固态流化采掘海洋天然气水合物藏的水平管段固相颗粒运移特征

摘要：

为了弄清在固态流化采掘条件下,海洋非成岩天然气水合物(以下简称水合物)藏固相颗粒在水平管段内的运移规律,基于液固两相流模型,采用Fluent软件耦合EDEM软件模拟了在水平管段不同液相速度、不同粒径、不同丰度下的水合物固相颗粒运移特征,并采用大型固态流化采掘物理实验模拟工具对数值模拟结果进行验证.研究结果表明:①单颗粒水合物在水平管段中的运移方式以跃移和蠕移为主,水合物颗粒群在水平管段中的运移方式受水合物丰度、液相速度、管径、水合物固相颗粒粒径影响较大;②当水合物丰度较低、颗粒粒径较大、液相流速较低时,固相颗粒运移方式主要以跃移、蠕移为主;③当水合物丰度较高、颗粒粒径较小、液相流速较大时,固相颗粒运移方式主要以悬移为主;④提高液相进口速度是提高水平管内净化效果的有效手段.结论认为:①选取破碎效果较好的二级破碎工具可以提高水平管段固相颗粒群的净化效果;②水合物固态流化开采水平管段内压力降主要受液相流速影响较大,在满足举升泵设备负荷前提下,应调整注入排量来达到合适的液相流速.

关键词：天然气水合物、固态流化开采、固相颗粒、水平管段、运移规律、粒径、管径、丰度、速度、破碎效果

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资助基金：国家重点研发计划“海洋水合物固态流化测试新技术”2016YFC0304008;中国工程科技中长期发展战略研究领域战略研究项目“面向2035的深海天然气水合物开发战略研究”2017-ZCQ-5;国家自然科学基金重点项目“控压钻井测控理论及关键问题研究”51334003

在线出版日期：2019-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：100-106