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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明属于水合物开采技术领域，公开了一种基于达西定律的水合物储层生产压力区间的确定方法，首先根据测定储层的温度T；然后根据水合物相平衡条件确定所属水合物储层的相平衡压力P1；然后再次测定水合物饱和度Sh；其次根据耦合有效应力的达西定律计算出水合物储层的渗透率K；然后带入达西定律并求解出生产压力Po；最后比较水合物储层的相平衡压力P1与生产压力Po的大小；最后确定最优的水合物储层生产压力区间。本发明的有益效果是能够充分考虑到有效应力对水合物开采过程中的影响，修正了经典的达西定律，确定了最优的水合物储层生产压力区间，最大限度的提高水合物储层的气体回收率。

主权项：1.一种基于达西定律的水合物储层生产压力区间的确定方法，其特征在于，按照以下的步骤进行：步骤一：测得水合物储层的基本物性条件，包括水合物储层的温度T、孔隙压力Pi、围压Pu、绝对渗透率Ko、水合物饱和度Sh、水合物储层渗流通道的长度L和水合物储层渗流通道的横截面积A；步骤二：确定水合物储层的相平衡压力条件，选择所属水合物储层的相平衡计算公式，根据水合物的相平衡条件，计算出水合物储层的相平衡压力P1；步骤三：建立变形的达西定律，计算出耦合有效应力水合物储层的渗透率K，建立耦合有效应力的达西定律；步骤3.1、确定有效应力σ有效应力施加应力于水合物储层后，实际影响储层内流体的流动；根据有效应力原理，在围压Pu的作用下，水合物储层的有效应力σ为：σ＝Pu-Pi+Po22式中：Pu为水合物储层周围的围压，Po为水合物储层的生产压力，Pi为水合物储层的孔隙压力，单位均为MPa；步骤3.2、水合物渗透率是直接影响水合物储层内流体流动的重要参数；建立耦合有效应力的水合物储层的渗透率K，具体的过程如下：K＝Ko*σ-b3式中：Ko为水合物储层的绝对渗透率，单位为mD；σ为水合物储层的有效应力，单位为MPa；b为拟合的无量纲参数；步骤3.3、确定所属水合物储层的无量纲参数bb＝aSh+bo4式中：Sh为所属水合物储层的水合物饱和度；a为所属水合物储层的拟合参数；bo为所属水合物储层的沉积物的系数；步骤3.4建立耦合有效应力的达西定律 式中：P为大气压力，单位为MPa，取值为0.1MPa；Q为标准状况下流量，单位为mLs；L为水合物储层渗流通道的长度，单位为cm；u为气体粘度系数，单位为MPa·S；A为水合物储层渗流通道的横截面积，cm2；步骤四：求解出水合物储层的生产压力Po，并且确定其与水合物储层的孔隙压力Pi的相对大小；步骤4.1、建立流量Q与生产压力Po之间关系式将所属的水合物储层工况条件，包括温度T、孔隙压力Pi、围压Pu、绝对渗透率Ko、渗流通道的长度L、渗流通道的横截面积A和水合物饱和度Sh，进行常数化处理，进而建立了以下的关系式：Q＝fPo6步骤4.2、将流量Q与生产压力Po进行求导一阶导数 步骤4.3、求解水合物储层的生产压力Po令公式7右侧为0，将所属水合物储层的工况条件带入到公式7，进而求解出来Po；步骤4.4、对比压力的大小将求解出来的水合物储层的生产压力Po，确定其与水合物储层的孔隙压力Pi的相对大小，进而确定计算的合理性以及上述取值的精确性，根据实际开采的过程中，所求得水合物储层的生产压力Po应该小于其储层的孔隙压力Pi；若获得水合物储层的生产压力Po大于其储层的孔隙压力Pi，计算则进入到步骤3.3，进而继续调整水合物储层的沉积物的系数bo；步骤五：确定最优的水合物储层生产压力区间P1-Po；开采水合物的条件是打破水合物稳定存在的高压、低温环境，实际工况下取得的生产压力Po必然会小于所属储层的水合物相平衡压力P1，将所得的水合物储层生产压力Po与所属储层的水合物相平衡压力P1确定所属水合物储层的最优的水合物储层生产压力区间P1-Po。

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