12152.多孔介質中甲烷水合物降壓分解的數(shù)值模擬研究

1、碩士學位論文多孔介質中甲烷水合物降壓分解的數(shù)值模擬研究‘NumericalStudiesofMethaneGasProductionfromHydrateDecompositionbyDepressur娩a廿oninporousmedia作者姓名：學科、專業(yè)：學號：指導教師：完成日期：大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要作為一種潛力巨大的新型能源，天然氣水合物受到了全球的廣泛關

2、注，伴隨著研究的擴展和深入，水合物相關知識體系逐漸完善。在各國相關學者的不懈努力下，水合物形成和分解的數(shù)值模擬研究得到了快速發(fā)展，提出多種數(shù)學模型，并得到了很好的驗證和應用。但是，現(xiàn)有模型中考慮冰相生成的模型相對較少，大部分學者出于多種原因在研究中將冰相忽略。本研究在總結現(xiàn)有模型的基礎上，建立包含四相(水相、氣相、水合物相、冰相)三組分(水組分、甲烷氣體組分、水合物組分)的多孔介質內甲烷水合物降壓分解產(chǎn)氣一維數(shù)學模型。利用有限差分法(F

3、r)M)對數(shù)學模型離散化處理并建立數(shù)值模型進行求解。通過改變相關參數(shù)的設置，重點研究了水合物降壓開采過程中冰相的生成和分布特性，以及其與壓力、溫度、滲透率、累積產(chǎn)氣量等相關參數(shù)相互影響規(guī)律。同時，分析對累積產(chǎn)氣量和瞬時產(chǎn)氣率的影響因素和特性。研究結果表明：在水合物降壓分解過程中，隨著時間的推移，冰相的生成量逐漸增多，且集中分布于靠近開采井一側區(qū)域，向另一端呈遞減趨勢；冰相的生成對甲烷水合物藏開采造成一定影響，具體表現(xiàn)為：冰相的生成使儲層

4、絕對滲透率下降，使開采前中期的瞬時產(chǎn)氣率下降，使局部壓力升高。冰相產(chǎn)生是開采過程中的不利因素；開采井壓力對冰相的生成影響明顯，此壓力越小，同一時刻同一位置生成的冰量越多；水合物分解沉積層本身特性是決定礦藏產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率的主要因素，包括水合物飽和度、儲層孔隙度、滲透率等。水合物飽和度和儲層孔隙度越大，累積產(chǎn)氣量越大，瞬時產(chǎn)氣率越大。儲層絕對滲透率越大，產(chǎn)氣效率越高，但不影響最終產(chǎn)氣總量。關鍵詞：甲烷水合物：分解過程：冰相生成：數(shù)學模型：數(shù)