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天然气水合物注热分解诱发储层变形破坏的正交数值模拟研究
被引量：
1
1
作者
翟诚
吴迪
秦冬冬
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期112-119,共8页
针对天然气水合物热分解而引起的储层失稳破坏机理及影响因素不明确的问题,考虑因水合物热分解引起的地层传热、孔隙流体渗流和固体骨架的变形破坏,建立了水合物沉积层的热-流-固耦合模型及其作用下储层固体骨架的弹塑性本构模型。基于A...
针对天然气水合物热分解而引起的储层失稳破坏机理及影响因素不明确的问题,考虑因水合物热分解引起的地层传热、孔隙流体渗流和固体骨架的变形破坏,建立了水合物沉积层的热-流-固耦合模型及其作用下储层固体骨架的弹塑性本构模型。基于ABAQUS软件的USDFLD子程序进行二次开发,开展正交实验数值模拟,分析注热温度差、水合物沉积层的绝对渗透率和有效主应力差对水合物沉积层近井储层变形破坏影响的敏感性及影响机理。结果表明:对近井储层变形破坏影响的敏感程度由大到小依次为有效主应力差、绝对渗透率、注热温度差;水合物热分解引起的近井储层力学性质劣化和有效应力下降是导致其发生变形破坏的主要原因;有效主应力差越大,等效塑性应变最大值越大,并且受水平地应力非均匀性的影响,近井储层变形破坏最严重的位置始终位于井眼最小水平地应力方向上。该研究成果可为热激法开采天然气水合物或含水合物地层的钻井作业提供借鉴。
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关键词
天然气水合物
注热分解
热-流-固耦合模型
弹
塑性
本构模型
正交数值模拟
等效塑性应变最大值
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职称材料
天然气水合物降压分解诱发储层变形破坏正交数值模拟实验研究
被引量：
6
2
作者
翟诚
孙可明
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期99-106,共8页
使用降压法进行天然气水合物开采时,天然气水合物沉积层的失稳破坏是制约其有效开发的关键因素。考虑水合物饱和度和有效应力同时变化对水合物沉积层主要力学参数的影响,建立天然气水合物降压分解诱发储层变形破坏的流固耦合弹塑性模型...
使用降压法进行天然气水合物开采时,天然气水合物沉积层的失稳破坏是制约其有效开发的关键因素。考虑水合物饱和度和有效应力同时变化对水合物沉积层主要力学参数的影响,建立天然气水合物降压分解诱发储层变形破坏的流固耦合弹塑性模型,编制USDFLD子程序,采用正交数值模拟实验方法,研究初始水合物饱和度、井底压力和有效主应力差对水合物沉积层近井储层变形破坏影响的敏感程度。结果表明:井底压力和有效主应力差是影响近井储层变形破坏的2个显著因素;对近井储层等效塑性应变最大值的影响程度由大到小依次为井底压力、有效主应力差、初始水合物饱和度;对塑性区范围的影响程度由大到小依次为有效主应力差、井底压力、初始水合物饱和度;建议根据水合物藏的地质条件,对井底压力进行优化设计。研究成果对采用降压法进行天然气水合物开采的安全性、可控性具有重要意义。
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关键词
天然气水合物
降压分解
水合物沉积层
正交数值模拟实验
等效塑性应变最大值
塑性
区范围
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职称材料
题名
天然气水合物注热分解诱发储层变形破坏的正交数值模拟研究
被引量：
1
1
作者
翟诚
吴迪
秦冬冬
机构
山西工程技术学院
山西工程技术学院矿区生态修复与固废资源化省市共建山西省重点实验室培育基地
辽宁工程技术大学
出处
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期112-119,共8页
基金
国家自然科学基金“压裂页岩吸附超临界CO 2驱替CH 4渗流与损伤耦合机理研究”(51974147)、“新疆缓斜巨厚煤层季节性地表水保护开采研究”(52104140)
山西工程技术学院教师科研启动基金“THM耦合作用下天然气水合物分解诱发储层变形破坏的机理研究”(2021QD-02)
2021年第二批博士毕业生、博士后研究人员来晋工作奖励经费项目“THM耦合作用下天然气水合物分解诱发储层变形破坏的机理研究”(2021PT-13)。
文摘
针对天然气水合物热分解而引起的储层失稳破坏机理及影响因素不明确的问题,考虑因水合物热分解引起的地层传热、孔隙流体渗流和固体骨架的变形破坏,建立了水合物沉积层的热-流-固耦合模型及其作用下储层固体骨架的弹塑性本构模型。基于ABAQUS软件的USDFLD子程序进行二次开发,开展正交实验数值模拟,分析注热温度差、水合物沉积层的绝对渗透率和有效主应力差对水合物沉积层近井储层变形破坏影响的敏感性及影响机理。结果表明:对近井储层变形破坏影响的敏感程度由大到小依次为有效主应力差、绝对渗透率、注热温度差;水合物热分解引起的近井储层力学性质劣化和有效应力下降是导致其发生变形破坏的主要原因;有效主应力差越大,等效塑性应变最大值越大,并且受水平地应力非均匀性的影响,近井储层变形破坏最严重的位置始终位于井眼最小水平地应力方向上。该研究成果可为热激法开采天然气水合物或含水合物地层的钻井作业提供借鉴。
关键词
天然气水合物
注热分解
热-流-固耦合模型
弹
塑性
本构模型
正交数值模拟
等效塑性应变最大值
Keywords
natural gas hydrate
thermal injection decomposition
thermo-hydro-mechanical coupled model
elasto-plastic constitutive model
orthogonal numerical simulation
maximum equivalent plastic strain
分类号
TE319 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
天然气水合物降压分解诱发储层变形破坏正交数值模拟实验研究
被引量：
6
2
作者
翟诚
孙可明
机构
山西工程技术学院
辽宁工业大学
青岛理工大学
出处
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期99-106,共8页
基金
国家自然科学基金“超临界二氧化碳多脉冲气爆低渗透煤层抽采瓦斯增产机理研究”(51574137)
山西工程技术学院教师科研启动基金“THM耦合作用下天然气水合物分解诱发储层变形破坏的机理研究”(2020QD-02)
2021年第二批博士毕业生、博士后研究人员来晋工作奖励经费项目“THM耦合作用下天然气水合物分解诱发储层变形破坏的机理研究”(2021PT-13)。
文摘
使用降压法进行天然气水合物开采时,天然气水合物沉积层的失稳破坏是制约其有效开发的关键因素。考虑水合物饱和度和有效应力同时变化对水合物沉积层主要力学参数的影响,建立天然气水合物降压分解诱发储层变形破坏的流固耦合弹塑性模型,编制USDFLD子程序,采用正交数值模拟实验方法,研究初始水合物饱和度、井底压力和有效主应力差对水合物沉积层近井储层变形破坏影响的敏感程度。结果表明:井底压力和有效主应力差是影响近井储层变形破坏的2个显著因素;对近井储层等效塑性应变最大值的影响程度由大到小依次为井底压力、有效主应力差、初始水合物饱和度;对塑性区范围的影响程度由大到小依次为有效主应力差、井底压力、初始水合物饱和度;建议根据水合物藏的地质条件,对井底压力进行优化设计。研究成果对采用降压法进行天然气水合物开采的安全性、可控性具有重要意义。
关键词
天然气水合物
降压分解
水合物沉积层
正交数值模拟实验
等效塑性应变最大值
塑性
区范围
Keywords
natural gas hydrate
depressurization and decomposition
hydrate bearing sediment
orthogonal numerical simulation experiment
maximum equivalent plastic strain
plastic area range
分类号
TE642 [石油与天然气工程—油气加工工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
天然气水合物注热分解诱发储层变形破坏的正交数值模拟研究
翟诚
吴迪
秦冬冬
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
天然气水合物降压分解诱发储层变形破坏正交数值模拟实验研究
翟诚
孙可明
《特种油气藏》
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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