含甲烷水合物的石英砂渗透率实验和分形模型对比研究

摘要：

含水合物的多孔介质渗透率是影响水合物开采的关键参数,多孔介质渗透率与水合物的饱和度密切相关.定量研究多孔介质渗透率随水合物饱和度的变化,对自然界中天然气水合物藏内渗流场的研究具有重要的理论价值.本文以平均粒径为139.612μm的石英砂为多孔介质,采用稳态注水法测量在不同甲烷水合物饱和度(0～28.56％)下的石英砂渗透率,将实验数据与两种不同水合物赋存形式(颗粒包裹、孔隙填充)下的石英砂渗透率二维分形模型进行了对比.结果表明,石英砂渗透率比Kr随甲烷水合物饱和度Sh的增大呈现指数减小的趋势.当水合物饱和度低于11.83％时,渗透率比下降缓慢.而当水合物饱和度高于11.83％时,渗透率比下降迅速;当饱和度指数n=12时,渗透率分形模型与实验数据吻合良好.通过分形模型与实验数据对比,发现当水合物饱和度低于11.83％时,甲烷水合物的赋存形式为颗粒包裹型.在11.83％ ～28.56％水合物饱和度范围内,甲烷水合物的赋存形式为孔隙填充型.本研究成果量化了石英砂渗透率与甲烷水合物饱和度的关系,确定了含甲烷水合物的石英砂的渗透率分形模型的参数取值.

关键词：石英砂、甲烷水合物、渗透率、分形模型

所属期刊栏目：8

分类号：TK01(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目;国家自然科学重点基金项目;中国科学院前沿科学重点研究项目;广东省海洋经济发展专项;国家重点研发计划项目;四川省科技计划应用基础研究项目

在线出版日期：2020-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：264-271