天然气水合物与浅层气制造技术

本发明专利技术公开了天然气水合物与浅层气

【技术实现步骤摘要】
天然气水合物与浅层气、深层气联合开采模拟方法和系统


[0001]本专利技术涉及天然气水合物开采
，尤其涉及一种天然气水合物与浅层气
、
深层气联合开采模拟方法和系统
。

技术介绍

[0002]随着经济的发展和社会的进步，能源需求逐渐增加
。
美国能源信息署在
2019
年国际能源展望中报告称，
2018
年至
2050
年间，世界能源消耗量将增加近
50%。
随着常规化石燃料储量的减少，探索和开发非常规油气资源势在必行
。
天然气水合物作为非常规能源的重要组成部分，受到了全世界的关注和研究
。
与其他传统化石能源相比，它是一种新型清洁燃烧化石能源，产生的
CO2更少
。
除此之外，天然气水合物中的总碳量是传统化石能源的两倍
。
[0003]天然气水合物是在低温高压条件下由天然气和水发生化学反应而形成的类冰状的结晶物质，俗称可燃冰，是一种非常规的<br/>、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
天然气水合物与浅层气
、
深层气联合开采模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
构建浅层气层与水合物层联合开采模拟模型，包括设定浅层气层与水合物层，并进行网格划分，设定地质参数
、
生产参数及井控参数，构建联合开采模拟模型，求解模型获取产能数据；
S2、
在步骤
S1
的基础上，水合物层下方增加深层气层，并对深层气层进行网格划分，设定地质参数
、
生产参数，构建浅层气层
、
深层气层与水合物层联合开采模拟模型，求解模型获取产能数据；步骤
S1
中，水合物分解动力学方程为：；式中，
N
h
为水合物结合的水分子数；水合物层遵循质量守恒方程和能量守恒方程，体系守恒关系表示为：；式中，
t
为时间，
s
；
κ
为组分标识，本方程中表示水合物组分
h、
甲烷组分
m、
水组分
w
或能量
e
；
M κ
为
κ
的所有组分的和，
kg/m3或
J/m3；
F κ
为
κ
的可流动的组分，
kg/(m2·
s)
；
q κ
为
κ
的源汇，
kg/(m3·
s)
或
J/(m3·
s)
；水合物组分质量守恒方程为：；式中，
M h
为水合物组分的质量之和，
kg/m3；
S
H
为水合物相的饱和度；
ρ
H
为水合物相的密度，
kg/m3；甲烷组分质量守恒方程为：；；；式中，
M m
为甲烷组分的质量之和，
kg/m3；为储层孔隙度；
S
A
为水相的饱和度；
S
G
为气相的饱和度；
ρ
A
为水相的密度，
kg/m3；
ρ
G
为气相的密度，
kg/m3；为甲烷组分的质量与水相的质量之比；为甲烷组分的质量与气相的质量之比；为甲烷组分的质量与水合物相的质量之比；
F
A
为水相的在单位截面积通过的质量流量，
kg/(m2·
s)
；
F
G
为气相在单位截面积通过的质量流量，
kg/(m2·
s)
；
F
m
为甲烷组分在单位截面积通过的质量流量，
kg/(m2·
s)
；
q m
为甲烷组分的源汇，
kg/(m3·
s)
；
q
A
为水相的源汇，
kg/(m3·
s)
；
q
G
为气相的源汇，
kg/(m3·
s)
；为甲烷组分的质量与水相源汇的质量之比；为甲烷组分的质量
与气相源汇的质量之比；水组分质量守恒方程为：；；；式中，
M
w
为水组分的质量之和，
kg/m3；为水组分的质量与水相的质量之比；为水组分的质量与气相的质量之比；为水组分的质量与水合物相的质量之比；
F
w
为水组分在单位截面积通过的质量流量，
kg/(m2·
s)
；
q
w
为水组分的源汇，
kg/(m3·
s)
；为水组分的质量与水相源汇的质量之比；为水组分的质量与气相源汇中质量之比；能量守恒方程为：；；；式中，
M
e
为能量之和，
J/m3；
ρ
R
为岩石的密度，
kg/m3；
H
R
为岩石的焓，
J/kg
；
s
β
为
β
相的饱和度；
H
β
为
β
相的焓，
J/kg
；为当前时间步内水合物饱和度的变化值；为水合物的分解
/
形成焓，
J/kg
；
F
e
为能量流速，
J/(m2·
s)
；
K
c
为体系的综合导热系数，
W/(m
·
K)
；
F
β
为
β
相在单位截面积通过的质量流量，
kg/(m2·
s)
；
q
e
为能量的源汇，
J/(m3·
s)。2.
如权利要求1所述的天然气水合物与浅层气
、

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建春，李曹洁，李航宇，李淑霞，刘树阳，王晓璞，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：