天然气水合物藏和天然气藏开采规律对比分析

杨沭 候建鑫 王燕

摘要：随着我国社会经济的快速发展，社会各界对于天然气的需求量一直在不断提高，天然气水合物藏和天然气气藏的开采能够有效满足我国对于天然气的需求，通过分析天然气水合物藏的开采模型，结合水合物藏和天然气藏的产气速度，产水速度以及相应参数的变化规律进行对比分析，可以看出气藏的产气速度要高于天然气水合物藏的开采速度，但是气藏的生产周期较短，随着初始压力的不断增加，气藏产气速度会有所降低，水合物藏的产水速度要高于气藏，因此结合相应的实际参数进行对比分析，可以有效了解到天然气水合物藏和天然气气藏的开采规律。

关键词：天然气水合物藏;天然气藏;开采规律

天然气水合物分布储存量大，一直被认为是重要的潜在清洁性能源，随着我国开采技术的不断发展，对于天然气水合物藏的开采力度一直在不断提高，然而在实际开采过程中，需要结合相应的开采技术，充分了解天然气水合物藏和天然气气藏的相应开采模式，才能够有效提高天然气水合物藏的实际开采规模。

1天然气水合物藏储集方式及开采方法

自发现天然气水合物的存在以来，世界各国的科研工作者就将开采天然气水合物为工作重点，通过这些年的不断研究，已经取得了巨大的进展。

随着世界各国的工业水平不断发展，对能源的需求也在不断增长。因此世界各国对天然气水合物的商业开采已经成为重点研究内容，目前在很多国家对天然气水合物储藏区进行研究，已经确定在这些区域的天然气水合物面积和储量，并对天然气水合物储存进行钻井取样，同时利用室内开采实验进行研究。对这些天然气水合物储藏区进行研究发现：天然气水合物的储层主要有三种情况：

第一，整个储层为上下两个区域，上层区域为水合物储层区，该区域的水合物饱和度比较高。下层为游离天然气。水合物层底部的温度压力与平衡条件是一致的。

第二，同样也是分为上下两个区域，与之不同的情形在于，水合物储层区下方为含水层区，并没有天然气存在。

第三，整个储层都是水合物。

天然气水合物处理方式不同，开采方法也会有所差异，目前天然气水合物的开采方法主要包括：降压开采、化学分解促进剂开采以及热力开采，利用热力开采和化学分解促进剂开采主要是通过对含水合物的地层注入热水或者化学试剂，破坏水合物的平衡，引起气体水合物的分解，进而达到开采的目的。而降压开采法主要是利用泵吸作用来降低气体水合物中的压力，促使气体水合物分离，进而达到开采的目的。在进行大规模的开采过程中，降压开采法是一种非常经济而且成本比较低的开采方法。

2天然气水合物藏和天然气藏开采规律对比。

2.1产气速度

在相应的生产井底压力和初始压力的条件下，对天然气藏和天然气水合物藏的产气速度变化规律进行分析可以发现在初期开采时，天然气藏的产气速度非常快，但是递减速度也非常快，由于设计模型的限制，气藏的渗透率较高，随着天然气气藏初始压力的不断降低，产气速度会迅速降低。结合相应的数据模型可以看出，在同等压差条件下，天然气水合物藏的产气速度要明显低于天然气的产气速度，产生该现象的主要原因是由于天然气水合物藏为固态，从而会大大降低气体的渗流速度，结合相应的数据模型研究，可以发现地层渗透率与水合物的饱和度会呈现出递减关系，因此在水合物完全分解完之前，天然气水合物藏的渗透率要明显低于天然气的渗透率。

2.2产水速度

结合生产井底压力和初始压力在固定的条件下，天然气水合物藏的产水速度要明显高于天然气藏的产水速度，造成该现象的主要原因是由于在水和物藏和天然气藏的初始饱和度都相同，并且若大于束缚水饱和度此外，在开采过程中气体的流动速度要明显大于水体的流动速度，从而气体会优先产出，因此气藏的产水速度较低。第二是因为每单位体积的水合物分解可产生0.8倍的体积，天然气水合物藏在开采过程中会形成大量的水，由此可以看出，天然气水合物藏的产水速度要明显高于气藏的产水速度。

2.3累计产气量

在生产井底压力和初始压力固定的条件下，天然气水合物藏和天然气藏的累计的产气量进行对比，根据研究结果可以发现，在一定初始压力范围内，天然气水合物藏的累计产气量要明显高于气藏的累计产气量，并且两者之间的差别会随着初始压力的增加而减小，在理论上对变化规律进行相应的分析，结果可以看出每单位体积的天然气水合物藏约含有160倍的天然气，因此在同样的压力条件下，天然气水合物藏和天然气气藏进行对比，可以看出水合物藏的总含气量要明显高于气藏中的含气量。结合数据模拟研究可以看出当地层压力在18MPa时水合物藏和天然气藏会产生同等的气体，但是由于天然气水合物藏在分解过程中会形成大量的水，导致地层中的孔隙空间减少，因此天然气水合物藏的实际产气量要明显高于气藏的累计产业量，另外随着地层压力的不断升高，天然气水合物藏的累计产气量会低于天然气水合物藏的累计产液量，对于具体的压力数值分析，還需要根据生产井压以及水合物的饱和度进行综合判定。

3结束语

综上所述，结合相应的动力学分析，可以看出对于天然气水合物藏和天然气藏的开采规律进行相应的对比，气藏的产气速度要高于水合物的产气速度，但是气藏的产气期要明显低于水合物的产气期，随着初始压力的不断增加，气藏的产气速度会逐渐增加，因此水合物藏的产气速度会明显降低，但是水合物产气周期会不断延长，天然气水合物藏的产水速度要高于天然气，气藏随着初始压力的增加，天然气水合物藏的产水速度会明显降低，而气藏的产水速度会呈现出上升趋势，在同等的条件下，天然气水合物藏的累计产气量要高于气藏的累计产气量，随着初始压力的不断增加，两者之间的差距会逐渐缩小，根据目前天然气开采过程中地层压力的研究可以看出天然气水合物藏的压力衰减要明显慢于气藏中的压力衰减。

参考文献

[1]白玉湖，李清平.天然气水合物藏和天然气藏开采规律对比分析[J].中国海上油气，2010：34-40.

[2]刘俊杰，马贵阳，潘振，刘培胜.天然气水合物开采理论及开采方法分析[J].当代化工，2014：88-91.

[3]郭雨嘉.天然气水合物成藏分析与研究[J].当代化工研究，2018：119-120.

中国石油长庆油田分公司第二采气厂  陕西  榆林  719000