基于单一法开采天然气水合物的数值模拟研究

天然气水合物是由天然气与水在高压低温条件下形成的冰状固体,俗称可燃冰,广泛分布于冻土带地表以下和大陆边缘海底之下的沉积物中,全球储量巨大,是全球常规燃料总碳量的两倍.因此,天然气水合物被视为十分重要的未来潜在资源.数值模拟是了解天然气水合物开采储层出砂的有效方法,目前中外天然气水合物开采出砂数值模拟研究大多是建立温度—水力—应力—化学耦合出砂模拟型,使用TOUGH+ HYDRATE水合物模拟器、流体软件以及工程模拟软件等,对天然气水合物储层出砂机制和规律进行研究.本文则使用CMG油藏模拟器对单一法开采天然气水合物生产场景进行了分析,使用该模拟器STARS模块模拟了多组分、多相流体和热流在地下的流动和传输.利用数值模拟方法,分析了CH4饱和度和温度分布,估算了水合物解离产气量和出砂量.研究结果为天然气水合物开采的可行性和经济评价提供了理论和技术依据.