水平井高效开采Class 3天然气水合物研究

中国目前所发现的水合物藏缺乏下伏流动层，比较接近有上、下盖层的Class 3水合物，业内对其开采的经济性和能效比有质疑且相关研究成果鲜见。为此，采用HydrateResSim模拟水平井加热减压联合开采Class 3水合物，研究了其开采的能效比、气水比、采收率等参数。首先定义水合物开采所获得的天然气的热值和水合物开采过程输入物藏热量之比为水合物开采的能效比（EER），采用能效比对水合物开采过程进行评价；然后，设定开采井的温度为42 ℃，在0.2 p₀（p₀为水合物藏初始压力，1.383×10⁷ Pa）、0.5p₀、0.8p₀3种压力条件下进行水平井加热减压联合开采模拟。结果发现：①开采前期能量消耗大，产水量多；②只有在0.2p₀、42 ℃条件下，气水比长期大于100，采收率在50%左右，同时，EER达到188；③而0.5p₀和0.8p₀条件下的开采指标较0.2p₀小很多。进一步分析0.2p₀、42 ℃条件下水合物开采过程中井内热流数据，得到加热只分解了5.28%的水合物，其他大量水合物由减压驱动力分解，因而能效比较高。结论认为：水平井加热减压联合的方法能够高效开采Class 3水合物。