含天然气水合物泥质粉砂沉积物电阻率变化规律

摘要：

现有研究结果表明,研究含天然气水合物(以下简称水合物)泥质粉砂沉积物电阻率特性对于安全、高效开发水合物藏具有重要意义,但目前关于细粒沉积物中颗粒排挤型水合物影响的研究较少,尤其是对沉积物固结收缩、受力变形和剪切破坏过程中储层电阻率的变化规律认识尚不充分.为此,采用 3 种制样方法制备了含不同饱和度水合物泥质粉砂沉积物,探究了沉积物在降温、水合物生成、N2 气体驱替、水饱和、三轴固结和剪切破坏各阶段中电阻率的变化规律,并对固结和剪切阶段中电阻率的各因素敏感性进行了分析.研究结果表明:①水合物生成会急剧增大沉积物电阻率至 1 kΩ·m以上,含 20%和 40%饱和度水合物沉积物电阻率差值超过 350 Ω·m,而水饱和过程则促使电阻率减小至 40 Ω·m以下;②有效围压由 1.0 MPa增大到 1.5 MPa时,饱和气状态下含 20%饱和度水合物沉积物电阻率最大可降低 253 Ω·m,而饱和水状态下降幅约为 2 Ω·m;③沉积物导电能力受孔隙介质相态变化影响显著,主要机制为水合物生成堵塞导电通道,水饱和强化电流传导,而水合物胶结能力下降和孔隙气残余则会弱化电流传导.结论认为,孔隙介质和外部压力是影响泥质粉砂沉积物电阻率变化的两大重要因素,后续研究中应加强这些因素进行耦合分析,以期为海洋水合物开采过程中储层扰动风险预测提供理论支持.

关键词：天然气水合物、泥质粉砂沉积物、电阻率、孔隙介质、水合物饱和度、有效围压、水合物分解与再生成

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分类号：TE122.2(石油、天然气地质与勘探)

资助基金：国家自然科学基金;降压开采条件下南海典型水合物储层蠕变行为的多尺度表征与本构模型研究

在线出版日期：2024-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：186-198