抽水井辅助水平井降压开采南海水合物数值模拟

作     者：李一铭 郭威 王元 贾瑞 张鹏宇 LI Yiming;GUO Wei;WANG Yuan;JIA Rui;ZHANG Pengyu

作者机构：吉林大学建设工程学院吉林长春130021 吉林大学自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130021 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2023年第54卷第8期

页      面：3303-3315页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41872185) 

主　　题：天然气水合物 水平井 抽水井 盖层渗透特性 井距 抽水速率 数值模拟 

摘      要：针对降压开采南海低渗透非封闭性天然气水合物储层时出现的低产气量和高产水量问题,基于我国南海SH7站位水合物藏地质条件,采用Tough+Hydrate软件开展单水平井和抽水井辅助水平井降压开采水合物数值模拟。首先,研究不同渗透特性盖层条件下单水平井的产气和产水行为,并初步确定抽水井的钻孔布设位置,随后,分析抽水井辅助水平井降压开采的产气和产水特征,进一步确定抽水井的最优布设位置和最佳抽水速率。研究结果表明:单水平井降压开采过程中孔隙水侵入限制低压区扩展是出现低产气量和高产水量的主要原因;下伏层渗透性高、上覆层封闭性强的储层更有利于水合物开采,故初步确定将抽水井布设在上覆层;抽水井的临界抽水速率和井口压力受井距控制,井距越大,临界抽水速率越大,临界井口压力越小;抽水井布设在距水合物层顶部10 m处,即井距为21 m,抽水速率为0.35 kg/s下的抽水井辅助水平井降压开采模式可达到最佳开采效果,与单水平井相比,生产井的产气量提高了39.1%,产水量降低了17.4%。