天然氣水合物藏降壓、注熱開采數(shù)值模擬研究.pdf

1、天然氣水合物是近年來在海洋和凍土帶發(fā)現(xiàn)的新型潔凈優(yōu)質(zhì)能源,分布廣,資源量大,將成為21世紀(jì)人類最重要的能源。對水合物開采技術(shù)的研究已成為近年來國際上的研究熱點(diǎn)。在調(diào)研國內(nèi)外水合物開采數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)天然氣水合物的降壓、注熱開采機(jī)理,考慮水合物的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì),以及熱傳導(dǎo)和熱對流,建立了三維四相(氣相、液相、水合物相、冰相)五組分(甲烷氣、水、鹽、水合物、冰)的天然氣水合物藏降壓、注熱開采數(shù)學(xué)模型。利用有限差分法對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)

2、值求解,首先采用隱壓顯飽法順序求解儲(chǔ)層中的壓力及飽和度;然后,通過隱式求解能量守恒方程得到溫度場的分布。在數(shù)值模型的基礎(chǔ)上,研制了一套適用于天然氣水合物藏降壓、注熱開采的數(shù)值模擬軟件;利用該軟件,對水合物開采實(shí)驗(yàn)結(jié)果及麥所雅哈開采實(shí)例進(jìn)行擬合分析,并與現(xiàn)有軟件TOUGH2的模擬結(jié)果進(jìn)行對比,從而驗(yàn)證軟件的可行性。針對不同類型的水合物藏進(jìn)行降壓開采,對比分析得出有下覆氣層的水合物藏降壓開采較容易;以無下覆氣層或水層水合物藏為例,采用降壓、