石油学报

作者：刘永革, 李果, 贾伟, 白雅洁, 侯健, Clarke M A, 徐鸿志, 赵二猛, 纪云开, 陈立涛, 郭天魁, 贺甲元, 张乐

单位：1. 中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室 山东青岛 266580;2. 中国石油大学(华东)石油工程学院 山东青岛 266580;3. 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院 北京 100083;4. 卡尔加里大学 加拿大阿尔伯塔 T2N1N4;5. 中国石油集团工程技术研究有限公司 天津 300451;6. 青岛海洋地质研究所 山东青岛 266237

关键词：天然气水合物藏,水力压裂,离散裂缝,非结构网格,降压开发

基金：刘永革,男,1987年6月生,2014年获中国石油大学(北京)博士学位,现为中国石油大学(华东)副教授、硕士生导师,主要从事天然气水合物藏数值模拟相关科研与教学工作。Email:liuyongge@upc.edu.cn

摘要： 针对目前天然气水合物藏数值模拟器无法精确表征基质和储层改造区传质传热规律的缺陷,在Tough+Hydrate软件中添加了PEBI非结构网格划分模块和基质—储层改造区传质传热计算模块,实现了储层改造辅助降压开发天然气水合物藏的数值模拟。首先对基质和储层改造区分别进行了建模,并根据离散裂缝理论对基质和储层改造区之间的传质传热规律进行了表征,建立了天然气水合物藏储层改造辅助降压开发数值模拟方法。然后以水力压裂储层改造方法为例,研究了中国南海神狐海域试采区天然气水合物藏水力压裂辅助降压开发的产能和物理场变化规律,并对产能影响因素进行了分析。研究结果表明,水力压裂可以加快气水流动相的产出速率和降压速率,进而更充分地利用储层热能和压能促进混合层和水合物层中水合物的分解和产能提升。相比于无压裂方案,水力压裂后峰值产量和长期开发累积产气量的增幅分别可达198.7%和108.1%,但受制于储层热能的大量消耗,降压开发后期水合物分解速率和产能均会出现明显下降,且降压结束后水合物层中仍会剩余大量未分解水合物。裂缝导流能力、条数和半长均会对产能产生较大影响,裂缝导流能力越强、裂缝条数越多、半长越大,降压开发的产能也越高。

来源：2024年第2期

《石油学报》期刊编辑部

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