[發(fā)明專利]一種基于啟動(dòng)壓力梯度的水合物開采數(shù)值模型的建立方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210505553.7
• 申請(qǐng)日: 2022-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN115292870A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張帥;陸程;毛文靜;馬超;邊航;龐守吉;邢東輝;齊榮榮;肖睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心;廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/11;E21B41/00;E21B43/01;G06F111/10;G06F113/08
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

1.一種基于啟動(dòng)壓力梯度的水合物開采數(shù)值模型的建立方法，其特征在于，包括：

步驟100、通過(guò)南海水合物儲(chǔ)層樣品的啟動(dòng)壓力梯度實(shí)驗(yàn)獲取南海水合物儲(chǔ)層啟動(dòng)壓力梯度與儲(chǔ)層參數(shù)的定量關(guān)系，基于所述南海水合物儲(chǔ)層啟動(dòng)壓力梯度與儲(chǔ)層參數(shù)的定量關(guān)系，采用擬啟動(dòng)壓力梯度表征非達(dá)西滲流段，使用達(dá)西定律描述非達(dá)西滲流段的滲流過(guò)程；

步驟200、結(jié)合南海水合物在低滲儲(chǔ)層中的滲流過(guò)程，基于啟動(dòng)壓力梯度完善水合物開采模擬控制模塊中的質(zhì)量守恒方程，根據(jù)南海水合物儲(chǔ)層樣品的啟動(dòng)壓力梯度實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立啟動(dòng)壓力梯度模塊以控制啟動(dòng)壓力梯度的大小，所述水合物開采模擬控制模塊內(nèi)的啟動(dòng)壓力梯度由所述啟動(dòng)壓力梯度模塊控制大小；

步驟300、啟動(dòng)壓力梯度模塊耦合南海水合物儲(chǔ)層樣品的啟動(dòng)壓力梯度測(cè)試結(jié)果，進(jìn)而完善水合物開采模擬控制模塊內(nèi)的質(zhì)量守恒方程，以南海SH2站位水合物儲(chǔ)層的地層物性數(shù)據(jù)和水合物藏地質(zhì)模型參數(shù)搭建所述水合物開采數(shù)值模型，模擬水合物開采過(guò)程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于啟動(dòng)壓力梯度的水合物開采數(shù)值模型的建立方法，其特征在于，步驟100中所述南海水合物儲(chǔ)層啟動(dòng)壓力梯度與儲(chǔ)層參數(shù)的定量關(guān)系方程為：

式中λ為啟動(dòng)壓力梯度，MPa·m^-1；k為滲透率，10^-3μm²；μ為地層水的粘度是常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于啟動(dòng)壓力梯度的水合物開采數(shù)值模型的建立方法，其特征在于，步驟100中所述使用達(dá)西定律描述非達(dá)西滲流段的滲流過(guò)程的方程為：

式中λ為啟動(dòng)壓力梯度，MPa·m^-1；k為滲透率，10^-3μm²；μ為地層水的粘度是常數(shù)，為滲流速度，cm/s；p為壓力，MPa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于啟動(dòng)壓力梯度的水合物開采數(shù)值模型的建立方法，其特征在于，步驟200中南海水合物在低滲儲(chǔ)層中的滲流過(guò)程為：采用擬啟動(dòng)壓力梯度表征非達(dá)西滲流段，使用達(dá)西定律描述非達(dá)西滲流段的滲流過(guò)程。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于啟動(dòng)壓力梯度的水合物開采數(shù)值模型的建立方法，其特征在于，步驟200中基于啟動(dòng)壓力梯度完善水合物開采模擬控制模塊中的質(zhì)量守恒方程，具體為：

對(duì)液相組分守恒方程中的流動(dòng)相進(jìn)行修改完善，其中水組分w質(zhì)量守恒方程修改如下式，

式中：A為液相；I為冰相；G為氣相；α為A或I或G；為孔隙度；S_α為各相飽和度；ρ_α為各相密度；X^w_α為各相中水組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)；q_A為注入液相質(zhì)量；q_G為注入氣相質(zhì)量；Q^w為水合物分解產(chǎn)水；k為絕對(duì)滲透率；k_rA、k_rG分別為水相、氣相相對(duì)滲透率；μ_A、μ_G分別為液相、氣相粘度；分別為液相、氣相壓力梯度；g為重力加速度；D為深度差；λ為啟動(dòng)壓力梯度；t為開采時(shí)間；

液相甲烷m組分質(zhì)量守恒方程修改如下式，

式中：X^m_α為各相中甲烷組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Q^m為水合物分解產(chǎn)氣；

鹽、抑制劑等水溶性組分i組分質(zhì)量守恒方程修改如下式：

式中：Xⁱ_α為各相中甲烷組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于啟動(dòng)壓力梯度的水合物開采數(shù)值模型的建立方法，其特征在于，步驟200中所述啟動(dòng)壓力梯度模塊內(nèi)啟動(dòng)壓力梯度的方程為：

式中a、b為特征參數(shù)，特征參數(shù)a控制啟動(dòng)壓力梯度的大小，特征參數(shù)b決定啟動(dòng)壓力與儲(chǔ)層參數(shù)關(guān)系，λ為啟動(dòng)壓力梯度，MPa·m^-1；k為滲透率，10^-3μm²；μ為地層水的粘度是常數(shù)。