甲醇与CO_2/CH_4混合气开采天然气水合物研究

针对CO_2置换法开采CH_4水合物的过程中CO_2水合物在井底过早生成、高压下CO_2发生液化导致渗流过程驱替阻力过大等问题,同时为了获得高压且富含CH_4的产物气,选择CO_2/CH_4混合物作注入气,在岩芯驱替装置上研究了"抑制剂-气体置换法"分解CH_4水合物的过程。结果表明,当混合气中CH_4体积分数为57.4%时,可在7.5 MPa下获得体积分数为72.9%的CH_4产物气,并且获得的CH_4产物气的量要显著大于所注入的CH_4的量。另外,还评估了在地层深部低体积分数的甲醇溶液(20%)和高体积分数CH_4混合气(77.9%)对天然气水合物的分解效果,结果显示,随着"抑制剂-气体置换法"分解天然气水合物过程的进行,地层深部的CH_4水合物基本不发生分解,但CO_2水合物生成过程依然十分显著。

热力学抑制剂与CO_2同注开采天然气水合物的实验研究

为解决CO_2置换法开采天然气水合物(以下简称水合物)过程中出现的置换速率慢、置换程度不高等问题,提出了将CO_2置换法与热力学抑制剂法组合使用的技术思路,即"抑制剂—置换法"。在实验室利用填砂管模型在岩心驱替装置上测定了CO_2与不同浓度的甲醇溶液在同注的情况下CH_4水合物的分解效果。结果表明:(1)甲醇的浓度对水合物开采效果起着决定性作用,甲醇溶液浓度越小,CH_4水合物的分解越弱,其变化趋势表现为以CH_4水合物的分解为主导转变为以CO_2水合物的生成为主导;(2)当CO_2与浓度为20.8%的甲醇溶液同注时,主要发生CH_4水合物的分解,CO_2水合物几乎不生成;(3)当CO_2与浓度为15%的甲醇溶液同注时,既发生CH_4水合物的分解,也发生CO_2水合物的生成;(4)当CO_2与浓度为10%的甲醇溶液同注时,CH_4水合物几乎不分解,主要发生CO_2水合物的生成。结论认为,"抑制剂—置换法"可促进CH_4水合物的分解,提高其开采效率。