天然气水合物降压开采理论模型及分析

摘要

研究天然气水合物分解过程中的温度场和压力场,可以预测天然气产量,为提高天然气的产出效率提供可行方法.在此,对天然气水合物降压开采的轴对称数学模型进行了改进,在分解面上加入了带有水合物相变潜热影响的能量守恒方程,利用波尔兹曼变换方法严格推导出解析解.通过数值方法求解常微分方程初值问题,得到了水合物分解前沿的精确位置.最后,根据数值算例,给出了压力场温度场的分布以及天然气的产量与时间的关系,分析了井筒压力对分解面移动速度的影响.结果表明,水合物的潜热对温度场有一定影响,分解面附近温度会降低;降低井口压力,会明显提高天然气的产出速率.