基于TOUGH+的水合物藏降压开采过程中气体运移规律数值模拟研究

摘要

天然气水合物的特征是优质、洁净、储量巨大,主要蕴藏在陆域的永久冻土或海洋沉积物中,被认为是人类在21世纪最重要的替代能源,对水合物开采的基础研究受到世界各国政府的高度重视。数值模拟技术作为一种重要的预测和评估手段,近年来被应用于水合物开采的研究中。TOUGH+HYDRATE模型是国际上较为先进的水合物数值模型,基于该模型对水合物竖井降压开采进行数值模拟,研究海底沉积物中的水合物藏在开采中的气体运移、产量规律等是天然气水合物开发领域的热点和前沿问题。本文利用TOUGH+HYDRATE,以南海神狐海域为研究对象,建立水合物竖井降压开采模型,研究气水产量的演化规律。在降压分解过程中设置3种不同的井筒压力(11.5 MPa、12.46 MPa和13 MPa),模拟结果显示,井筒压力为12.46 MPa时,储层内的累计产气总量大,效益显著,水合物分解产气速率也较为适中,开发潜力优于其他两种情况。