石油学报

作者：窦晓峰, 宁伏龙, 李彦龙, 刘昌岭, 孙嘉鑫, 李杨, 李晓东, 赵颖杰, 张凌, 刘乐乐

单位：1. 中国地质大学(武汉)工程学院 湖北武汉 430074;2. 科技部地球深部钻探与深地资源开发国际联合研究中心 湖北武汉 430074;3. 青岛海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室 山东青岛 266071;4. 青岛海洋地质研究所自然资源部天然气水合物重点实验室 山东青岛 266071;5. 武汉 大学水资源与水电工程科学国家重点实验室 湖北武汉 430072

关键词：水合物,开采,储层响应,出砂,实验尺度,数值模拟

基金：窦晓峰,男,1995年2月生,2017年获中国地质大学(武汉)勘查技术与工程专业学士学位,现为中国地质大学(武汉)硕士研究生,主要从事天然气水合物开采出砂研究工作。Email:dxf9082@cug.edu.cn

摘要： 出砂是制约天然气水合物安全高效长期可控开采的瓶颈之一，出砂现象的诱因及其演化规律与水合物储层动态响应行为密切相关。据此，提出了一套研究水合物开采过程中储层动态响应与出砂行为的综合数值模拟方法，并以大尺寸开采出砂防砂模拟反应釜为研究对象，以水合物胶结模式为例，分析了实验尺度下模拟水合物储层在不同开采压差条件下的储层物性、力学响应和流固体（水、气和砂）运移产出规律。结果表明：实验尺度降压开采过程中，体系温度存在快速降温、持续低温和温度回升3个阶段；水合物分解引起的气水产出和井周应力集中是水合物储层出砂的关键控制因素；同一开采压差条件下，提高水流速会导致地层出砂量增加，并且出砂速率的增幅随水流速的增大而增大，而缩小防砂筛孔孔径能够延缓出砂起始时间，并且使得出砂量显著减少。

来源：2020年第5期

《石油学报》期刊编辑部

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