基于激电法评价含水合物沉积物渗透率数值模拟研究

摘要：

含水合物沉积物样品渗透率的实验测量过程中存在成本高、周期长、水合物相态变化等问题,水合物开采过程中缺乏可对储层渗透率动态变化进行实时监测的技术.提出基于激电响应评价含水合物沉积物渗透率的新方法,构建含水合物多孔介质的流场与电场有限元数值模型,探讨水合物饱和度、骨架颗粒尺寸等因素对复电导率和渗透率的影响规律及机理,建立基于复电导率参数的含水合物多孔介质渗透率评价模型.研究结果表明:(1)随着多孔介质骨架颗粒粒径及等效孔径的增大,复电导率谱的弛豫时间增大,复电导率虚部极大值所对应频率降低,双电层极化主导频率范围内的复电导率虚部增大,多孔介质有效渗透率增大;(2)随着孔隙填充型水合物的饱和度增加,双电层极化主导的频率范围内复电导率虚部减小,界面极化主导的频率范围内复电导率虚部增大,含水合物多孔介质有效渗透率及其变化率持续减小;(3)双电层极化主导的频率范围内复电导率虚部与渗透率之间存在确定性关系,在饱和水条件下选取的固定频率处复电导率虚部与渗透率呈幂函数关系,结合饱和与非饱和条件下复电导率之间的关系以及归一化渗透率与饱和度之间的关系可建立基于复电导率虚部的含水合物多孔介质有效渗透率评价模型.研究结果可为开发基于激电法的含水合物沉积物样品渗透率实验测量技术以及天然气水合物储层渗透率动态监测技术提供理论与模型基础.

关键词：天然气水合物、渗透率、激发极化、复电导率、水合物饱和度、数值模拟

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分类号：TK01;P631(一般性问题)

资助基金：中石油十四五前瞻性基础性重大科技项目;教育部国家留学基金;中央高校基本科研业务费专项资金项目;中国石油科技创新基金项目;山东省自然科学基金

在线出版日期：2023-09-05（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：320-332