水合物藏开采方式适应性及经济评价

摘要

天然气水合物作为一种清洁高效、储量丰厚、分布广泛的新能源，近年来越来越受到世界各国政府及科研机构的重视。如何经济有效的开采利用天然气水合物成为现在的研究热点。 在调研国内外不同类型水合物藏开采实例的基础上，利用CMG-STARS建立水合物藏降压、单独注热、注热降压结合三种不同开采方式的数值模型，从开采评价和经济评价两个方面，对比三种开采方式的开采效果，以确定各类型水合物藏的开采方式适应性。 以麦索雅哈天然气水合物藏为Class1类（Class1（G）和Class1（W））水合物藏的典型代表进行实例模拟开采，结果表明对于Class1（G）类水合物藏三种开采方式均可获得较高的产气量、分解采收率和较好的经济效益，而降压开采的气水比一直处于较高水平，且开采方式简便、投资回收期更短、累计净现值最高，所以Class1（G）类水合物藏最适宜选用降压方式开采；对于Class1（W）类水合物藏，虽然注热开采可以提高水合物的分解率和采收率，获得更高的累产气，但考虑到降压开采的经济性、技术简便性，所以Class1（W）类水合物藏最适宜选用降压方式开采。以Mallik水合物藏作为Class2类水合物藏的典型代表进行实例模拟开采，注热可以显著的提高水合物的分解率，但由于开采成本高、能量利用率低、气水比低，且只有降压开采才可以获得经济性，所以Class2类水合物藏的开采最适宜选用降压方式开采。以祁连山冻土区水合物藏作为Class3类水合物藏的典型代表进行实例模拟开采，在三种开采方式下水合物分解率均较低、注热效果不明显、没有经济效益，相比较而言，降压开采投资少，可获得较高的产气量，并在开采期内一直保持较高的气水比，综合开采和经济因素，Class3类水合物藏最适合选用降压方式开采。 在此基础上，利用软件对影响开采的地质参数（渗透率、初始温度、水合物饱和度）进行经济敏感性分析。结果表明Class1类水合物藏在不同地质条件下都具有较好的经济性；Class2 类水合物藏在高渗透率（>500md）、较高初始温度（>7℃），中低水合物饱和度（<0.6）的条件下，具有良好的经济性；Class3类水合物藏在高渗透率（>500md），低水合物饱和度（<0.4）的条件下，具有良好的经济性。

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