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南海天然气水合物开采机理与规模化开发挑战
1
作者
边航
张召彬
+4 位作者
李守定
庞守吉
李宇轩
孙一鸣
李晓
《工程地质学报》
北大核心
2025年第5期1736-1750,共15页
本文系统综述了南海泥质粉砂储层天然气水合物开采机理与规模化开发挑战。研究表明,南海水合物主要赋存于未固结泥质粉砂沉积物中,矿物组分复杂(富含黏土、石英、碳酸盐等),孔隙结构以微纳米级生物化石孔和黏土晶间孔为主,渗透率极低且...
本文系统综述了南海泥质粉砂储层天然气水合物开采机理与规模化开发挑战。研究表明,南海水合物主要赋存于未固结泥质粉砂沉积物中,矿物组分复杂(富含黏土、石英、碳酸盐等),孔隙结构以微纳米级生物化石孔和黏土晶间孔为主,渗透率极低且非均质性强。水合物相变行为受温压场控制,存在显著滞后效应,黏土矿物通过热力学抑制与动力学促进双重作用影响相变过程。降压开采中,分解区多相渗流受“水锁”现象制约,气相渗透率急剧下降;储层改造方面,水力压裂、注热(如低频电加热)及化学方法(如CO_(2)置换)可提升渗流能力,其中氧化钙基原位补热降压充填法通过热补偿与孔隙填充协同作用,在井场试验中实现最高21.3℃的储层增温。数值模拟器研发聚焦热-流-固-化多场耦合,但需进一步整合化学场与生物场。产能模拟表明,水平井结合压裂改造可显著提高产气量,但需优化裂缝参数以平衡产气与地层稳定性。未来需深化纳米级孔喉内相界面演化观测,发展多技术协同改造策略,并构建全耦合智能模拟平台。
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关键词
泥质粉砂
天然气水合物
相变
渗流能力调控
多场耦合
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职称材料
南海天然气水合物试采储层热流耦合与温度场调控研究进展
被引量：
3
2
作者
秦绪文
陆程
+6 位作者
张召彬
王平康
李守定
董艳辉
马超
何玉发
庞守吉
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3213-3224,共12页
中国南海天然气水合物储层类型以泥质粉砂为主,与其他国家和地区的砂质储层相比开采难度大。本文针对南海北部泥质粉砂天然气水合物降压开采涉及的相变习性演化、有效渗透率变化、热流耦合模式、试采系统温度场调控与矿场尺度增温防冰...
中国南海天然气水合物储层类型以泥质粉砂为主,与其他国家和地区的砂质储层相比开采难度大。本文针对南海北部泥质粉砂天然气水合物降压开采涉及的相变习性演化、有效渗透率变化、热流耦合模式、试采系统温度场调控与矿场尺度增温防冰等关键问题,综述了笔者团队近年来取得的最新研究成果。研究表明,泥质粉砂型水合物相变始终处于动态平衡状态,储层因富含黏土水合物相变滞后效应明显;试采井壁处节流膨胀效应强烈,“温度漏斗”斜率最大,一旦形成“水锁”与生成二次水合物,气相渗流能力将明显降低;在无外部热源补给情况下,较高的产气速率,易造成水合物分解速率减缓直至停止分解,中国南海泥质粉砂水合物分解主要受传热控制模式影响,亟需建立有效的“储层-井筒”试采系统多元温压调控与安全流动机制,提高产气效率;依托自然资源部青海木里天然气水合物与冻土环境野外科学观测研究站,利用原位补热降压充填的水合物开采方法,成功完成矿场尺度水合物试采系统温度场改造试验,进一步优化提高了储层渗流能力,实现了增渗扩产目的。
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关键词
泥质粉砂
试采系统
相变习性
热流耦合
温度场改造
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职称材料
题名
南海天然气水合物开采机理与规模化开发挑战
1
作者
边航
张召彬
李守定
庞守吉
李宇轩
孙一鸣
李晓
机构
自然资源部青海木里天然气水合物与冻土环境野外科学观测研究站
中国
科学
院地质与地球物理
研究
所
中国
科学
院大学地球与行星
科学
学院
中国地质调查局油气
资源
调查中心
出处
《工程地质学报》
北大核心
2025年第5期1736-1750,共15页
基金
中国地质调查局油气资源调查中心科技创新平台开放基金项目(资助号:OGS2024KC011)
国家自然科学基金面上项目(资助号:52574058)
+1 种基金
国家自然科学基金重点项目(资助号:U2244223)
地质调查项目(资助号:DD20211350)。
文摘
本文系统综述了南海泥质粉砂储层天然气水合物开采机理与规模化开发挑战。研究表明,南海水合物主要赋存于未固结泥质粉砂沉积物中,矿物组分复杂(富含黏土、石英、碳酸盐等),孔隙结构以微纳米级生物化石孔和黏土晶间孔为主,渗透率极低且非均质性强。水合物相变行为受温压场控制,存在显著滞后效应,黏土矿物通过热力学抑制与动力学促进双重作用影响相变过程。降压开采中,分解区多相渗流受“水锁”现象制约,气相渗透率急剧下降;储层改造方面,水力压裂、注热(如低频电加热)及化学方法(如CO_(2)置换)可提升渗流能力,其中氧化钙基原位补热降压充填法通过热补偿与孔隙填充协同作用,在井场试验中实现最高21.3℃的储层增温。数值模拟器研发聚焦热-流-固-化多场耦合,但需进一步整合化学场与生物场。产能模拟表明,水平井结合压裂改造可显著提高产气量,但需优化裂缝参数以平衡产气与地层稳定性。未来需深化纳米级孔喉内相界面演化观测,发展多技术协同改造策略,并构建全耦合智能模拟平台。
关键词
泥质粉砂
天然气水合物
相变
渗流能力调控
多场耦合
Keywords
Clayey silts
Natural gas hydrate
Phase transition
Regulation of seepage capacity
Multi-field coupling
分类号
P744.4 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
南海天然气水合物试采储层热流耦合与温度场调控研究进展
被引量：
3
2
作者
秦绪文
陆程
张召彬
王平康
李守定
董艳辉
马超
何玉发
庞守吉
机构
中国
自然资源
航空物探遥感中心
中国地质调查局油气
资源
调查中心
自然资源部青海木里天然气水合物与冻土环境野外科学观测研究站
天然气
水合物
勘查开发国家工程技术
研究
中心
中国
科学
院地质与地球物理
研究
所
中国地质调查局
中国地质调查局广州海洋地质调查局
中海油
研究
总院有限责任公司
出处
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3213-3224,共12页
基金
国家自然科学基金地质联合基金项目(编号U2244223)
国家自然科学基金项目重大项目课题(编号51991365)
+1 种基金
中国地质调查局油气勘查科技创新项目(编号2023YC06)
中国地质调查项目(DD20211350)联合资助的成果。
文摘
中国南海天然气水合物储层类型以泥质粉砂为主,与其他国家和地区的砂质储层相比开采难度大。本文针对南海北部泥质粉砂天然气水合物降压开采涉及的相变习性演化、有效渗透率变化、热流耦合模式、试采系统温度场调控与矿场尺度增温防冰等关键问题,综述了笔者团队近年来取得的最新研究成果。研究表明,泥质粉砂型水合物相变始终处于动态平衡状态,储层因富含黏土水合物相变滞后效应明显;试采井壁处节流膨胀效应强烈,“温度漏斗”斜率最大,一旦形成“水锁”与生成二次水合物,气相渗流能力将明显降低;在无外部热源补给情况下,较高的产气速率,易造成水合物分解速率减缓直至停止分解,中国南海泥质粉砂水合物分解主要受传热控制模式影响,亟需建立有效的“储层-井筒”试采系统多元温压调控与安全流动机制,提高产气效率;依托自然资源部青海木里天然气水合物与冻土环境野外科学观测研究站,利用原位补热降压充填的水合物开采方法,成功完成矿场尺度水合物试采系统温度场改造试验,进一步优化提高了储层渗流能力,实现了增渗扩产目的。
关键词
泥质粉砂
试采系统
相变习性
热流耦合
温度场改造
Keywords
clayey silts
test mining system
phase change habits
thermal-fluid coupling
temperature field regulation
分类号
P744.4 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
南海天然气水合物开采机理与规模化开发挑战
边航
张召彬
李守定
庞守吉
李宇轩
孙一鸣
李晓
《工程地质学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
南海天然气水合物试采储层热流耦合与温度场调控研究进展
秦绪文
陆程
张召彬
王平康
李守定
董艳辉
马超
何玉发
庞守吉
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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