【摘 要】
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天然气水合物广泛分布在我国南海和大陆冻土中,具备储量巨大,清洁环保等诸多优点,具有代替传统化石能源的潜力。在未来我国碳达峰-碳中和战略中具有重大作用。目前我国已多次开展开采测试均取得巨大成功,但目前产气量、产气效率、工程安全等多项指标还达不到成熟规模化生产要求。水合物储层的特殊地质条件造成的低渗透特性是制约开采进程的主要影响因素,建立合理可靠的渗透率模型,探究其变化规律,对于推进规模化开采进程具有
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天然气水合物广泛分布在我国南海和大陆冻土中,具备储量巨大,清洁环保等诸多优点,具有代替传统化石能源的潜力。在未来我国碳达峰-碳中和战略中具有重大作用。目前我国已多次开展开采测试均取得巨大成功,但目前产气量、产气效率、工程安全等多项指标还达不到成熟规模化生产要求。水合物储层的特殊地质条件造成的低渗透特性是制约开采进程的主要影响因素,建立合理可靠的渗透率模型,探究其变化规律,对于推进规模化开采进程具有重要意义。我国南海赋存水合物的沉积物粉质粘土为主,夹杂砂质土粒。粉土占比可达到40%以上。其渗透性,收到土壤颗粒的膨胀性、水敏性,以及土壤样品的粒径分布数据的严重影响。在对水合物的开采中,天然气水合物的分解,和由于地质下应力变动所导致的孔隙空间的变化,也使得目前在商业开采中,天然气的产量非常不稳定。对此,本文以粉质粘土为主要实验样品,重点研究了级配条件、孔隙压力、有效应力等参数对粉土沉积物渗透率变化的影响。主要工作如下:1.为探明含甲烷水合物粉土质沉积物的气相渗透率在复杂条件下的变化规律。自主设计搭建了高压水合物稳态气相渗流实验平台。在满足天然气水合物合成的温度压力条件下,采用蒙脱土作为沉积物,研究了渗透率在不同初始水饱和度粉土质沉积物中,随孔隙压力变化的规律和趋势。2.在满足天然气水合物合成的温度压力条件下,采用蒙脱土作为沉积物,研究了在水合物分解条件下,不同饱和度对于渗透率变化的影响,以及探明有效应力对于以上过程中起到的作用。3.对不同质量蒙脱土中混合石英砂,制作不同级配占比沉积物基体。对不同沉积物进行了同水合物饱和度的渗透率测试,对级配造成的水合物沉积物渗透率的影响,做出研究。
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