. 石油學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]非成巖水合物儲(chǔ)層降壓開采過(guò)程中出砂和沉降實(shí)驗(yàn)研究[J]. 盧靜生,熊友明,李棟梁,梁德青,金光榮,何勇,申小冬. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2019(04)
[3]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(lè)樂(lè),胡高偉,陳強(qiáng),吳能友,孟慶國(guó). 天然氣工業(yè). 2019(06)
[4]天然氣水合物開采相關(guān)的安全性研究進(jìn)展[J]. 魯曉兵,張旭輝,王淑云. 中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(03)
[5]水合物儲(chǔ)層高泥質(zhì)細(xì)粉砂篩管擋砂機(jī)制及控砂可行性評(píng)價(jià)試驗(yàn)[J]. 董長(zhǎng)銀,鐘奕昕,武延鑫,周玉剛,曾思睿,閆切海. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[6]漠河盆地淺部氣體特征及對(duì)天然氣水合物形成的意義[J]. 趙省民,鄧堅(jiān),饒竹,文志剛,畢彩芹,易立,陸程,劉晨. 石油學(xué)報(bào). 2018(03)
[7]天然氣水合物開采過(guò)程中出砂研究現(xiàn)狀[J]. 盧靜生,李棟梁,何勇,梁德青,熊友明. 新能源進(jìn)展. 2017(05)
[8]天然氣水合物開采井孔出砂問(wèn)題研究[J]. 黃國(guó)恒,蘇正,夏枚生,鄔黛黛. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2017(05)
[9]天然氣水合物開采井防砂充填層礫石尺寸設(shè)計(jì)方法[J]. 李彥龍,胡高偉,劉昌嶺,吳能友,陳強(qiáng),劉樂(lè)樂(lè),李承峰. 石油勘探與開發(fā). 2017(06)
[10]游離甲烷氣在井筒內(nèi)形成水合物的動(dòng)態(tài)模擬[J]. 王韌,寧伏龍,劉天樂(lè),張凌,孫慧翠,彭力,郭東東,蔣國(guó)盛. 石油學(xué)報(bào). 2017(08)
博士論文
[1]鉆采條件下南海水合物儲(chǔ)層響應(yīng)特性模擬研究[D]. 孫嘉鑫.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3473728
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